关于弹性力学书刊中一处论述的质疑

在一些弹性力学书刊中,在使用Lévy法求解二对边简支、另二对边为各种不同支承的矩形薄板的稳定与振动问题时,广泛采用了如下一种论述(为简便起见,以下以稳定问题为例):对于沿x方向受均布压力P_x的矩形板(见图),若y=0与y=b两边全为自     

均布荷载下一边固定其对边中点被支承另两边自由的矩形板

y=0边为固定,其对边(y=b)的中点被支承,另二边x=0、x=a为自由的矩形板在均布荷载作用下的弯曲问题,尚未见有文献讨论过。本文引用广义简支边的概念并应用迭加法加以解决。此时,所求问题可归结为; 在板的边界内,须满足偏微分方程     

固定边矩形弹性薄板卡门大挠度与大振幅方程组的逼近解

1.大挠度问题图1所示的固定边矩形弹性薄板,其大挠度问题由下列卡门方程组定义:按文献考虑以下边界条件:当x=0及x=a 时:W=0(无挠度);((?)W)/((?)x)=0(无转角) (4)((?)~3φ)/((?)x~3) (2 μ)((?)~3φ)/((?)x(?)y~2)=0 (沿板边无法向位移) (5)((?)~2φ)/((?)x(?)y)=0 (没有阻止沿板边切向位移的力) (6)当y=0及y=b 时也有相同意义的边界条件如下:     

康托洛维奇-里茨杂交法及其应用

本文将Kantorovich法与Ritz法进行适当组合,吸收了二者的主要优点,提出了康托洛维奇法的一种改进方法.以二维问题为例,Kantorovich法在一个方向(例如y方向)的分布完全预先选定,这含有很大的主观任意性,因而限制了近似解的精度,改进法则在y方向仿Ritz法改进为一个含有若干个自由参数的分布函数,由于增加了近似解的自由度,故可改善解的精度.对Kantorovich法的另一改进是在计算高阶近似解时,通过逐项求解待定函数避免了求解更高阶微分方程或含更多方程的方程组,减少了计算量,降低了计算难度.用改进法求解了固体力学里的矩形截面柱体扭转问题和四边固支矩形板的弯曲问题,通过算例充分说明了此方法的特点和优越性.     

悬臂矩形板的一般解

我们求解如图1所示的矩形板,沿边y—0固定,其余三边自由。因为该板关于x轴对称所以我们把一个一般问题分解为关于y轴对称和关于y轴反对称两个问题求解。为此我们引入了滑支边和广义滑支边的概念,所谓滑支边就是沿该边斜度和剪力同时为零。广义滑支边则为沿该边剪力为零,斜度为已知。运用这些概念并用叠加法,我们得出了悬臂矩形板的与张福范教授的解法不同的另一种解法。     

裂纹板在双轴载荷作用下的稳定性和振动分析

四边简支矩形板,如图1所示。在坐标轴x上有一长为c_2-c_1=2ea的穿透裂纹,在x方向和y方向分别受压力N_x和N_y作用,板并经受横向振动。作为处理问题的一种方法,可以把长为b_1+6_2宽为a的一块板看成沿x轴相互支持的两块板。假定板     

厚壁T和槽形截面悬梁弯曲中心的计算方法

本文是作者前二论文的推广,在解决厚壁T和槽形截面悬梁弯曲问题时,首先通过简单代换,把应力函数φ(x,y)的边值问题化为Laplace方程的Dirichlet问题,然后把所考虑区域分割成几个矩形,并在分割线上设立待定函数,利用调和函数的延拓定理,即Duhem定理,便可解决待解的边值问题和得出弯曲中心的算式,容易看出,在所讨论问题中,调和函数延拓定理和沿着分割线的剪应力连续性等价。     

是虚功原理的反例吗?

文[1]给出了平衡条件 Q_j=0(j=1、2,…s)的一个反例:约束在 y=x~2,x≥0上的质点 m,若选y 为广义坐标,则在平衡位置 y=0上,Q_y=δW/δy=-mg≠0;文[2]继续给出例证:约束为(?)或 y=x~3,若选 y 为广义坐标,在平衡位置 y=0上,同样有 Q_y≠0.文[3]指出:导致矛盾的原因很简单.即在平衡点附近的可能位移,如用广义坐标 y 表 ...     

