两种不同正交异性楔的弹性接触

本文给出了满足圆柱型正交异性体相容方程的应力函数,称为广义Airy应力函数。应用该应力函数还找到了用两种不同材料(皆为均匀、正交异性)组成的复合楔形体,在表面分布荷载作用下,应力和位移的一般解析式。式中含有的两个参数k租e分别表示材料的正交异性和不同介质特性。当命k=1或e=1或k=1、e=1等等。可得到关于材料特性有六种不同类型组合的一般解析式。文中给出的实例,精确地满足所有条件。     

DISCUSSIONS ON“AN ASYMPTOTIC ELASTIC PLASTIC ANALYSIS IN PLANE STRAIN DEFORMATION NEAR A CRACK TIP”

I.In his paper,prof.D.W.Hsueh derived the following functionf(θ)=-[(1 2n)/(1 n)~2-k_1~2]A_1/k_1θ-[(1 2n)/(1 n)~2-k_2~2]A_2/k_2-cosk_2θ(1)In calculation of coefficients A_1,A_2 a mistake occurred.Making use of f′(π)=0 andf(0)=0,     

计算含有中心裂纹等直圆柱体受扭时应力强度因子的新算式

本文用映射非正交展开法对含有中心裂纹的等直圆柱体受扭时的应力强度因子给出了一个新的计算公式,k_θ=e~(iθ)(Ma~(3/2))/(πR~4)(θ=0或π)。其特点是形式简单,计算方便,具有较好的计算精度,因此利于实用。     

双连通截面柱体Saint-Venant扭转问题

1.基本方程和边界条件在任意正交曲线坐标系α～β中,确定应力函数ψ的偏微分方程和边界条件是△ψ=1/(h_αh_β)[(?)/((?)α)((h_β)/(h_α) (?)/((?)α)) (?)/((?)β)(h_α/h_β(?)/(?)β]=-2 (1)式中h_α和h_β为坐标系α～β的Lamé系数.应力τ~*=τ/(Gθ)=-(?)/((?)n) (2)式中:τ——应力,G——剪切弹性模量,θ——单位长度扭转角,(?)——应力线ψ=const 的法线矢量.边界条件:沿封闭的外边界周线S(图1),应力函数值     

正交异性扁壳的等价关系式和不变量

提出各向同性扁壳比拟法,分析满足条件D_3=D_(12)=(D_1D_2)~(1/2)的正交异性扁壳大挠度弯曲和超屈曲问题,导出了正交异性扁壳与各向同性扁壳之间,两种不同正交异性扁壳之间坐标变量、扁壳厚度和曲率半径、荷载、挠度、转角、弯矩、扭矩、中面应力的等价关系式,还证明了等价正交异性扁壳的几个等价不变量。     

疲劳裂纹长度a与周次N的近似关系式及其计算机仿真

寻求疲劳裂纹长度a与疲劳周次N的关系式是金属疲劳研究的一个重要课题。本文提出了a与N的近似关系式,即指数一多项式样条函数关系式a=β_1e~(γx)+sum from j=2 to k β_j(x-x_2)(j-2))_+~3,其中x=10~(-3)。N,k=[(m+3)/2]。用计算机仿真的方法确定了γ的最佳值。由上式导出了计算da/dN的如下近似公式: (da)/(dN)=10~(-3)[β_1γe~(γx)+3 sum from j=2 to k β_j(x-x_2(j-2))_+~2]与Mc Cartney关系式进行了对比,结果表明,拟合实验数据时前式的适用性优于Mc Cartney关系式;计算da/dN时后式的可靠性优于Mc Cartney关系式。     

BOUNDARY INTEGRAL FORMULA OF ELASTIC PROBLEMS IN CIRCLE PLANE

IntroductionConcerningtheelasticplaneprobleminaunitcircle ,ZhengShenzhouandZhengXueliangdevelopedaboundaryintegralformulaofthestressfunction[1]:Φ(r,θ) =-( 1 -r2 ) 24π ∫2π0ν( φ)1 -2rcos(θ-φ) r2 dφ　　 12π∫2π011 -2rcos(θ-ω) r2 dω∫2π0μ( φ)1 -cos(ω-φ) dφ　　 1 -r22π∫2π0μ( φ)1 -2rcos(θ -φ) r2 dφ　　 ( 0 ≤r <1 ) ,( 1 )whereμ(θ) =Φ(r,θ) ｜r=1,ν(θ) = Φ n r=1= Φ r r=1.Intheformula ( 1 )theseconditemisastrongsingularintegral,itshouldbeunderstoodasanintegra…     

Ⅰ—Ⅱ复合型有限宽平板剩余强度分析的工程方法

本文依据线弹性力学原理,用复变函数法求得在拉伸载荷下有限宽平板斜裂纹问题的K_Ⅰ和K_Ⅱ,并采用最大剪应变判据((d~2ε_θ)/(dθ~2)<0及(ε_θ)max与K_R相应),求得裂纹扩展角及当量Ⅰ型应力强度因子K_((?)q),再用能量准则求得失稳时的临界应力及裂纹容限.用此方法对几种初始角的几何斜裂纹有限宽平板的剩余强度作了计算,计算结果与有关文献中的数据和试验值相比,开裂角、临界应力及裂纹容限的误差均满足工程要求(2～7％).为进行二维薄壁结构的损伤容限设计,本文提供了剩余强度分析的工程方法及计算程序.     

