大型油罐下节点API计算方法的正确求解法

本文通过ＡＰＩ方法计算确认下节点的约束弯矩Ｍ０和下节点处边缘板的转角θｂ成非线性关系，并给出了Ｌ的正确取值范围．     

大型油罐下节点API计算方法的正确求解法

本文通过ＡＰＩ方法计算确认下节点的约束弯矩Ｍ０和下节点处边缘板的转角θｂ成非线性关系，并给出了Ｌ的正确取值范围．     

双参数弹性地基板计算新方法

弹性地基板的弯曲问题,尤其是自由边板,一直是学者和工程师们所十分关切的问题。本文用无单元法研究双参数弹性地基板的弯曲问题,由最小二乘法和变分原理导出了双参数弹性地基板的无单元法刚度短阵,编制相应的无单元法计算程序,并给出计算实例。结果表明本方法精度良好,可求出任意荷载作用下板中任一点的挠度、转角、弯矩和扭矩,且有广泛的工程应用前景。     

径向弹性约束下功能梯度圆板的热过屈曲

研究了周边具有面内径向弹性约束功能梯度圆板在横向非均匀升温下的热过屈曲行为.基于von Karman薄板理论,推导出了横向非均匀加热功能梯度圆板在径向弹性约束作用下的位移形式的轴对称热过屈曲控制方程.假设功能梯度材料性质沿厚度方向按幂函数连续变化,采用打靶法求解得到非线性常微分方程边值问题,获得了周边简支和夹紧条件下功能梯度圆板的热过屈曲响应.定量分析了径向弹性约束对圆板的临界屈曲温度载荷以及热过屈曲变形的影响,给出了不同弹性约束刚度功能梯度圆板的热过屈曲平衡路径和平衡构形.数值结果表明,径向弹性约束对圆板的热过屈曲平衡路径的影响显著,随着约束刚度的减小,临界屈曲温度载荷增大.     

箱型结构的解析分析

从弹性薄板理论出发,将箱型结构分为六块相互约束的简支薄板。每一块板在板内承受任意局部荷载,在四边承受待定的分布弯矩。通过板与板的边界转角协调分析,求解出每块板四边所受的分布弯矩,从而得到任意荷载作用下箱型结构的解析解。     

边缘弹性约束圆薄板的大挠度分析

本文用微分求积法对边缘受弹性约束的弹性圆薄板进行了大挠度分析，详细研究了不同轴对称载荷情况下，边缘面内约束刚度和转动约束刚度对圆板挠度及应力的影响；给出了完全自由或完全固定边界支持计算模型的条件。所得计算结果结论对于工程设计具有一定的指导意义。     

基于平面弹性—板弯曲模拟关系的薄板有限元列式——从膜单元到薄板单元

本文全面讨论了基于平面弹性－－板弯曲模拟关系的薄板有限单元的理论和方法,由于直接对弯矩函数进行插值,c1连续性的要求得以自然避免,薄板单元可以直接在c0连续的层面上加以构造,无需借用Reissner-Mindlin的中厚板理论,由之引发的闭锁问题也得以避免,本文系统地阐明了平面弹性膜单元与薄板弯曲单元的对应关系,及由平面弹性膜单元的向薄板弯曲单元转换的一整套方法。为薄板单元的构造提供了一条新的有余的途径,文中给出了对应于平面弹性膜单元CST,LST,Q4,Q8的薄板单元,我们称之为MPS板单元,MPS板元以挠度和转角为自由度,便于实际应用,和其它板单元相比具有非常高的精度。     

激光辐照下有界圆厚板的热弹性弯曲响应分析

考虑板弯曲运动的旋转惯性效应和剪切变形效应，建立了轴对称热能沉积作用下，边界固支或简支圆厚板的热弹性弯曲运动控制方程。利用数学变换和摄动法，导出了各种温度－力学边界条件下板的热弹性弯曲挠度及截面广义转角的解析公式。给出了在空间Ｇａｕｓｓ型分布激光束辐照下，板整体弯曲响应的代表性数值计算结果，直观显示了板弯曲挠度的时空变化规律。     

