基于余能原理计算简单剪切变形

以高玉臣提出的基于基面力的弹性大变形余能原理为基础,利用Lagrange乘子,放松平衡条件和力边界条件对余能泛函的约束,给出了基于基面力的广义余能泛函.利用极分解定理,将表示单位质量的余应变能分为刚性转动和纯变形两部分,考虑相邻单元间边界面力的平衡条件,推导出了平面四边形单元的有限元公式,并利用其进行了简单剪切变形的计算.数值计算结果与理论结果的对比表明,当剪切角不超过35°时,二者是非常接近的.     

悬臂梁非线性大变形分析

工程中弹性大变形问题的余能中包含着与微元旋转有关的量，因此可将工程中的弹性大变形的余能分解为余能转动部分和变形部分组成，基于这一思路，本文以几何非线性余能原理概念为基础，通过算例分析验证了该原理可用于解决几何非线性大变形问题。     

大挠度弯曲薄板的驻值和最小余能原理

将有限变形的驻值余能原理和最小余能原理应用于大挠度弯曲薄板，给出了大挠度弯曲薄板的驻值余能原理和最小余能原理。     

混合变量的余能原理及其应用

应用功的互等定理,建立了小变形线弹性混合变量的第一余能（最小余能）原理和第二余能原理。以该原理为基础,给出了弯曲矩形板混合变量相关的两个余能原理。并且,应用第二余能原理计算了一复杂边界条件下矩形板的弯曲。     

一个新的杆系大变形余能计算方法

将杆系节点处的平衡条件作为约束条件,利用Lagrange乘子将约束条件引入到以"基面力"和位移对坐标导数表示的余能泛函中,从而将条件驻值问题转化为无条件驻值问题.应用该余能原理可直接计算出杆系在发生大变形时的内力和位移,算例说明余能原理用于杆系大变形的计算是可行的.     

塑性力学变形理论的相似非耦联变分原理和广义变分原理

引入了相似非耦联方程的概念，应用加权余量法建立了塑性力学变形理论的相似非耦联势能原理和余能原理．应用拉氏乘子法于该势能原理和余能原理，建立了广义相似非耦联势能原理和余能原理．并应用该余能原理于相似非耦联的三角形桁架的计算．     

有限变形非线性的变形能原理及功的互等定理与变分原理的关系

首先导出了直角坐标系有限变形非线性弹力力学的变形能原理，然后应用有限变形的功的互等定理分别导出了有限变形的热能泛函和余能泛函，从而证明了上述两原理的正确性，并建立了它与变分原理的联系。     

考虑剪切变形的一类变矩形截面梁的广义变分原理

本文通过二类变量广义余能原理,导出了考虑横向剪切变形的一类变矩形截面悬臂梁的近似理论,进而给出了对应于该理论的具有两个广义位移的二类变量广义余能的算式,并指出该算式的变分式所给出的广义应力应变关系比文献所提供的更为严格。     

塑性力学相似非耦联系统的广义模拟变分原理

提出了塑性力学变形理论和流动理论包括体积不变条件的相似非耦联系统的广义模拟势能原理和广义模拟余能原理．     

关于耦合热弹性余能变分原理的注记

在专著[1]中,钱伟长教授提出了耦合的热弹性理论的自由余能形式的哈密顿原理.但在给出该原理时,却附加了一个极强的约束条件(u_iu_i|t_1=u_iu_i|t_2),从而在很大程度上限制了该原理的应用.通过与静力学中的余能原理类比发现,如果仅从余能原理本身来看,该约束条件太强,也不必要,完全可用一较弱的条件代替.这样,耦合热弹性余能变分原理的应用范围将会更广.     

纯余能原理在杆系大变形中的应用

将高玉臣提出的弹性大变形的纯余能原理(即只含有未知的内力分量)用于杆件系统的内力计算.在杆系变形后的位置建立平衡方程,根据节点的平衡条件,将杆系中的某几个未知力用其余未知力表示,此时应用余能原理无需考虑各杆在相邻边界上的力平衡条件,将有条件驻值转化为无条件驻值问题.在算例中假设各杆变形量与内力呈线性关系,即只考虑几何大变形,将算例所得结果与理论值对比可知二者非常接近,故将纯余能原理用于杆系大变形的计算是切实可行的.     

基于内变量热力学的黏弹性本构方程及其基本性质研究

黏弹性变形在沥青混凝土、聚合物等材料中广泛存在,也是岩石材料时效变形的重要组成部分.基于Rice不可逆内变量热力学框架,讨论材料黏弹性变形行为.引入一组内变量表征材料系统内部结构的变化,通过给定余能密度函数和内变量演化方程推导出黏弹性本构方程.方程能包含经典黏弹性模型的本构方程,而且可描述材料的非线性黏弹性变形.对本构方程所基于的基本热力学方程性质进行讨论,表明在约束构型空间中热力学力和内变量之间要满足一定的共轭关系,所建构的本构方程才能刻画材料的黏弹性变形行为;证明了在约束构型空间中流动势函数随时间单调递减;同时指出在统计力学层面流动势函数与表征材料状态的概率密度函数有关.     