正交异性板Griffith裂纹应力强度因子K_Ⅰ~*K_Ⅱ~*的计算

首先证明用于计算正交异性板裂纹的 K_Ⅰ~*、K_Ⅱ~*因子的叠加原理.设 K_Ⅰ~*、K_Ⅱ~*是有裂纹的正交异性板中由面力(?)、(?)和体力 x、y 引起,则此板的应力σ_x、σ_y、τ_(xy)和 K_Ⅰ~*、K_Ⅱ~*必满足下列一 ...     

正交异性板Griffith裂纹应力强度因子K_Ⅰ~K_Ⅱ~的计算

首先证明用于计算正交异性板裂纹的 K_Ⅰ~*、K_Ⅱ~*因子的叠加原理.设 K_Ⅰ~*、K_Ⅱ~*是有裂纹的正交异性板中由面力(?)、(?)和体力 x、y 引起,则此板的应力σ_x、σ_y、τ_(xy)和 K_Ⅰ~*、K_Ⅱ~*必满足下列一     

源像法在平板弯曲边界元法中的应用

本文应用源像法推导了平板弯曲问题基本解的三种新的形式,它们为: W~*=1/(16πD)(γ_3~2ln((γ_4~2)/(γ_3~2))-γ_1~2ln((γ_2~2)/(γ_1~2))(1) W~*=1/(16πD)(γ_1~2lnγ_1~2-γ_2~2lnγ_2~2-γ_3~2lnγ_3~2 γ_4~2lnγ_4~2)(2) (3)式中γ_1~2=(x-ξ)~2 (y-η)~2 γ_2~2=(x ξ)~2 (y-η)~2 γ_3~2=(x-ξ)~2 (y η)~2 γ_4~2=(x ξ)~2 (y η)~2 γ_i~2=(x-γcos(α (2π(i-1))/n))~2 (y-γsin(α十(2π(i-1)/n))~2 γ_i~2=(x-γcos((2πi)/n-α))~2 (y-γsin((2πi)/n-α))~2n为整数式(1)相当于1/4无限板的解,其中一边固定,一边铰接; 式(2)也相当于1/4无限板的解,其中两边都为铰接; 式(3)相当于扇形无限板的解,其中两个直线边都为铰接。应用上述形式基本解很多情况下板的部分边界条件将自动满足。它将大大降低边界元方程式数目,缩短计算时间,减少数值误差。文中附有计算例子,结果与解析解极为符合。     

均匀各向同性湍流在后期衰变时的三元速度关联

本文利用周培源、蔡树棠给出的轴对称涡旋速度埸和求平均值的方法,计算了均匀各向同性湍流后期衰变的三元速度关联.计算时把速度埸表示威各向同性的张最形式,即ui=2/32/β~(1/2β)Ul_ml_nβ_(mni),并且利用Fourler变换通过计算湍谱求得了速度关联.按照这种方法,二元速度关联可以很容易得到.计算结果表明,当r→O时,三元速度关联系数k(r,t)和r~3成正比;当r→∞时,它又按r~-4趋于零.     

正交各向异性材料热弹性问题的三维无网格法计算模型及应用

建立了正交各向异性材料热弹性问题的三维无网格伽辽金(Element Free Galerkin, EFG)法计算模型。利用该计算模型对三维复合材料汽轮机叶轮和轴承座进行了热弹性分析,对比了材料方向角及热导率因子、热膨胀系数因子和拉压弹性模量因子不同组合情况下轴承座的最大热变形总位移和当量应力值,讨论了材料方向角及上述正交各向异性因子对热变形和当量应力的影响规律,并与各向同性材料进行了对比。结果表明:三维EFG模型的热变形总位移和当量应力相对误差范数分别比有限元法小0.1215%和0.1359%;材料方向角同时影响热变形的大小和方向,但对当量应力方向影响不大;正交各向异性材料因子主要影响热变形和当量应力的大小。在考虑热-机械载荷作用下的三维复合材料零件结构设计中,当以刚度或强度为主要需求时,材料方向角、热导率因子、热膨胀系数因子、拉压弹性模量因子分别在(45°~60°,8:1:4~10:1:5,(1/6):(1/5):1~(1/5):(1/4):1,(7/5):1:(9/5)~(3/2):1:2)或(0°~10°,(1/10):1:(1/5)~(1/8):1:(1/4),(1/5):1:(1/6)~(1/4):1:(1/5),1:(1/5):(1/10)~1:(1/4):(1/8))范围内取值能有效降低轴承座等结构的热变形和当量应力。     

Extended airy function and differential equations with n-turning points

This paper studies a second order linear ordinary differential equation with n-turningpoints(d~2y)/(dx~2) [λ~2q_1(x) q_2(x)]y=0Where q_1(x)=(x-μ_1)(x-μ_2)...(x-μ_n)f(x),f(x)≠0 ,and λis a largeparameter.The formal uniformly valid asymptotic solution of the equation is obtained based onthe analysis of the three points by means of the matched method.By the work a method isdeveloped and the applicability of this method to the n-turning points is demonstrated.     

