一种新的宏、细观变形全场测量方法

基于光学干涉和衍射理论,提出了一种新的用于宏、细观面内变形测量的光学方法。利用三束准直相干光之间的干涉,分别得到面内位移U V和U-V的两幅耦合条纹图。借助于FFT相移技术,直接计算出全场的U和V分布。本实验系统中包含有长距离显微镜,三光束系统,数字图像采集和处理系统等。它具有光路简单,避开条纹级次的确定,直接计算得到U、V场等优点。将它用于热塑性复合材料 56层板AS4/PEEK[0/±45/90]7S三点弯曲梁位移场的宏、细观测量。得到了层间的变形规律。本文还利用三维各向异性弹性有限元法对AS4/PEEK[0/±45/90]7S三点弯曲梁进行了数值计算,得到了自由表面的位移场和应变场的数值解。定量分析了层间的变形传递规律,有助于进一步分析AS4/PEEK[0/±45/90]7S层合板宏、细观变形。     

不同钢轨材料的风沙冲蚀磨损与损伤行为研究

随着铁路的快速发展,风沙地区的铁路线路分布越来越广,在本文中采用气流喷砂式冲蚀试验机以天然混合沙对不同钢轨材料的风沙冲蚀磨损与损伤行为进行了研究. 结果表明:钢轨材料的冲蚀率随着冲蚀角度的增加先增加后减少;最大冲蚀率出现在30°~45°之间;抗风沙冲蚀磨损性能依次为热处理过共析钢轨>热处理U78CrV>热轧U71Mn>热处理U75V>热轧U75V;延性对热轧钢轨材料的抗冲蚀磨损性能的影响大于硬度,而硬度对热处理钢轨材料的影响大于延性,在线热处理可以提高U75V钢轨的抗冲蚀磨损性能;钢轨材料冲蚀损伤的主要特征为片屑、蚀坑、塑性流动及裂纹;钢轨材料在风沙冲蚀下展现出延性冲蚀模式,其材料去除机制主要为成片机制.      

同时测量U、V场的云纹干涉系统

本文介绍了两种可以同时测量物体变形U、V场的云纹干涉系统.并利用该系统成功地完成了有塑性变形高分子材料的泊松比测量实验.     

关于用能量法分析弹性稳定的注记

<正> 在杆系结构力学的稳定分析中,设原始平衡状态下的结构势能(?)为零,则当体系受微小扰动后,体系的势能为(?)=(?)_c+△(?)=△(?)=U+V=U-pλ (1)上式中△(?)为势能增量,U 为变形能,λ为 P 作用点沿 P 方向产生的位移.     

关于用能量法分析弹性稳定的注记

在杆系结构力学的稳定分析中,设原始平衡状态下的结构势能(?)为零,则当体系受微小扰动后,体系的势能为(?)=(?)_c+△(?)=△(?)=U+V=U-pλ (1)上式中△(?)为势能增量,U 为变形能,λ为 P 作用点沿 P 方向产生的位移.     

V形切口应力强度因子的一种边界元分析方法

将V形切口结构分成围绕切口尖端的小扇形和剩余结构两部分. 尖端处扇形域应力场表示成关于尖端距离$\rho$的渐近级数展开式,从线弹性理论方程推导出了一组分析平面V形切口奇异性的常微分方程特征值问题,通过求解特征方程,得到前若干个奇性指数和相应的特征向量. 再将切口尖端的位移和应力表示为有限个奇性阶和特征向量的组合. 然后用边界元法分析挖去小扇形后的剩余结构. 将位移和应力的线性组合与边界积分方程联立,求解获得切口根部区域的应力场、应力幅值系数和整体结构的位移和应力. 从而准确计算出平面V形切口的奇异应力场和应力强度因子.      

