工字梁腹板内相当应力极大值存在的条件与区间

工字梁腹板内相当应力极大值存在的条件与区间刘又文（中南工业大学建工系，长沙４１００８３）工程结构中，当梁横截面高度与梁的跨度之比较大时，在某些受载条件下，往往于梁内某一点开始破坏．确定相当应力极大值在梁内存在的条件和位置，是进行强度分析的先决条件．按...     

工字梁腹板内相当应力极大值存在的条件与区间

工字梁腹板内相当应力极大值存在的条件与区间刘又文（中南工业大学建工系，长沙４１００８３）工程结构中，当梁横截面高度与梁的跨度之比较大时，在某些受载条件下，往往于梁内某一点开始破坏．确定相当应力极大值在梁内存在的条件和位置，是进行强度分析的先决条件．按...     

定常吹气对倾转旋翼机向下载荷的影响

为进一步提高倾转旋翼机悬停状态下的有效载重,开展了定常吹气流动控制对向下载荷的影响研究。首先应用延迟脱体涡模拟(DDES)方法对翼型-90°迎角下非定常大范围分离流动结构进行了数值分析;然后分别开展了前缘吹气、后缘吹气降载措施研究,揭示了吹气降载的机理,并对不同吹气口位置和吹气动量系数的影响进行了定量分析,最后开展了前、后缘同时吹气作用下降载数值模拟研究。计算结果表明:前缘最佳吹气位置在翼型的前缘点,而后缘吹气最佳位置位于襟翼弦长的15%处;前缘吹气的降载效果要优于后缘吹气,而且吹气动量系数对向下载荷的影响较小;相对于初始未施加流动控制构型,阻力系数减小量可达到32.72%。     

高炉炉壳开孔位置对应力集中的影响

考虑到冶金行业中高炉炉壳开孔的实际情况，本文应用有限元分析的方法研究受远场均匀拉伸载荷，二维有限区域内菱形分布的圆孔中间不同开孔位置下的应力分布，得到最大应力集中系数随孔位置变化的三维变化曲面。此外，孔沿座标轴及沿原孔边缘位置变化对应力集中系数的影响被详细研究，从而为合理设计炉壳开孔提供了理论依据。     

半球形屋顶风压分布的数值拟合

在云南天文台半球形屋顶风荷载的实验研究中,由于各种因素的考虑,测量物面上的压力分布只能在有限个点上进行,且测点数还不能过多。屋顶风载的分布往往是不规则的,在有地面及邻近建筑物影响的条件下,直接测量物 ...     

一维半无限压电杆的广义的热冲击问题

采用具有两个热松驰时间的G－L广义热弹性理论，研究了一维无限无限长杆在其端部受到热冲击时的边值问题，借助于拉普拉斯正、反变换技术，在所考虑时间非常短的情况下，对问题进行了求解。得到了位移及温度分布的近似妥析角，发现位移及温度分布中分别存在两上阶跃点，并通过数值计算，把温度的分布规律用图形反映了出来，从温度的分布图上可以看出，当任何x的值大于第二个阶跃点的位置值时，温度值都是零，也即在当前所绘定的时刻，热以波的形式沿压电杆仅传播到第二阶跃点的位置，而在第二个阶跃点之后，压电杆上的温度分布保持初始温度；定不同时刻，热波波前的位置也将相应的在压电杆上移动，也即热波波前在压电杆上的位置随考虑时刻不同而不同，这与经典的热传导是完全不同的，它说明热是以波的形式以有限的速度，而不是以无限的速度在介质中进行传播的。     

实验—数值综合法确定受载复合材料板的变形场和损伤场

本文根据广义弹脆性损伤理论模型，用综合实验分析和数值计算的方法，确定受载复合材料板的形变场和损伤场。首先用云纹干涉法确定各受损单元的节点位移，再用有限元分析得到这些单元的真实应变和有效应变。由此计算受载各单元的损伤变量和有效弹性系数。最后，根据弹脆性材料的损伤本构关系确定受载复合材料板的真实应力场。     

大型客机襟翼滑轨布置优化设计方法研究

为了对大型客机襟翼滑轨进行布置,满足刚度连续变形协调的设计要求,该文阐述了襟翼的结构及受力形式,对襟翼进行合理的工程简化,确定了支点形式,依据结构力学基本理论对襟翼刚度进行计算和拟合,基于襟翼受载变形协调,建立优化模型,提出了一种双支点襟翼支点的位置优化方法,该方法对其他悬挂式或支撑式活动舵面的支点位置确定提供了有益的参考.     