正交各间异性中厚板的振动

本文应用V·Panc~[1]的分量理论和能量变分原理作为分析基础,引入梁振动函数乘积和的形式来表达板的振型,建立了适于某些正交各向异性中厚板(H=(D_xD_y)~1/2·(G_(xz)/G_(yz))/((D_x)~(1/2))/((D_y)~(1/2))的振动微分方程,以及相应的边界条件:求得了便于工程中应用的正交各向异性中厚板的固有频率计算公式,以及振型计算公式。通过退化为各同性的四边简支、四边固支、两邻边简支、另二邻边固支的中厚板在若干种高跨比下固有频率的计算,且与有关文献中计算结果的比较,说明本文的计算结果可以满足工程中的要求。     

基于最小均方算法的半球谐振子特征参数辨识方法

作为半球谐振陀螺的核心元件,半球谐振子的加工水平直接决定了陀螺的性能优劣。然而,目前尚缺乏有效方法来对半球谐振子的性能进行量化评估。针对这一问题,提出一种利用最小均方(LMS)算法来对半球谐振子的刚度各向异性Δω、刚度失准角θ_ω、阻尼各向异性Δ(1/τ)和阻尼失准角θ_τ这四种特征参数进行辨识的方法。首先,根据非理想谐振子的正交误差方程,在外界恒定转速Ω的激励下,获得仅包含Δω和θ_ω信息的陀螺正交分量q的数据集;其次,根据非理想谐振子的驻波方位角误差方程,在外界恒定转速Ω的激励下,获得仅包含Δ(1/τ)和θ_τ信息的驻波方位角θ的数据集;然后,根据正交误差方程和驻波方位角误差方程构建基于LMS算法的特征参数辨识模型;最后,利用Simulink程序仿真验证所提出辨识方法的有效性。仿真结果表明:半球谐振子的四个特征参数全部在8s以内完成辨识,并且全部收敛于参数的设定值。该方法不仅可以实现对半球谐振子的加工水平进行量化评估,而且可以为半球谐振陀螺的误差分析与补偿提供理论依据。     

平面塑性变形时极坐标下特征线场的一个一般公式

本文讨论平面塑性变形时圆弧周边附近的特征线场,得出一个一般公式,即(?)并用这一公式求得几种情况的特征线场。基本关系式:取极座标为r、(?),这时平衡方程为: 塑性理论已求得如下应力分量: 其中σ为平均应力,(?) k=τ_s,θ为第一族特征线(滑移线) 与x轴的夹角。且θ逆时针转为正,反之为负。把(2)式代入(1)式得:     

Mises屈服条件线性化的最佳逼近因子

1.引言 1864年Tresca提出:当最大剪应力达到某一极限值k时,材料便进入塑性区。在主应力空间中该条件可写成 将其在主偏应力矢量所在的π平面(σ_1+σ_2+σ_3=0)上投影,(1)式便表示正六边形。     

ON THE FREE ENERGY AND VARIATIONAL THEOREN OF ELASTIC PROBLEM IN THERMAL SHOCK

In some investigations on variational principle for cou-pled thermoelastic problems,the free energy φ(e_(ij),θ) ,Wherethe state variables are elastic strain e_(ij) and temperatureincrement θ,is expressed asφ(e_(ij),θ)=λ/2e_(kk)e(ij) μe_(ki)e_(kj)-γe_(kk)θ-c/2ρθ~2/T_o (0.1)This expression is employed only under the condition of|θ|≤T_o (absolute temperature of reference)But the value of temperature increment is great, evengreater than T_o in thermal shock. And the material pro-perties (λ,μ,γ,c,etc.) will not remain constant,theyvary with θ.The expression of free energy for this con-dition is derived in this paper. Equation (0.1) is itsspecial case.Euler’s equations Will be nonlinear While this expres-sion of free energy has been introduced into variationaltheorem. In order to linearise, the time interval of ther-mal shock is divided into a number of time elements △t_k(△t_k=t_k-t_(k-1),k=1,2,…,n),Which are so small that the tempera-ture increment θ_k within it is very small,too.Thus,t     

弹性—幂强化材料旋转圆盘的安定分析

本文利用文[1]介绍的方法计算了弹性—幂强化材料旋转圆盘的应力σ_(ij)、残余应力σ_(ij)~r、应力强度σ_i以及残余应力强度σ_i~r。计算结果表明对于弹性—幂强化材料和幂强化材料,切向应力σ_0和应力强度σ_i的分布具有明显的差别。