两相材料V形切口应力强度因子边界元分析

建立了边界元法计算两相材料粘结V形切口奇异应力场的新途径。在V形切口尖端挖出一小扇形,将该扇形弧线边界的位移和面力表示为有限项奇性指数和特征角函数的线性组合,其组合系数即为广义应力强度因子,将该组合回代到在被挖去小扇形后的剩余结构内建立的边界积分方程,离散后可求解出组合系数,获得两相材料粘结V形切口尖端的应力强度因子。算例证明了本文方法的有效性。     

高压下熔化温度T_m和格临爱森系数的关系

本文导出了两个简化公式,其形式为: =2/3+（n-2/3）0V Tm=T0m（/n）23exp[2（n-2/3）0(1/0m-1/)] 所推导出的表示式与Slater公式,Dugdale-MacDonald公式和自由体积公式在很宽的压力范围都符合得很好。Tm表示式与Romain、陈栋泉和林绍明以及张万箱和张世泽得出的结果一致。     

借助瑞利商函数的直接极小化计算结构的临界压力和固有频率

根据能量原理,结构由稳定平衡转向不稳定平稳的临界压力值,由下述方程确定:V-U=0(1)式中,V 为结构的挠曲变形能,U 为外压力所作的功.对于工程中感兴趣的很多情形,外压力只依赖于一个参数,因此可得:U=p(?) (2)F=V/(?) (3)于是,临界压力p_(cr)可由下式算出:p_(cr)=minF(4)结构振动时的固有频率,同样可出与(1)式相类似的下列方程确定:V_(max)-U_(max)=0 (5)此时,V_(max)为结构在极端位置时的应变能,即应变能的幅值;U_(max)为结构在零位置时     

与界面垂直相交V形切口的边界元分析方法

建立了边界元法计算各向同性结合材料中与界面垂直相交V形切口奇异应力场的分析方法。首先将V形切口尖端附近区域的位移场和应力场用Williams渐近展开式表达,将其代入弹性力学基本方程中,由插值矩阵法获得应力奇异性指数及其对应的位移函数;然后在V形切口尖端区域挖取一个小扇形域,将该扇形区域的位移场表示为有限项奇性指数和特征角函数的线性组合,并对挖去小扇形域后的剩余结构建立边界积分方程;最后将扇形区域位移场表达式和边界积分方程联合求出其切口尖端位移场的组合系数,从而获得各向同性结合材料中与界面垂直相交V形切口尖端的应力强度因子。本文的计算结果与现有结果对比吻合良好,表明了本文方法的有效性。     

The exact solution for the general bending problems of conical shells on the elastic foundation

The general bending problem of conical shells on the elastic foundation (Winkler Medium) is not solved. In this paper, the displacement solution method for this problem is presented. From the governing differential equations in displacement form of conical shell and by introducing a displacement function U(s,θ), the differential equations are changed into an eight-order soluble partial differential equation about the displacement function U(s,θ) in which the coefficients are variable. At the same time, the expressions of the displacement and internal force components of the shell are also given by the displacement function U(s θ). As special cases of this paper, the displacement function introduced by V.S. Vlasov in circular cylindrical shell^[5], the basic equation of the cylindrical shell on the elastic foundation and that of the circular plates on the elastic foundation are directly derived.Under the arbitrary loads and boundary conditions, the general bending problem of the conical shell on the elastic foundation is reduced to find the displacement function U(s,θ).The general solution of the eight-order differential equation is obtained in series form. For the symmetric bending deformation of the conical shell on the elastic foundation, which has been widely usedinpractice,the detailed numerical results and boundary influence coefficients for edge loads have been obtained. These results have important meaning in analysis of conical shell combination construction on the elastic foundation,and provide a valuable judgement for the numerical solution accuracy of some of the same type of the existing problem.     

离散系统通用动力学方程求解算法的研究进展

离散系统中的颗粒物在凝并、破碎、冷凝/蒸发、成核、沉积等事件作用下颗粒尺度分布的时间演变由通用动力学方程所描述.该方程为一典型的部分积分微分方程,普通数值方法难以求解.本文详细介绍了求解通用动力学方程的矩方法、分区法、离散法、离散-分区法、MonteCarlo方法等几种算法的原理、优缺点和最新的研究进展,并着重介绍了MonteCarlo算法,包括基于时间驱动Monte Carlo方法、基于事件驱动MonteCarlo方法、常数目法、常体积法以及多重Monte Carlo算法.      

