节点板域厚度对钢框架静动力反应的影响

水平荷载作用下,节点板域的剪切变形降低钢框架结构的侧向刚度,使结构的水平位移及层间位移增大.对各种节点板域厚度的钢框架进行了水平静动力分析,结果显示,适当增加节点板域的厚度可有效地减少其不利影响.在强烈地震作用下节点板域较早地屈服,使结构层间位移过大增加,可能引起结构失效,工程中应高度重视.     

外束PIXE束流均匀性测量与改善

外束PIXE束流均匀性是对非均匀性样品进行PIXE定量分析的基础.利用IP板对北京师范大学GIC4117 2×1.7 MV串列加速器外束PIXE束流均匀性进行了测量.通过在准直光栏前改用5μm的铝箔散焦膜,并用刀口厚度仅为0.1mm的铝准直光栏代替原有的碳准直光栏,改善前外束PIXE束流中心直径3.6mm内的离散程度为-65%~50%,改善后为-4.9%~2.8%.改善后的PIXE可直接用于Tisch安德森8级气溶胶采样器样品的元素定量分析,以及PIXE公司的分级式撞击采样仪第1~7级样品的元素定量分析.     

正交各向异性板带有一般孔形时应力分析

采用复变函数方法研究面内均布荷载作用下带孔正交各向异性板的应力解析解.对含一个正六角形孔或不规则孔的无限平板进行分析,得到不同工况下(纤维角度、外荷载方向)孔边及部分孔外域的应力分布规律.结果表明,当单向荷载作用方向与孔边尖点指向垂直时,若正交各向异性板的纤维按0°和-90.0°布置,最大切向应力发生在孔边,并且位于尖点位置,但随着纤维角度的旋转,孔边的最大应力点逐渐偏离尖点,并且最大应力值也逐渐降低;因此,正交各向异性板的应力集中可以通过调整材料的纤维方向来改善.除此之外,当单向均布荷载σ的作用方向与坐标轴平行时,该坐标轴与孔边界交点的切向应力均为-σ.     

H型钢梁与矩形钢管柱平齐端板单向螺栓节点承载力性能

对H型钢梁与矩形钢管柱平齐式端板单向螺栓连接节点承载性能进行试验和理论分析研究.通过对3种不同形式的平齐式端板单向螺栓连接节点进行单调静力加载试验,获得了各试件的破坏模式和弯矩-转角曲线,讨论了螺栓破坏、端板破坏、柱壁破坏等3种破坏模式.基于试验现象提出了节点螺栓力理论分布模式,并给出了螺栓强度控制的节点抗弯承载力计算公式.通过将端板和钢梁腹板等效为T形件,得出了端板屈服控制的节点抗弯承载力计算公式.基于试验现象并利用屈服线理论提出了钢管柱壁的屈服线模型,运用虚功原理得出由柱壁强度控制的节点抗弯承载力计算公式.研究表明螺栓、端板、柱壁间的相对强弱关系直接影响节点的破坏模式,理论计算值与试验相比结果偏安全.给出了H型钢梁与矩形钢管柱平齐式端板单向螺栓连接节点的设计准则和建议.     

预成形型面对二道次渐进成形板厚分布的影响

为了研究预成形型面对金属板材二道次渐进成形板材厚度分布的影响,以直壁件两道次渐进成形为研究对象,首先制定了三种不同的预成形型面设计方案(型面轮廓线分别为圆弧和直线段),而后基于有限元模型分析了不同预成形型面条件下的板厚和等效塑性应变分布,并进行了实验验证.研究结果表明:半径为80mm的圆弧状预成形型面侧面轮廓线可获得更均匀的板材厚度分布、更大的最小板材厚度、更小的等效塑性应变;二道次最小厚度分布并不取决于整个塑性变形区的大小,而决定于第二道次实际参与的变形区域大小,而该区域的大小决定于预成形型面的设计;最终板厚分布和预成形型面曲率并不存在线性关系,当切线夹角为40°左右时,板厚分布最均匀.     