受弯脱层层板的局部失稳临界载荷的有限元分析

含脱层的复合材料层板承受弯曲载荷作用会产生跳跃失稳，还常常引起脱层扩展，从而导致结构失效。本文用基于一阶剪切层板理论的几何非线性有限单元法分析了受弯曲曲载荷作用下含脱层板的人稳的临界载荷。本文指出分叉失稳产生了跳跃失稳，而该跳跃失稳与浅圆拱或薄圆柱壳受向心压力作用下的跳跌 同，在整体平衡路径上没有一个极限点。本文对临界载计算结果比使用能量准则的结果要小，文中给出了原因。     

飞片在平面爆轰加载下的运动规律研究

采用多点激光测速系统（VISAR）和卷筒式电探针等测试技术，对钢，铝飞片在平面爆轰加载下的运动规律进行研究，给出了飞片在空腔中的位置h与时间t的关系曲线及飞片自由面速度v与时间t的关系曲线。还给出了采用流体力学的有限差分SSS计算程序算出的飞片自由面速度值，并与VISAR实测值进行了比较。     

基于顺序雨流法和临界平面法的多轴变幅低周疲劳寿命评价

 在多轴变幅疲劳寿命预测过程中，合适的雨流计数法对复杂加载历程分析非常重要，但是大多数雨流计数过程往往无法保持原始的加载顺序特性，进而会导致非保守的疲劳损伤和寿命预测．本文提出一种考虑加载顺序效应并基于临界面概念的多轴实时顺序雨流法，该方法既具有实时顺序计数特点，同时与Bannantine-Socie多轴雨流法结合，可以实现对主要通道内的载荷历程实时的雨流计数．基于Morrow 模型，提出一种新的考虑加载顺序的线性损伤累积方法．相对于传统雨流计数法需要得到完整的载荷数据后才能进行分析的特点，新方法计算效率更高，实用性更强．通过对316L 不锈钢的多轴疲劳试验数据的分析，验证了该方法在多轴疲劳寿命预测过程中的有效性．     

基于真空吸盘的新型振动加载技术研究及应用

传统的振动加载技术,试件通过刚性夹具与振动台台面进行连接,刚性夹具采用螺栓与振动台台面和试件进行连接。一些试验要求振动加载装置的连接不能破坏试件结构,传统的螺栓方式不能满足要求。本文研究了一种基于真空吸盘的新型振动加载技术,振动加载杆通过真空吸盘吸附在试件表面。该项技术已在垂尾结构的动态疲劳试验中得到应用。应用实践证明,这种基于真空吸盘的振动加载技术方便、可靠、安全,弥补了传统加载方式的不足。     

一种新型爆炸膨胀环实验装置

传统爆炸膨胀环实验装置采用两端点起爆,爆轰波对碰后加载驱动器的方式,出现试样环加载后侧向翻转、实验重复性差等问题.本文改进传统爆炸膨胀环实验装置中的起爆方式,研制了一种新型爆炸膨胀环实验装置.新起爆方式采用轴心爆炸丝同步线起爆,在驱动器内形成理想的柱面冲击波,有效避免了试样环受冲击后发生侧向翻转,实现了金属试样环的稳定拉伸加载,实验效率得到大幅提高.     

一般加载规律的弹塑性本构关系

将有关文献给出一般加载规律一维全量理论的简单模型推广到一般加载规律的一维增量理论,进而推广到一般加载规律的多维增量理论,在此基础上,建立了推导一般加载规律的多维增量理论的本构关系的一种途径。应用这种途径,从应力空间的加载函数和应变空间的加载函数出发,推导了等向强化材料和被加热的等向强化材料的一般加载规律的弹塑性本构关系的两种表示形式。理论和实例均表明,这种途径对等向强化材料、随动强化材料和理想弹塑性材料均适用。     

基于结构应力的焊接接头多轴高周疲劳寿命估算

本文对承受弯扭组合载荷下的焊接接头危险点焊趾处进行了疲劳应力分析。结合结构应力考察了在比例载荷和非比例载荷下焊趾处临界面上的应力分量;建立了基于结构应力和修改的Wohler曲线法的临界面上多轴疲劳寿命估算方法;采用该方法对某管板焊接接头进行了多轴估算,将评定结果与文献中的疲劳试验数据做了比较,同包括欧洲钢结构规范3在内的其他的多轴疲劳评定方法相比,本文提出的多轴寿命估算结果最好,而且该方法具有网格划分不敏感性。     