开口薄壁梁的扭转理论与应用

以Vlasov薄壁构件理论为基础, 推导了开口薄 壁构件一阶扭转理论. 该理论考虑了翘曲剪应力对截面转角的影响, 截面的转角分为自由 翘曲转角和约束剪切转角, 在约束扭转中, St. Venant扭矩仅仅与自由翘曲转角有关, 而翘曲扭矩仅与约束剪切转角有关. 利用半逆解方法 求出了约束扭转中薄壁构件的St. Venant扭矩表达公式; 依据能量方法, 建立了约束剪切转角和翘曲扭矩之间的关系, 并提出 了翘曲剪切系数概念, 给出了一阶扭转理论的微分方程. 为了有效求解微分方程, 给出了求 解微分方程的初参数法方程和相应的影响函数矩阵; 当St. Venant扭矩可以忽略时, 得到与一阶弯曲理论(Timoshenko梁理论)相似的一阶扭转理论简 化形式. 最后利用算例证明了一阶扭转理论和简化理论的有效性.     

弹性约束边界圆环板面内自由振动的二维弹性解

基于二维线弹性理论,应用哈密顿原理导出弹性约束边界圆环板面内自由振动的控制微分方程。采用微分求积法(DQM)数值研究了弹性约束边界圆环板面内自由振动的频率特性。通过设置弹性刚度系数为0或∞,问题退化为四种典型边界圆环板的面内自由振动,与已有文献的计算数值结果进行比较,证实本文的分析求解方法行之有效。最后全面考虑了圆环板边界条件、几何系数及刚度系数对自振频率的影响。     

Stability and dispersion analysis of reproducing kernel collocation method for transient dynamics

A reproducing kernel collocation method based on strong formulation is introduced for transient dynamics. To study the stability property of this method, an algorithm based on the von Neumann hypothesis is proposed to predict the critical time step. A numerical test is conducted to validate the algorithm. The numerical critical time step and the predicted critical time step are in good agreement. The results are compared with those obtained based on the radial basis collocation method, and they are in good agreement. Several important conclusions for choosing a proper support size of the reproducing kernel shape function are given to improve the stability condition.     

Melnikov's method for chaos of a two-dimensional thin panel in subsonic flow with external excitation

In this brief communication, Melnikov's method is adopted to study the chaotic behaviors of a two-dimensional thin panel subjected to subsonic flow and external excitation. The nonlinear governing equations of the subsonic panel system are reduced to a series of ordinary differential equations by using Galerkin method. The critical parameters for chaos are obtained. It is found that the critical parameters obtained by the theoretical analysis are in agreement with the numerical simulations. The method suggested in this paper can also be extended for other fluid-structure dynamic systems, such as the fluid-conveying system.     

Weakly Nonlinear Gravity Three-Dimensional Unbounded Interfacial Waves: Perturbation Method and Variational Formulation

Weakly non-linear behaviour of interfacial short-crested waves with current is presented in this paper. Two approaches are used to determine analytical solutions. First, a perturbation method was applied to determine the fifth-order solutions. The advantage of this method is that it allows for the determination of the harmonic resonance condition which is one of the major short-crested waves characteristics. The second method is Whitham’s Lagrangian approach. From this method, we obtained a quadratic dispersion equation. In the linear case, we have shown that there is a critical current beyond which steady wave solutions cannot exist. This critical current is associated with the emergence of instability. For the non-linear case, the critical current increases with the wave amplitude as in the two-dimensional case.

     

数学机械化在转子系统分析中的应用

以转子－轴承系统中两圆盘转子为研究对象,在计及陀累力矩的条件下,通过对两圆盘转子临界转速与振型参数的分析,对吴消去法在转子动力学研究中的应用做了初步探索,将吴消去法的特征列思想 Maple软件的符号计算功能相结合,实现了对两圆盘转子临界转速与振型参数的解析计算与分析。     

THE DYNAMIC BUCKLING OF AN ORTHOTROPIC CYLINDRICAL THIN SHELL UNDER TORSION VARYING AS A POWER FUNCTION OF TIME

The subject of this investigation is to study the buckling of orthotropic cylindricalthin shells under torsion,which is a power function of time.The dynamic stability and compati-bility equations are obtained first.These equations are subsequently reduced to a time dependentdifferential equation with variable coefficient by using Galerkin's method.Finally,the critical dy-namic and static loading,the corresponding wave numbers,the dynamic factors,critical time andcritical impulse are found analytically by applying the Ritz type variational method.Using thoseresults,the effects of the variations of the power of time in the torsion load expression,of theloading parameter,the ratio of the Young's moduli and the ratio of the radius to thickness onthe critical parameters are studied numerically.It is observed that these factors have appreciableeffects on the critical parameters of the problem in the heading.     