后张预应力混凝土空心板梁端裂缝分析及试验研究

为了精确分析后张法预应力混凝土空心板梁,在预应力的作用下梁端横向应力过大产生开裂的现象,考虑到由于后张法梁端开裂分析研究较为复杂,采用平面杆系理论进行桥梁整体分析,同时进行梁端局部实体计算,通过实体分析证明了横向分析的重要性,得出各种裂缝的成因.同时,根据梁的实际情况给出了裸梁加载的计算方法,现场实测了板梁内力、挠度与裂缝发展情况等参数.依据理论和试验研究的结果,给出了板梁的维修、加固方案,保证了结构的安全使用.     

板钛矿相TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似平面波超软赝势法,计算了板钛矿相TiO2的电子结构、态密度、电荷密度和光学性质。计算结果表明板钛矿相TiO2为直接带隙氧化物,禁带宽度为2.36 eV;计算并分析了板钛矿相TiO2的复介电常数、复折射率、光电导谱、吸收系数、反射率和损失函数,计算得到其静态介电常数为(100)、(010)和(001),方向分别为4.12、3.37和3.45,折射率分别为2.03、1.83和1.89;通过对比发现,由于板钛矿相TiO2晶体结构的对称性,在(100)、(010)和(001)方向上具有明显的光学各向异性,为板钛矿相TiO2的应用提供了理论参考数据。     

功能梯度材料圆(环)板的屈曲分析

基于经典板理论,推导了功能梯度材料圆形板在边界面内均布压力作用下的轴对称屈曲方程.假设功能梯度材料性质沿板厚度方向按成分含量百分比的幂指数形式连续变化,用打靶法求解所得方程,得到了功能梯度材料圆(环)板的临界屈曲载荷,并分析了材料的梯度性质、内外半径比以及边界条件对板临界载荷的影响.     

基于梁-颗粒模型的钢筋混凝土结构爆炸破坏数值研究

钢筋混凝土在爆炸载荷下的力学行为研究是防灾减灾与防护工程领域的重要研究课题.在离散元框架内,开发了模拟钢筋混凝土结构;在爆炸载荷下破坏过程的三维梁-颗粒模型,在弹性范围内,用矩阵位移法描述梁的变形与受力的关系,提出了用应力表达梁的强度准则.基于Cowper-Symonds理论,开发了描述钢筋在高加载率荷载下变形的梁-颗粒模型.采用C＋＋语言开发了模拟程序.进行了钢筋混凝土板在爆炸载荷下破坏规律的实验研究,同时用开发的模型进行了数值模拟,模拟结果与实验结果的对比表明：模拟结果与实验结果基本一致,所开发的模型可以反应爆炸载荷下钢筋混凝土材料的破坏特征,能够真实地体现爆坑的形成、裂纹的扩展、层裂等现象.     

室内承载板法土工试简约束的综合修正

室内承载板法是测定土样回弹模量的标准试验方法，其基本原理是根据实测的各级承载板压力和回弹变形的关系，运用圆形垂直刚性分布荷载作用下的弹性半空间体竖向位移理论公式来计算土样回弹模量．但是，由于击实成型的测试土样受到土工试筒的筒底和筒壁的约束作用，土样的有限尺寸和受力条件与半无限的弹性半空间体理论存在较大的差别，造成土样回弹模量测试结果偏大，导致测试结果难以应用于路面结构设计，所以有必要对室内承载板法的土样回弹模量测试结果进行约束修正．为此，首先推导了具有刚性下卧层的弹性层轴对称课题的应力和位移理论解，并通过轴对称有限元法，验证了理论解的正确性，从而考虑土工试筒筒底的约束作用，以竖向位移理论公式提出了室内承载板法测定土样回弹模量的高度修正系数墨．其次，在高度修正的基础上，通过轴对称有限元法考虑土工试筒筒壁的约束作用，提出了室内承载板法测定土样回弹模量的直径修正系数墨．综合高度修正和直径修正，提出了不同直径D的承载板测定土样回弹模量的综合修正系数K，以及K和D的回归公式．最后，通过不同直径承载板进行了室内测试验证．验证结果表明，所提出的综合修正系数可用于室内承载板法测定土样回弹模量的土工试筒约束的综合修正，并保证了测试结果的合理性和可靠性．