土体固结和变形的弹塑性分析

本文归纳出了依赖于流动法则的具有分部屈服概念的弹塑性矩阵的一般形式.本文中采用的模型是用余能原理导出的,不同于通常含义下的分部屈服概念,而将各应变分量的屈服分开来加以考虑.文中将弹塑性模型与Biot平面固结方程结果起来,用有限元方法求解.以山西省曲峪水坠坝为例,作了固结和变形计算,並与坝体实测资料作了对比分析,结果颇令人满意.为了获得模型参数,文中还提出可供实际工程参考的简便试验方法.     

基于几何位移计算理论的索杆结构成形分析

为求解索杆体系在成形过程中存在的几何位移,系统地研究了几何位移计算理论.分别根据余能原理和虚功原理,导出了发生几何位移时系统的变形协调方程和等价不平衡方程,构成了几何位移求解的理论基础;归纳了求解几何位移的3类约束条件：松弛条件,定量约束条件,定向约束条件.几何位移的求解可归结为根据系统等价不平衡方程不断修正几何位移模态、使之满足系统变形协调条件和约束条件的迭代过程.算例分析表明,所研究的理论可准确计算出系统形态变化中的几何位移,实现对索杆体系的成形分析.     

Mindlin板几何非线性分析的广义变分原理

文章采用二类变量广义余能原理对 Mindlin板几何非线性问题进行了深入研究 ,可由变分原理给出板满足变形协调性大挠度分析的所有基本方程和边界条件 ,并可将板的控制微分方程写成二阶联立形式 ,这对于定解问题的分析和有限元计算理论是至关重要的。     

高耗能企业余能回收利用系统模型及应用研究——基于信息流监控

以提高企业余能回收利用率为目的,探讨了基于信息流的高耗能企业余能回收利用监控系统的概念和功能,构建了系统模型,分析了优化路径和实现的价值流增值。以某高耗能企业为例,模拟构建了企业余能回收利用信息流监控系统,分析了该系统模型运用所能实现的功能和综合效益。结果表明,模型具有一定的实用性,可以为研究高耗能企业提高余能回收利用率提供微观分析模型和手段。     

键图在动力学上的应用

本文简要地阐述了键图(Bond graph)的基本原理,论述了键图理论与余能原理间的相同处,键图在碰撞与振动分析(有限自由度,近似计算与非线性)中的应用.     

转炉烟气余能回收利用技术发展现状与展望

转炉炼钢是钢铁生产的关键环节,其产生的烟气含有大量余热和化学余能,但也具有烟气产生不连续、含尘量高、易燃易爆的特性,如何高效清洁地回收和利用转炉烟气余能是钢铁行业的热点问题。对转炉烟气余能回收利用的现状进行了介绍,重点总结了转炉烟气余能回收和利用过程中存在的典型问题,对一些新式转炉烟气余能回收技术进行了介绍和评价,展望了未来转炉烟气余能回收利用技术的发展方向。目前广泛应用的氧气转炉煤气回收法(oxygen converter gas recovery, OG)、由Lurgi公司和Thyssen公司联合开发的LT法(Lurgi-Thyssen)等转炉烟气余能回收利用技术在防爆和除尘方面具有良好的效果,但也存在中低温烟气余热未回收、高温烟气余热利用■损失大、转炉煤气回收水平低、环境污染严重的问题,以转炉烟气热化学储能技术为代表的新式技术为以上问题的解决提供了新思路。结合旧技术的缺陷和新技术的研究进展得出,未来转炉烟气处理工艺提高节能减排水平的关键是实现中低温烟气余热深度回收、高参数蒸汽发电、烟气余能梯级回收利用、能源资源环境一体化。     

拉氏乘子法和耦联变分原理

本文利用拉氏乘子法系统地导出了耦联势能和余能原理,二类变量和三类变量的耦联广义势能原理和广义余能原理     

弹塑性弯曲直梁的回弹变分原理及应用

由于在建筑结构中,荷载作用下弹塑性梁的变形影响着建筑物的安全性与舒适性。在模具生产中,材料的受力回弹决定着冲压成型构件的精度问题。且弹塑性材料的弯曲变形及回弹变形问题,以往都是通过计算机模拟进行分析计算,因此,为解决上述问题本文推导出弹塑性材料的变形方程和回弹方程。本文以有限变形回弹反耦联系统和反耦方程为基础,应用有限变形回弹反耦联方程和加权余量法建立有限变形回弹变分原理。并应用回弹变分原理中的最小势能原理和最小余能原理求解了弹塑性悬臂梁和简支梁的回弹挠曲线方程。在对计算结果与ANSYS有限元模拟进行对比的过程中,取得了一定的成果,该成果对工程实际具有一定的工程参考价值。