带裂纹角钢形截面杆抗扭附度和第三型应力强度因子的计算

本文是作者前一工作的继续,文中讨论了开裂角钢形截面抗扭刚度和第三型应力强度因子的计算方法.对于图1所示截面,若令扭转问题中的应力函数为φ(x,y)=-x~2 u(x,y) (1)不难导出对于函数u(x,y)的定解问题为((?)~2u/(?)x~2) ((?)~2u/(?)y~2)=0,u|L=x~2 (2)其中L 表示截面的周边.同时抗扭刚度为D=μJ J=2(?)(-x~2 u(x,y))dxdy (3)     

弹性地基上变厚度矩形板自由振动的GDQ法求解

基于广义微分求积法(GDQ法),对弹性地基上变厚度矩形板横向自由振动的控制微分方程及其不同边界条件进行离散,研究了其自由振动的频率特性。数值计算得到了不同长宽比?、不同厚度变化参数?、不同地基参数K条件下以及简支或固定边界条件下弹性地基上变厚度矩形板的量纲为一的振动频率,并与已有文献进行了比较。结果表明:运用广义微分求积法对弹性地基上变厚度矩形板的频率求解结果在退化到K=0时与幂级数解的结果非常吻合;在条件相同的情况下,采用广义微分求积法仅需较少的节点(N=M=13)就能达到满意的求解精度。本文的研究为求解此类问题的低阶、高阶振动频率提供了一种简便有效的数值方法。     

一种快速收敛的简单矩形板弯曲元素

1.引言文献[1]中对具有12个节点位移参数的简单矩形板弯曲元素,采用三个特定的变形假设,构造了两个分别沿元素局部坐标x、y方向的位移插值函数.这两个位移插值函数都完整到二次多项式,并包含有坐标x、y高达三——六次的项,这在同     

用边界配置法计算带裂纹扭转杆的抗扭刚度和第三型应力强度因子

在开裂柱形杆的扭转问题中,取应力函数(?)(x,y)=u(x,y)-y~2,则u(x,y)是一个调和函数.按照调和函数u(x,y)在裂纹线上的值应为零这一条件作特征展开,而后利用边界配置法,使u(x,y)的边界条件近似满足.调和函数u(x,y)求出以后,便可以算出抗扭刚度D 和第三型应力强度因子K_Ⅲ.文中的特征展开形式不同于薛昌明所采用的特征展开形式.本文的特征展开形式和整个计算过程都比较简便.本文计算了:(1)两组开裂矩形截面杆的D 和K_Ⅲ(图3,4,5和6),结果和Westermann的计算结果相同.(2)三组开裂角钢的D 和K_Ⅲ(图8和图9),对于这种截面尚未见算过.(3)四组开裂圆轴的D 和K_Ⅲ(图11和图12),当单侧裂纹垂直于圆截面周边时,薛昌明得到了闭合形式的解,他的解答只能算出裂纹长度小于和等于半径的情况,而本文的数值解法并不受这个限制.当裂纹长度等于半径时,薛昌明所得为K_Ⅲ=0.5469T/R~(5/2),本文所得数值结果为K_Ⅲ=0.5468T/R~(5/2).其他三组,即裂纹和截面周边不垂直的情况,也未见算过.     

压缩简支矩形板二次屈曲和二次分枝点分析

本文是在矩形板后屈曲平衡路径已经确定的基础上,运用能量法和参数摄动法研究矩形板二次屈曲和二次分枝点的问题。本文提出用特征方程描述矩形板二次屈曲的方法,对具有后屈曲稳定性态弹性结构的二次屈曲分析有一定的普遍意义。     

夹紧矩形板拉伸及角点应力奇异性分析的积分方程方法

二对边夹紧矩形板拉伸(压缩)时的角点应力奇异性,最近由Gupta精确解决,他的方法比较特殊,难于推广一般情形.本文采用单裂纹基本解,并结合使用无限板条的Fourier变换通解,把夹紧无限板条的二条平行裂纹问题,化归为解一组柯西型奇异积分方程,在此基础上让裂纹与夹紧边界相交而割出所求的矩形板问题,进而对积分核作渐近分析,精确地求得了角点的应力奇异性特征方程,使问题获得解决.本文方法可推广至一般角点的分析.     