计算特征向量摄动量的混合基展开法

在结构修改和模型校正中，模态展开法是计算特征向量摄动量的常用方法之一，但当高阶模态被截断时，它会带来很大的截断误差。本文利用已知的有限阶模态，构造了Ｎ维欧氏空间的一个新基－混合基，并将特征向量的摄动量在新基上展开来计算特征向量的一、二阶 摄动量。该方法使得不管截模态个数的多少，其精度总与全模态展开法相同，且计算量都远少于全模记展开法；与改进的部分民开法相比，本方法不要求所截留的模态边连续的低阶模态     

爆轰波推动金属球壳的初始态分析

爆轰波推动金属介质是经常涉及到的工程问题。本文应用极曲线方法,分析了爆轰波作用下金属球壳初始运动状态,依赖于爆轰波速度和爆轰波与金属界面夹角。并与Freund,H.U.等所做的实验结果相比较。同时讨论了单层介质和复合层介质初始态的差异。     

数学规划加权残值法分析薄板与薄壳的几何非线性问题

使用数学规划加权残值涯分析了薄板大挠度及薄壳的非线性稳定问题。在两者应变协调方程严格满足的情况下,论证并利用平衡方程的单调性,建立数学规划问题,首先得到无布载荷四边简支方板中心挠度的最小上界及最大下界,经典Ｌｅｖｙ解位基其间。     

On the stability of equilibria of nonholonomic systems with nonlinear constraints

Lyapunov＇s first method, extended by V. V. Kozlov to nonlinear mechani- cal systems, is applied to the study of the instability of the position of equilibrium of a mechanical system moving in the field of conservative and dissipative forces. The mo- tion of the system is limited by ideal nonlinear nonholonomic constraints. Five cases determined by the relationship between the degree of the first nontrivial polynomials in Maclaurin＇s series for the potential energy and the functions that can be generated from the equations of nonlinear nonholonomic constraints are analyzed. In the three eases, the theorem on the instability of the position of equilibrium of nonholonomic systems with linear homogeneous constraints （V. V. Kozlov （1986）） is generalized to the case of nonlin- ear nonhomogeneous constraints. In the other two cases, new theorems are set extending the result from V. V. Kozlov （1994） to nonholonomic systems with nonlinear constraints.     

一种大型结构特征值问题的并行解法

本文提出了一种求解大型结构固有频率与模态的并行解法。该方法在子空间迭代过程中,利用子结构刚度阵和质量阵并行进行凝聚,求得下一次的迭代基矢量,直到收敛。该算法在西安交通大学ELXS1-6400并行机上程序实现,计算结果表明能大幅度节省计算时间,同时也有效地节省了内存。     

动态云纹干涉法测量应变场

本文提出,对于具有双半圆孔的半有限平面模型,在应力波传播过程中,关于位移场和应变场的解答,该解答是用实验方法来实现,应用双脉冲红宝石激光器和使用云纹干涉。冲击载荷是用摆锤施加的,用两个适当的外部触发机构,在预先确定的时间间隔里触发红宝石激光器,冲击后,对应不同的时间延时,在一张全息胶片上记录下“和”位移场的云纹干涉图。     

超静定型钢桁架优化设计的面积比法

满应力准则是对超静定型钢桁架进行优化设计的有效方法．但这种方法的主要缺点在于收敛速度很慢甚至不收敛,这给设计工作带来很大的不便．对问题进行了研究,在“型钢压杆稳定设计直接法”的基础上,提出了满应力优化设计的一种新方法——面积比法,有效地提高了设计过程的收敛速度,降低了设计成本,供有关结构设计人员参考．