扇形截面杆扭转问题的差分线法

导出了扇形截面杆扭转问题偏微分方程的差分线法常微分方程组, 并解析求解了该方程组, 得到了扭转应力函数的半解析解, 计算了扭转应力及扭转刚度. 计算过程中, 用追赶法计算 常微分方程组的特解, 用公式计算三对角矩阵的特征值与特征向量, 利用实对阵矩阵的特征 向量相互正交的特性避免矩阵求逆计算, 利用复化梯形公式计算扭转刚度. 整个求解过程在 角度方向离散微分方程和用复化梯形公式进行面积积分时引入了误差, 其他求解过程是精确 的. 计算结果与已有结果进行了对比, 显示了算法的正确性. 该算法对工程中扇形截面扭 转杆的设计有一定的实用价值.     

扇形截面杆扭转的应力分析

柱体扭转的基本方程为非齐次偏微分方程,在极坐标系下,利用分离变量法及傅立叶级数展开法,求出了扭转应力函数,进一步即可计算出扇形截面杆在外力偶作用下,扭转角和横截面上剪应力的精确解答。这种方法为精确解法,在各种机械及其他工程设备中,对受扭转作用的扇形截面杆设计,有一定实用价值。     

狭长短形截面杆自由扭转的材料力学解法

以往矩形截面杆自由扭转问题的解仅在弹必列车长学中查到,本文从材料力学的教学法和便于应用的观点重新分析了该问题,得到了其材料力学的解,当h/d≥6时,可以满足工程应用的精度要求。     

狭长矩形截面杆自由扭转的材料力学解法

以往矩形截面杆自由扭转问题的解仅在弹性力学中查到,本文从材料力学的教学法和便于应用的观点重新分析了该问题,得到了其材力力学的解,当$h/b ge 6$时,可以满足工程应用的精度要求.     

矩形截面杆扭转的康脱洛维奇解法

本文利用康脱洛维奇变分解法来计算矩形截面杆的扭转问题，所得到的计算结果形式简单，应用方便，与文［１］的精确解很接近     

对矩形截面杆弹性自由扭转的探讨

利用柱体扭转问题的经典弹性力学解析解,结合自编电算程序绘制了沿截面控制线上剪应力的分布图,同时利用ANSYS有限元分析软件模拟了等直矩形截面杆的自由扭转问题. 将各种材料力学教材中的截面剪应力分布图与准确计算结果进行了比较,并对截面剪应力分布规律进行了总结.     

对“狭长矩形截面杆自由扭转的材料力学解法”的讨论

对文[1]“狭长矩形截面杆自由扭转的材料力学解法”从图形的代替上作以修 正,进一步分析了应力和变形,提高了精确度.     

用有限差分法解简单超静定变截面梁(Ⅱ)

<正> 研究简单超静定梁的强度与刚度问题,关键在于确定多余支反力.当用有限差分法计算多余支反力时,一般文献中介绍,需要解联立方程组,当梁分成较多等分区段时,就显得比较麻烦.本文导出了直接计算多余支反力的公式,大大简化了计算.1.有支承的悬臂梁图1(a)为这种梁.分两种情况进行研究.(1)取支座 n 为多余约束时[图1(b)].设多余支反力为 R_n,相当静定系统为悬臂梁。将     

极坐标系下Fourier-Legendre谱元方法与有限差分法数值扩散的比较

提出一种Fourier-Legendre谱元方法用于求解极坐标系下的Navier-Stokes方程,其中极点所在单元的径向采用Gauss-Radau积分点,避免了r=0处的1/r坐标奇异性。时间离散采用时间分裂法,引入数值同位素模型跟踪同位素的输运过程验证数值模拟的精度,分别利用谱元法和有限差分法的迎风差分格式求解匀速和加速坩埚旋转流动中的同位素方程。计算结果表明,有限差分法中的一阶迎风差分格式存在严重的数值假扩散,二阶迎风差分格式的数值结果较精确,增加节点可以有效地缓解数值扩散。然而,谱元法具有以较少节点得到高精度解的优势。     

压杆截面设计的直接计算法

压杆的截面设计都采用试算法,计算量较大.文献[1]提出的图解法避免了试算法中的重复计算过程,因而是一个较好的方法,但其精度稍差且不能进行型钢截面的设计.本文提出一种直接计算法,比试算法简便,比图解法精确,应用范围更广....     

