应用相似理论分析直角三角形剖面重力坝的坝体应力

引言重力坝坝体应力计算是重力坝设计中为一项主要内容。目前在工程设计中坝体应力分析以采用重力法计算最为普遍,但此法的工作量比较大,特别是计算垂直面上的正应力6_x时更是如此。本文在于探讨如何以较简捷的方法来确定重力坝坝体应力的问题。所建议的计算方法的实质是,应用重力法的基本理论,计算出“标准剖面”的应力,当计算实际坝体的应力时即可根据相似理论的原理,把标准剖面的应力换算成计算剖面的应力。所谓“标准剖面”,其意义相当于模型试验中的模型,不同之处在于模型中的应力由模型试脸求得,而标准剖面为应力则由计算求得。     

不同本构模型对计算防渗墙应力的影响

利用平面有限元对某深厚覆盖层上的高土石坝防渗墙进行应力分析,研究防渗墙混凝土采用线弹性本构模型和非线性弹性本构模型时计算的应力差异,并对比了相同防渗墙高度不同坝高和同一坝高不同防渗墙高度下2种模型对防渗墙应力的影响。分析表明,2种本构模型计算的防渗墙应力变化规律相同,但弹性非线性模型计算的应力比线弹性模型计算结果小。在低应力情况下两者计算值接近,在高应力情况下两者计算值差异较大。防渗墙最大应力随坝高和防渗墙高度的增加而增大,2种模型计算的最大应力的相对误差也随着坝高和防渗墙高度增加而显著增大,且呈线性增大趋势。对坝高或覆盖层厚度较大的情况,防渗墙应力较大,宜采用非线性模型进行计算。     

多层高压容器存在间隙时的应力分析与计算程序

本文对多层式高压容器存在层间间隙时进行应力分析,找出有间隙厚壁圆筒应力—应变的关系,推导应力计算的方程式,提出应力计算的数学模型.并应用FORTRAN算法语言,编写计算内壁环向应力的计算程序.为了消除间隙,对φ505多层绕板容器进行超压处理试验,测定处理前后的内壁环向应力,将实测应力数据,与应用上述计算程序的计算机计得结果进行对比,找出超压处理过程间隙减少的情况.     

组合壳体膜应力的简化计算

采用无力矩理论计算压力容器壳体中的膜应力,壳体材料的强度可以合理利用。传统的膜应力计算方法比较复杂,而计算研究点承受的外载荷的轴向分量是求解膜应力的关键。介绍了计算组合壳体各部位承受的外载荷的轴向分量的简便方法,进而求解膜应力。     

混凝土应力计算的变形法误差分析及方法改进

采用变形法计算混凝土应力时,假设应力在各个时段内以突变形式增加,并对这种假设带来的误差进行了分析.为提高精度,在渐变应力比突变应力更符合实际的基础上提出应力在各时段内线性变化的假定,在此假定下推导了应力计算的一般公式,用于实测应变资料的分析计算.与原方法比较,改进后的方法能更好地保证计算后第一应力不变量为常数.     

井筒在不均匀侧压力作用下的应力

井筒在均匀侧压力作用下的应力,可以应用拉密(G.Lame)公式计算。对于井筒在不均匀侧压力作用下的应力,一般首先计算内力,然后计算应力,这种计算方法是近似的。 本文主要推导井筒在不均匀侧压力作用下的应力公式和位移公式。然后与一般计算结果进行比较,并且作了误差分析。     

基于正交试验法的岩土工程敏感应力方向性等效转换

为解决传统方法分析岩土材料应力时等效围压、等效偏应力比计算结果不准确的问题,提出基于正交试验法的岩土工程敏感应力方向性等效转换研究方法。首先旋转综合张量,使其与应力张量处于同一空间坐标系;然后,计算各向异性下岩土颗粒接触的等效应力张量,获取等效应力。基于等效围压与等效偏应力构建各向异性与应力方向性的等效转换模型,采用正交试验法进行模型参数敏感性分析,完成岩土工程敏感应力方向性等效转换研究。实验结果表明,所提方法的等效围压、等效偏应力比计算结果与实际值基本一致,应力敏感性计算精度高达98%,抗干扰性好,且整个研究过程计算耗时也远低于其他文献方法,验证了所提方法的优越性。     

含裂纹的弹性薄园板的匀速旋转

本文对内部出现在任意位置的穿透直线裂纹的弹性簿圆板的匀速旋转问题,用弹性理论复变函数方法,进行了讨论,得到了用级数表示的复应力函数,给出了应力强度因子的一般表示式,并计算了大量的应力强度因子之值,最后,还给出了计算应力强度因子的近似式。计算结果表明,在广大范围内,由近似式计算的中、小裂纹的应力强度因子之值,与其精确值比较,相差甚微,因而可用于实际工程计算。     

变弹模光弹模拟中的层面温度约束应力——Ⅱ.层面温度约束应力的数值计算

本文在温度约束应力产生的内在机理基础上,利用有限元法对变弹模光弹模型中层面温度约束应力的发展过程进行了数值计算,计算结果与实验观测结果的一致性表明了数值方法对次生应力的可计算性,从而可实现在变弹模光弹模型应力分离的计算程序中直接对次生应力进行计算并加以消除.     