基于临界距离点法的混凝土Ⅰ型断裂韧度的预测

混凝土的断裂韧度是极为重要的断裂力学材料参数，本文利用临界距离理论(TCD)中的点法和混凝土标准断裂梁试样裂缝尖端应力场的近似解，提出了一种对混凝土断裂问题按临界距离的点法进行分析的方法．基于已有文献的试验材料及其实验结果，分析了这种断裂研究分析方法的可行性．将临界距离点法与双K断裂准则应用于几何相似的混凝土梁的断裂韧性和断裂过程区分析，验证了TCD点法的可靠性．实验表明：临界距离理论的点法能够获得比双K断裂准则相对安全的失稳断裂韧度，利用临界距离法还可得到相应断裂过程区长度的极限估算值．     

基于3自由度的新月形覆冰输电线舞动稳定性研究

针对覆冰输电线舞动问题提出了一种基于非对称空气动力系数矩阵的临界风速计算方法．基于拟静态理论得到覆冰输电线的气动载荷，该气动载荷考虑了横向运动以及扭转运动对相对风攻角的影响，最后建立等效的3自由度覆冰输电线舞动模型．在初始风攻角处对气动载荷进行泰勒展开，得到非对称的线性空气动力系数矩阵．结合3自由度振动方程以及非对称空气动力系数矩阵，采用Rourh-Hurwitz准则计算覆冰输电线舞动发生的临界风速．通过风洞实验测得新月型覆冰单导线的空气动力系数，根据本文提出的理论分析了竖向振动频率、面外振动频率以及扭转振动频率对临界风速的影响，最后与DenHartog理论得到的临界风速进行了对比．本文研究成果对于指导覆冰输电线路防舞设计具有理论意义．     

质量任意分布下的柔性转子过临界点时的瞬态响应

本文首先将Riccati传递矩阵法和正、逆回旋运动分解理论应用于有阻尼的分布质量转子的复特征问题计算，求出系统各阶正、逆回旋临界速度（也称临界点）及相应振型然后作者对广义阻尼模态理论作了引伸和发展，结合Bogoliubov-Mitropolskii渐近法，建立起一阶微分方程组，计算不平衡柔性转子分别在正、逆回旋下通过各阶临界点的非线性、非定常瞬态响应，还深入分析了转子相继通过两十分邻近的临界点时发生的耦合现象。     

基于线法的U形切口混凝土梁断裂参数研究

混凝土的断裂韧度是重要的材料参数，本文利用含U形切口的三点弯曲梁试验结合临界距离线法来获得混凝土的断裂韧度．理论推导了含断裂韧度与不同根部半径的断裂失效方程，采用有限元法计算了切口应力集中系数．根据断裂失效方程和试验中的材料几何参数，利用最小二乘法拟合计算得到混凝土材料的断裂韧度和抗拉强度．对小切口半径情形，采用双K断裂准则分析计算了混凝土起裂韧度和失稳断裂韧度，分析结果表明：临界距离线法得到的材料断裂韧度与双K断裂准则中的失稳断裂韧度吻合，同时获得相应临界距离值．     

轮对非线性动力学系统蛇行运动的解析解

在对铁路车辆系统的极限环幅值和非线性临界速度进行分析时通常采用数值方法, 不便于研究其随系统参数的变化规律. 轮对系统保留了影响车辆系统动力学性能的几个关键要素: 如轮轨几何非线性约束、轮轨接触蠕滑关系和悬挂系统等, 可以反映铁路车辆系统蛇行运动的本质特性. 轮对系统自由度少、参数少, 可以采用解析方法进行分析. 本文选取合适的特征量把轮对非线性动力学方程无量纲化, 得到了带有小参数的两自由度微分方程; 采用多尺度方法对该方程进行了解析求解; 给出了轮对系统极限环幅值的解析表达式并对其稳定性进行了判定; 给出了轮对系统的分岔速度解析表达式, 并进而获得系统的非线性临界速度的解析表达式. 在对得到的解析解用数值结果进行验证后, 用得到的解析解进行了系统参数影响分析. 传统的分岔图计算方法(如降速法、路径跟踪法等)需对微分方程进行大量数值积分计算方可求解系统的非线性临界速度值, 而通过本文获得的解析表达式可直接给出系统的非线性临界速度值和极限环幅值, 便于研究轮对系统动力学特性随参数的变化规律,进行快速方案比对和筛选, 为转向架结构优化设计提供参考.