极坐标平面问题的四阶差分及应用

推导出了极坐标系下双调和方程的差分公式,用逐次超松弛迭代法求出圆板平面应力问题的差分解,并和解析解作比较,验证了差分公式的正确性,为解决圆域及其类似区域的平面问题提供了新方法．     

巧用体力与面力的变换求解非常体力弹性力学问题

在弹性力学问题的求解中,考虑体力的计算比考虑面力的计算要复杂很多,而且在力学实验中模拟体力的载荷条件通常也比较困难。因此,将体力转化为面力,可以简化弹性力学问题的求解,并且对于实验设计,也可提供极大的方便。本文以两个典型平面问题为例,分别探讨了在直角坐标系和极坐标系下对非常体力的处理方法,为实验的设计提供了新的思路,有助于学生灵活运用弹性力学理论解决实际工程问题,具有一定的工程应用价值和教学实践意义。

     

谱元方法求解环形空间内自然对流换热

提出了将谱元方法应用到极坐标系下，利用极坐标系下的谱元方法求解环形空间内自然对流问题。具体求解了原始变量速度和压力的不可压缩Navier-Stokes方程和能量方程，通过在时间方向采用时间分裂方法和空间采用谱元方法对方程进行离散求解，取得了与基准解较一致的计算结果。     

考虑剪切变形的矩形截面薄壁杆件畸变分析

在以往不考虑剪切变形的畸变分析理论基础上,假设翘曲位移及切向位移的分布函数,考虑剪切变形的影响,利用最小势能原理建立单位均布畸变荷载作用下的畸变角微分方程。采用一般解法对该畸变角微分方程进行求解,并推导求解的初参数法。随之,通过实例验证了本文理论的正确性,结果表明考虑剪切变形的影响大大提高了考虑畸变效应的计算精度。     

薄壁杆约束扭转的单肢解析化分析方法

针对薄壁杆件约柬扭转的基本受力反应分析问题,采用与符拉索夫的经典约束扭转理论截然不同的立论途径,将自由扭转刚度视为调整因素,而将剥离了该抗力效应的薄壁杆件基本体系作为主要分析对象,推导出基于翘曲理论并考虑了自由扭转刚度影响的杆件刚度方程及结问荷载的等效措施.此外,提出了基于微段薄壁杆简化单刚的有效数值化分析方法.上述研究表明,对于钢构件等具有薄壁构型截面形式的杆件,这种单肢解析化分析方法无需进行复杂的截面特性如弯、翘曲惯矩或弯、形心坐标等的分析,力与变形的表达简洁、直接,本文的抗力性能分析和表述方式可为薄壁构件的稳定及畸变等研究提供新的思路切入点.     

对称变截面平面曲杆的单元刚度矩阵

本以一种新的思路和做法对变截面曲杆进行单元分析,直接把变截面曲杆作为单元,采用弹性中心法导出了单元刚度矩阵通用公式,确定了截面按余弦规律变化时,轴线分别为圆弧形、抛物线形、半椭圆形平面曲杆的单元刚度矩阵精确式,供结构设计参考使用。     

极坐标下弹性力学的一个新解答

在极坐标下将Hamilton体系下的分离变量法应用到弹性力学的非齐次边界情况,得到了一个新解答,利用这个新解可以求解一类弹性力学问题。文中给出了具体例子。     

基于横向地球坐标的惯性导航方法

针对极区经线迅速收敛于极点造成的传统惯导机械编排在极区不适用问题,提出了CGCS2000地球椭球体模型下基于横向地球坐标的惯性导航方法。在构建横向坐标系及伪经纬网的基础上,给出了横向惯导与传统惯导间导航参数的转换关系,推导了横向地理坐标系机械编排,建立了系统误差模型,并以某型船舶为例,通过系统性能的静基座、动基座仿真分析,研究了基于横向地球坐标的惯性导航方法在极区的适用性。仿真分析表明,基于横向地球坐标的惯性导航方法可以克服传统惯导在极区存在的问题,在极点处不存在计算溢出,并可为载体穿越极点时提供高精度的姿态、位置信息,适用于极区。