考虑摩擦时刚性直杆倾倒的运动分析

为了探究考虑摩擦时均质刚性直杆倾倒的全过程,利用理论分析和数值计算的方法,详细分析了在不同摩擦因数下刚性直杆倾倒的三种运动过程,得到了倾倒时的动力学方程及其解答,并推导了杆触地端位移的表达式,通过数值计算的方法绘出了杆触地端最终位移与摩擦因数的关系曲线,并通过实验验证了部分结论。     

NECESSARY CONDITIONS FOR SEPARATION OF STRAIGHT BAR FROM HORIZONTAL PLANE WITHOUT SLIDING

该文研究的是起初竖直静置于水平面上的非均质细直杆的倾倒过程,利用质心运动定理、机械能守恒定律和定轴转动定理导出了直杆在下端不滑动情况下所受支持力的表达式,据此指出了直杆能够脱离水平面的必要条件同时包括两部分：对直杆质量分布的要求;对直杆与水平面之间的静摩擦因数的要求。     

细直杆无滑动脱离水平面的必要条件

该文研究的是起初竖直静置于水平面上的非均质细直杆的倾倒过程,利用质心运动定理、机械能守恒定律和定轴转动定理导出了直杆在下端不滑动情况下所受支持力的表达式,据此指出了直杆能够脱离水平面的必要条件同时包括两部分:对直杆质量分布的要求;对直杆与水平面之间的静摩擦因数的要求。     

横波引起的转动及其孪生剪切变形1)

弹性介质中局部刚性转动的传播服从波动方程,其速度取决于介质的剪切模量和密度. 但是刚性转动不是介质的变形,为什么其速度依赖于表征形状变形恢复能力的剪切模量?本文证明横波传播过程中局部刚性旋转与剪切变形一一对应,互为依存. 发生刚性转动与剪切变形之后,微元体凭借剪切模量恢复其扰动前的形状,同时转回到扰动前的位置,这是转动可以传播且速度依赖于剪切模量的原因.     

刚性块轴向撞击杆的弹塑性动力屈曲

用特征线法分析了刚性块轴向撞击弹塑性直杆时应力波传播的全过程,得到了杆冲击端与固定端应力的变化规律及刚性块与杆首次分离的时间．基于能量原理,考虑了弹塑性应力波的传播与反射,建立了弹塑性杆在刚性块轴向撞击下的横向扰动方程,给出了问题的级数解,由解的稳定性得到了发生屈曲时的临界条件;通过数值计算和分析,给出了临界速度与冲击质量、线性强化模量及临界时间间的关系．     

弹性压应力波下直杆动力失稳的机理和判据

基于应力波理论和失稳瞬间能量的转换和守恒,导出了一个直杆动力分岔失稳的准则:(1)直杆在发生分岔失稳的瞬间所释放出的压缩变形能等于屈曲所需变形能与屈曲动能之和;(2)在上述能量转换过程中,能量对时间的变化率服从守恒定律.应用临界条件(1)推导出的直杆动力失稳的控制方程和杆端边界条件以及连续条件,与应用哈密顿原理推导的结果完全相同,但不足以构成求解直杆动力失稳问题的完备定解条件.应用临界条件(2)导出压缩波前的附加约束方程.由此得出该问题的完备定解条件,导出包含两个特征参数的一对特征方程.从而建立了求解直杆动力失稳模态和两个特征参数(临界力参数和失稳惯性项指数参数即动力特征参数)的较严密理论方法.     

三峡三期RCC围堰拆除爆破倾倒效果DDA模拟

三峡工程三期RCC围堰采用“以预置集中药室倾倒爆破为主、两端钻孔炸碎爆破为辅”的拆除爆破方案,其中预置集中药室的围堰爆破尤其令人关注.在围堰拆除爆破实施前,应用DDA程序对预置药室按设计顺序依次起爆后,形成围堰倾倒缺口以及围堰倾倒全过程进行了模拟.通过爆破实测振动监测资料分析,围堰倾倒的实际触地时间与模拟触地时间基本一致;通过爆破后水下地形测量,围堰倾倒的缺口形状、倾倒后的形态与模拟计算的结果也基本一致.证明运用DDA程序对三峡三期RCC围堰倾倒爆破效果的爆前预测是成功的,该方法对类似工程的爆破设计、施工和安全防护等具有积极的指导意义.     

轴向冲击载荷作用下直杆弹性动态屈曲的研究

本文利用分叉的概念,从应力波理论出发,把轴向冲击载荷作用下直杆的弹性动态屈曲问题化为特征值问题,从而导出直杆动态屈曲的临界分叉准则。同时,本文对一端固支直杆受轴向冲击时的弹性屈曲问题进行了实验研究,测到的临界屈曲时间和理论预计值基本符合,证实了理论模型的合理性.理论和实验两方面的结果都表明,直杆受轴向冲击载荷作用时的屈曲现象发生在波动过程的前期,因此在处理这类问题时考虑波动效应是必要的。     

细长垂直结构倾倒过程力学行为的研究

研究了细长垂直结构从开始倾倒到接触地面前这一短暂时间内的力学行为.采用解析方法,推导了实心、空心、变截面和加重物情况下细长杆倾倒过程的数学模型,设计了相应实验对该模型开展实验验证,通过测试细长垂直杆自由倾倒过程中应变沿杆轴线方向的分布和随时间的变化规律,并与理论模型得到的曲线对比,两者具有良好的相符性,由此验证了该文提出模型的正确性,并总结出多种细长垂直结构倾倒过程的应力应变演化和分布规律.     

一类非均质楔形直杆的振动分析

本文从一类变系数二阶微分方程的一个通解入手,分析了一类非均质楔形直杆的纵向自由振动,得到了这类直杆在一种边界条件下的频率方程和振型函数.     