冷弯薄壁C形钢的残余应力模拟

残余应力的存在会影响冷弯薄壁C形钢构件的整体稳定性。通过对冷弯残余应力的实测结果和分布规律进行分析,建立了接近实际的冷弯C形钢残余应力计算模型,创建能够描述残余应力分布和大小的初应力文件,通过ANSYS将该文件读入有限元构件计算出冷弯残余应力。计算结果与实测结果吻合良好,证明初始应力文件法模拟冷弯C形钢的残余应力是可行的。     

螺栓承受定交变载荷时疲劳强度的计算方法

我国对螺栓疲劳强度校核计算方法有3种:①按变应力的最小应力保持不变的规律计算,即σ_(min)=C;②按应力幅进行计算,即σ_m=C;③按变应力的循环特性保持不变的规律计算,即γ=C。在对螺栓疲劳强度进行核算时,应根据不同的工程设计条件选用。本文拟对计算的理论基础、计算方法等问题作分析比较。     

圆环式联轴器膜片的疲劳寿命计算

用ANSYS有限元分析软件对金属膜片联轴器中圆环式膜片进行了应力计算,求出了膜片3种静态应力(扭转应力、离心应力、轴向弯曲应力)的平均应力和角向弯曲交变应力,进而应用局部应力 应变法计算了圆环式膜片的疲劳寿命,并分析了影响膜片疲劳寿命的因素.     

广义T应力对裂纹应力强度因子的影响

裂纹尖端的奇异应力场可以表达为Williams级数展开的形式,其中常数项(即T应力项)和非奇异项对裂纹尖端的应力应变场有着很大的影响,这些影响反过来作用于裂纹应力强度因子的计算.将T应力项和非奇异项合称为广义T应力,提出一种用特征分析法和边界元法配合求解广义T应力的新思路,可以根据需要任意选取广义T应力的项数,进而研究广义T应力对应力强度因子计算的影响.结果表明,考虑广义T应力项的应力强度因子计算结果与实验结果更加接近.     

在任意位置的裂纹上受均布剪应力的有限薄圆板

本文对内部任意位置含穿透直线裂纹的有限弹性薄圆板,在裂纹上、下岸受到均布剪应力的情形,用复变函数方法,进行了讨论,得到了用级数表示的复应力函数,给出了应力强度因子的一般表示式,并计算了大量的应力强度因子之值,最后还给出了计算应力强度因子的近似式,计算结果表明,在广大范围内,由近似式计算的中、小裂纹的应力强度因子之值,与精确值比较,相差甚微.因而可用于实际工程计算.     

提高金属结构动态应力计算精度的方法研究

复杂结构动态应力的精确计算是一个始终没有解决的问题,严重的影响了结构的疲劳寿命预估.采用位移模态叠加法的思路,将应力表示成模态应力的叠加形式,然后采用基于模态叠加理论的虚拟激励法,直接求得随机振动环境下动态应力的响应功率谱.这种方法的优点是避免了常规有限元法计算结构动态应力时必须对单元形函数求导的做法,并考虑了模态间的耦合效应.计算结果表明,采用本方法计算结构动态应力相较常规有限元方法将会得到更好的计算精度.     

叶片有限元分析中弹塑性过渡区应力奇异产生原因及解决方法

采用弹塑性有限元法、借助大型商业有限元软件对汽轮机叶片进行应力分析时,弹塑性过渡区应力的计算值有时会高于塑性区应力的计算值,即会产生应力奇异现象。为分析产生这一现象的原因,以8节点六面体单元为例,研究了有限元法计算应力的过程,并在理想弹塑性的条件下,采用有限元法和解析法计算了弹塑性过渡区单元节点应力。研究发现,有限元法通常采用高斯积分点应力值外推插值法得到单元节点应力,当单元一部分位于弹性区、另一部分位于塑性区时,这种外插算法会导致节点应力计算值高于结构的实际应力,甚至超出理想弹塑性材料的屈服极限,从而造成应力奇异。研究表明,在叶片弹塑性的有限元分析中,采用相邻高斯积分点应力加权平均的方法计算单元节点应力,可有效避免弹塑性过渡区应力产生奇异的现象。     

残余应力对排液蒸发器强度影响的有限元分析

某排液蒸发器管箱隔板与筒体焊接处产生了焊接变形,其凹陷处最大值为5 mm,影响结构的安全运行.焊接应力与变形是焊接过程的必然产物,计算和分析比较困难.采用固有应变分析法,计算出隔板和筒体的固有应变体积,然后获得简体的焊接残余应力.在此基础上只考虑焊接残余应力、设计应力以及焊接残余应力与工作应力叠加3种工况计算出变形区域的等效应变,并转化为等效残余应力.利用有限元方法对蒸发器的强度进行分析,计算结果可用于指导其实际运行.     

贯穿斜裂纹应力强度因子的计算

利用有限元方法计算了不同长度贯穿斜裂纹前沿应力强度因子,分别计算了β为45°、60°和75°三种情况,得到裂纹前沿应力强度因子的分布规律,以及应力强度因子随着角度的变化规律。弥补了应力强度因子手册中对这种裂纹计算的不足。     

球状径向不均匀弹性地球模型的固体潮应力

利用Alterman提出的方法,导出了计算该地球模型内部固体潮应力的方法,作为计算实例,计算出GB地球模型内部的固体潮应力。     

水波的辐射应力及其计算

本文较详尽地阐述了水波辐射应力的定义及概念,系统介绍了用不同的波动理论计算辐射应力的方法。此外,还给出了辐射应力与波动能量之间的关系,从而为二维,不变形非线性波动辐射应力的计算提供一种简便途径。本文提供的结果将有助于人们对辐射应力的理解和计算,以及于波生流、波－流相互作用等研究中的应用。