Multiple reciprocity method with two series of sequences of high-order fundamental solution for thin plate bending

IntroductionIt’swell_knownthatthecomplicatedfundamentalsolution[1,2 ]forHelmholtzequationΔu(x) +k2 u(x) =0　　(x∈Ω:boundedopenregioninR2 )isu (x,y) =-iH(2 )0 (k x-y ) 4,thusit’snotconvenientfornumericalcomputation .IfapplyingthesimplefundamentalsolutionofLaplaceequationu 0 (x ,y) =-ln｜x-y｜(2π) ,theexpressionforthesolutionofequationintheclosedregion Ωisc(y)u(y) + ∫Γu(x) u 0 (x,y) nx -u 0 (x ,y) u(x) n dsx =-k2∫Ωu(x)u 0 (x,y)dΩx.Astherightsideappearstheregionalintegrationinclu…     

三维空间中的周期裂纹阵对弹性波的散射

本文研究了三维空间中共面周期裂纹阵对正入射时间谐和平面弹性波的散射问题.散射波由无穷多个振型[M,N]~T和[M,N]~L,M,N=0,1,2……,迭加而成,但只有有限个振型是行波.当裂纹面为矩形时,在P波正入射的情况下进行了数值计算.数值计算的可靠性由能量平衡关系所证实.详细研究了[0,0]阶反射系数R_0~3与入射波的波数的关系.对细长的矩形裂纹,R_0~3趋于相应的二维问题的解.求出了沿裂纹周界的动态应力强度因子的分布,当波数趋于零时,其结果与相应的静态问题进行了比较,符合的程度是令人满意的.     

薄矩形柱绕流旋涡脱落的抑制

用窄条形控制件对截面宽度为B、厚度为H的矩形柱体绕流的旋涡脱落进行抑制.实验在风洞中进行, 实验范围为B/H=2.0~5.0,Re=V_∞H/\nu=3.75× 103~1.05×104. 矩形柱的宽边B与来流平行, 窄条与柱体等长, 且两者轴线相互平行放置. 窄条宽度为b/H=0.5, 窄条厚度远小于其宽度; 窄条位置可变, 但窄条表面保持与来流垂直. 尾流脉动速度测量和流动显示结果表明: 当窄条位于一个有效区内时, 矩形柱体两侧的旋涡脱落被抑制; 而当窄条位于一个单侧有效区内时, 矩形体一侧的旋涡脱落被抑制, 在另一侧旋涡脱落却仍存在. 有效区范围从矩形体的上游某点一直延续到矩形体的下游某点. 单侧有效区将整个有效区围在其中. 有效区和单侧有效区范围随着B/H的增大而增大, 但随着Re的增大而减小.      

Difference scheme and numerical simulation based on mixed finite element method for natural convection problem

ntroductionLetΩ R2 beaboundeddomain .Weconsiderthefollowingnon_stationarynaturalconvectionproblem :Problem (Ⅰ )　Findu =(u1,u2 ) ,p ,andTsuchthat,foranyt1>0 ,ut- μΔu +(u· )u + p=λjT　　 ((x ,y ,t) ∈Ω× (0 ,t1) ) ,divu =0　　　　　　　　　 ((x ,y,t) ∈Ω× (0 ,t1) ) ,Tt-ΔT +λu· T =0　　 ((x,y,t) ∈Ω× (0 ,t1) ) ,u =0 ,T =0　　　　　　 ((x,y,t)∈ Ω× (0 ,t1) ) ,u(x ,y ,0 ) =0 ,　T(x,y,0 ) =f(x,y)　　 ((x,y) ∈Ω) ,whereuisthefluidvelocityvectorfield ,pthepressurefield ,Tthet…     

关于均匀变形问题的一种解答方法——讨论一个弹性力学习题的解

徐芝纶编《弹性力学》上册(1979)有这样一个习题(见该书习题 S—2):设某一物体发生如下的位移u=a_0 a_1x a_2y a_3zv=b_0 b_1x b_2y b_3zw=c_0 c_1x c_2y c_3z试证明:各个形变分量在物体内为常量(即所谓均匀变形);在变形以后,物体内的平面保持为平面,直线保持为直线,平行面保持平行,平行线保持平行,正平行     

矩形薄板弹性稳定的一般解

本文求得了矩形薄板稳定屈曲微分方程的一般解,可以求解任意边界矩形薄板的稳定问题。以两邻边自由或平夹,另两边简支正方形板为例求解了四边匀压的临界载荷及其挠度.