弹性压应力波下直杆动力失稳的机理的判据

基于应力波理论和失稳瞬间能量的转换和守恒,导出了一个直杆动力分岔失稳的准则：（1）直杆在发生分岔失稳的瞬间所释放出的压缩变形能等于屈曲所需变形能与屈曲动能之和;（2）在上述能量转换过程中,能量对时间的变化率服从守恒定律。应用临界条件（1）推导出的直杆动力失稳的控制方程和杆端边界条件以及连续条件,与应用哈密顿原理推导的结果完全相同,但不足以构成求解直杆动力失稳问题的完备定解条件,导出包含两个特征参数的一对特征方程。从而建立了求解直杆动力失稳模态和两个特征参数（临界力参数和失稳惯性项指数参数即动力特征参数）的较严密理论方法。     

Bessel函数渐近展开式在楔形直杆纵向自主振动中的有效范围

Bessel函数渐近展开式可以用来核算楔形直杆纵向自主振动频率,但这种渐近展开式有其一定的有效范围.本文的目的是论述如何确定这个范围,并捉及哪些参数能使分界线如何挪移. 1.有关的微分方程及其通解文章曾由变截面直杆纵向振动微分方程     

漫谈冰球大力击射中的力学原理

冰球作为冬奥会唯一的集体球类项目,展现了技术、力量和速度的完美结合,诠释了"更高、更快、更强、更团结"的奥林匹克精神.本文主要从力学的视角,分析和讨论了冰球大力击射过程中的影响因素,揭示了其中的力学原理.通过设计冰球大力击射的模拟实验,发现直杆的旋转角速度和直杆的长度对冰球速度有重要的影响.从角动量守恒和能量守恒的角度...     

变截面弹性直杆纵振动分析的小波——DQ法

在经典微分求积(DQ)法基础上, 根据多分辨分析理论, 以尺度函数为基础构造插 值基函数, 形成了新的微分方程边值问题的求解方法------小波--DQ法, 并应用该方法分析了变截面弹性直杆的纵振动问题, 给出了其频率方程, 计算出了不同参数下固 支--固支, 自由--自由楔形直杆和锥形直杆的固有频率, 数值结果表明该方法是一个简单易行高精度的方法, 该方法可以推广应用于其他力学问题的数值分析.     

MECHANICAL ANALYSIS OF VERTICAL SLENDER ROD DURING ITS TOPPLING

研究了细长垂直结构从开始倾倒到接触地面前这一短暂时间内的力学行为。采用解析方法,推导了实心、空心、变截面和加重物情况下细长杆倾倒过程的数学模型,设计了相应实验对该模型开展实验验证,通过测试细长垂直杆自由倾倒过程中应变沿杆轴线方向的分布和随时间的变化规律,并与理论模型得到的曲线对比,两者具有良好的相符性,由此验证了该文提出模型的正确性,并总结出多种细长垂直结构倾倒过程的应力应变演化和分布规律。     

端部切向载荷作用下的压杆失稳分析及其应用

细直杆件在压应力作用下会产生横向屈曲即失稳．直杆撞击刚性平面或拉断卸载后将形成压缩波，因承载压缩载荷的长度增加可以引起失稳．冲击速度转换的压应力沿着杆件切线方向，该处弯矩和剪力为零；而众多文献设定的失稳段固支边界条件并不准确．基于精确的杆件变形曲率方程得到端部载荷指向杆件中固定点时的受压失稳条件，得到其极限状态即载荷沿杆端切向作用时失稳长度相当于两端简支的1.5 倍．对于钢丝绳拉断形成的冲击失稳，载荷恒定而长度增加，可以产生高阶屈曲即在侧向出现多次曲折，并基于尼龙-橡胶带的模拟试验给出了定性说明．     

非局部弹性直杆振动特征及Eringen常数的一个上限

应用非局部连续介质理论推导了弹性直杆的振动方程，并采用分离变量法 进行求解，得到了振动方程的本征方程、模态函数及通解. 结果表明：非局部连续介质弹性 直杆的自振频率因非局部效应而降低，降低的幅度不仅与材料内禀长度相关，还与振动频率 的阶次相关；而且频率大小存在极限值，显示了与晶格点阵相同特性. 通过与Brillouin格 波结果比较，给出了Eringen非局部理论中材料常数的一个上限.     

一种改进的边界元法在弹性扭转问题中的应用

本文用一种改进的边界元法分析与计算了椭圆截面等直杆的扭转问题,并与正规的边界元法的解进行比较,其结果完全一致.然而,改进边界元法较正规边界元法需要准备的数据大大减少,计算时间更加缩短.因此,本文方法对求解 Poisson 方程问题是一种经济而行之有效的数值计算方法.     

关于刚体角速度的认识与思考

从中学 就开始了解和学习角速度这个物理量. 认知也从中学的标量,到大学物理中的矢量.本文通过分析刚体一般运动时点的速度和加速度,证明了角速度是二阶张量,同时给出了角速度矢量表达需要满足的条件,明确指出角速度的准确表达必须用张量,角速度的简便表达可以用矢量. 最后讨论了几个与角速度相关的问题.     

柔性牵引杂谈

动力源柔性牵引工作部件方式广为使用.悬挂的撞木摆动可减轻地面不平对冲车的影响,周期性地施加载荷可使摆幅增大, 得到较高撞击速度.大锤软柄的弹性变形延缓锤头加速、降低瞬间出力,而变形恢复又可使锤头进一步加速,且能减缓作用于手的反震力.扁担振动可使挑担者在肩部承载较小时迈步向前. 操作节奏是实现柔性牵引优良性能的关键.