三维结构安定分析的直接算法

基于线性随动强化理论和Von. Mises屈服准则,对蒙板结构直接安定分析法进行了扩展,建立了结构的三维安定直接分析法。根据投射原理,推导出结构发生塑性安定的存在条件,便于调整控制加载步长和载荷历程。采用逐次增量加载方式,确定出背应力的偏移范围,克服了原始直接分析法不能获得安定极限的缺陷,并得到安定极限条件下结构中残余应力与应变的分布状况。该数值方法将弹塑性问题分解为弹性问题和特征应变决定的残余问题,节约计算时间,提高计算效率,将该算法应用于相关算例,并与有关数值结果相比较,验证了该算法的有效性。     

超声弯曲疲劳试验方法及其应用

在三点弯曲超声疲劳试验方法的基础上开发了对称弯曲超声疲劳试验系 统. 介绍了对称弯曲超声疲劳试样的设计及其加工误差的影响,并利用对称弯曲超声疲劳系 统(20\,KHz)测定了50$^{\#}$车轴钢的$S$-$N$曲线. 结果表明,50$^{\#}$车轴 钢的$S$-$N$曲线是一条连续下降型曲线. 与对称拉压加载下50$^{\# }$车轴钢的$S$-$N$曲线对比结果表明,在高周阶段,加载方式对疲劳性能有明显 影响,而在超高周阶段,加载方式无明显影响.     

Crystallographic failure analysis of film near cooling hole under temperature gradient of nickel-based single crystal superalloys

In this paper, a unit cell model with a film cooling hole has been set up to analyze the crystallographic stress characterization and failure behavior under temperature gradient of nickel-base single crystallographic superalloys (SC). The aim of this work is to study the failure behavior of SC blades with film cooling. The distribution of cooling air pressure on the hole side surface and the distribution of the temperature around the hole are obtained from the fluid analysis. The result of the temperature distribution is then transferred to the finite element model (cell model) by the interpolation method. The cell model is analyzed by the crystallographic rate dependent finite element method (FEM). Special attention is put on the influence of temperature gradient. The influence of the loading boundaries, i.e. displacement loading and stress loading, on the stress characterization around hole is also taken into consideration. The results show that temperature gradient hole has much influence on the stress characterization. Different types of loading boundaries result in different types of stress and strain distributions. There is clear stress concentration near the hole under displacement loading, while there is clear strain concentration under stress loading. The failure characterization has been studied by the strain energy density criterion. It is shown that the temperature gradient has influence on the failure behavior.     

花岗岩残积土浅层地基承载力评价方法探讨

花岗岩残积土是一种特殊性土体, 是混粒土的一种特殊类型, 从而导致浅层地基承载力也具有特殊性。作者首先分析了现行实验评价方法的利弊关系, 以大量的野外实验和室内实验资料为依据, 确定了其它测试方法评价该类土体浅层地基承载力的可行性, 并提出了利用标准贯入试验击数确定浅层地基承载力的修改方案。并探讨了土体含水量和浅层地基承载力和这些影响因素之间的相互关系。     

Algorithm for simulating fracture processes in concrete by lattice modeling

To simulate fracture behaviors in concrete more realistically, a theoretical analysis on the potential question in the quasi-static method is presented, then a novel algorithm is proposed which takes into account the inertia effect due to unstable crack propagation and meanwhile requests much lower computational efforts than purely dynamic method. The inertia effect due to load increasing becomes less important and can be ignored with the loading rate decreasing, but the inertia effect due to unstable crack propagation remains considerable no matter how low the loading rate is. Therefore, results may become questionable if a fracture process including unstable cracking is simulated by the quasi-static procedure excluding completely inertia effects. However, it requires much higher computational effort to simulate experiments with not very high loading rates by the dynamic method. In this investigation which can be taken as a natural continuation, the potential question of quasi-static method is analyzed based on the dynamic equations of motion. One solution to this question is the new algorithm mentioned above. Numerical examples are provided by the generalized beam (GB) lattice model to show both fracture processes under different loading rates and capability of the new algorithm.