大型环状索杆结构的几何非线性稳定性分析

研究了大型环状索杆张力结构这一新结构的几何非线性稳定性能，为其应用于实际工程提供了理论基础，采用索元、梁元、杆元混合非线性有限元法，探讨了10种布索工况以及不同矢跨比下结构的几何非线性稳定性。结果表明，适当地布索可显著地提高结构的稳定性，同时布置环索和斜索或者同时布置环索和径向索时结构的承载能力分别是无索时的8．9倍、8．75倍，其中内环索对结构稳定性能的影响尤为重要；此外，在矢跨比为7／30左右时，该结构有最佳的稳定性能。     

两嵌段共聚物在不同形状受限下的自组装行为

嵌段共聚物体系在受限情况下的自组装过程与受限结构的几何形状、界面性质密切相关,会表现出与本体不同的相行为特征,人们可以利用这些受限特征制备结构新颖的纳米材料.本文采用自洽场理论方法研究了两嵌段共聚物在不同形状受限情况下的自组装现象,发现受限形状不同,相行为也各不相同,在本体状态中人们难以观察到的相近体系间的相行为差异,在受限状态下也可以清晰的展现出来.由于受限的原因体系出现了层状相弯曲、柱状相和层状相兼并存在等结构,计算结果与现有实验结果吻合,并预测了部分自组装结构.     

喹诺酮模型化合物:2-吡酮酸和4-吡酮酸分子的ab initio理论研究

本文采用 HF /6-31G**基组 ,对 2-吡酮酸和 4-吡酮酸分子的平衡几何构型分别进行了气相和溶液下的优化计算. 在气相中还考虑了电子相关效应对能量的校正. 溶液中的计算采用 Onsager自洽场反应模型. 结果表明,优化几何结构与单晶X衍射实验结果吻合得较好. 同时对构效关系也进行了初步的探讨.     

X-cor夹层结构剪切模量有限元分析

通过显微镜观察X-cor夹层结构中的Z-pin端部树脂区,提出树脂区椭圆形态的基本假设并给出描述树脂区细观结构的参数方程,建立了一个集结构设计与几何分析为一体的X-cor夹层结构几何分析模型.根据几何分析模型,利用大型有限元软件ANSYS建立X-cor夹层结构剪切模量的有限元模型并计算了剪切模量,研究了Z-pin植入角度、直径和密度的改变对X-cor夹层结构剪切模量的影响.分析结果表明：剪切模量随Z-pin植入角度增加而增加,而且随Z-pin直径和密度增加而增加.通过有限元模型计算,得到了Z-pin结构参数对X-cor夹层结构剪切模量的影响规律,数值计算结果误差范围是±10%,验证了所提有限元模型的合理性,这说明该模型可用于预测其剪切模量.     

客运中心管桁架的结构设计

根据空间有限元建模计算，探讨了多跨的钢管桁架结构体系的天台客运中心候车大厅屋盖的结构布置、计算模型的对比．分析表明采用倒三角形截面的管桁架在平面外稳定性较弱，在设计中应通过增设横向和纵向支撑来形成几何不变体系，否则应进行平面外的稳定分析．管桁架的设计计算应考虑与下部结构共同作用，同时应反映施工对结构内力的影响．管桁架的计算模型中采用刚性节点与弹性节点对内力的影响不大．     

AnC2(A=Fe,Co,Ni,Cu)团簇的密度泛函研究

采用平面波基矢及超软赝势使用密度泛函理论方法详细地研究了AnC2（A=Fe,Co,Ni,Cu,n=1-3）团簇的几何结构,结合能和磁性.对双原子分子团簇（A2及AC）所得结果与以往的实验和计算结果基本一致.除了Fe3C2和Co3C2的基态几何结构是三角双锥之外,其他混合团簇的基态几何结构都是平面构型.计算结果表明,加入碳原子会增加An团簇的稳定性,在AnC2团簇中,An（A=Fe,Co,Ni）与C2的相互作用相比Cun和C2的相互作用要强.     

立式加工中心模态性能仿真分析与试验测试

以一台立式加工中心为对象,研究了该机床模态性能的仿真分析和试验测试方法.建立了机床的有限元模型,重点介绍了结合面的建模方法;试验测量了机床的模态参数,并与仿真结果进行了对比.结果表明:前4阶固有频率的仿真误差最大为14.59%,模态振型仿真结果与试验结果一致.优化了立柱和主轴箱的结构,优化后机床的前4阶固有频率最大提高了5.69%.研究方法对于分析、提高机床的模态性能具有指导意义.     

PEG-PDMAEMA-PBMA三嵌段聚合物的合成及其自组装行为

采用连续原子转移自由基聚合途径制备了两亲性三嵌段聚合物聚乙二醇-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-聚甲基丙烯酸正丁酯(PEG-PDMAEMA-PBMA),利用核磁共振氢谱(1 H NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物结构及分子量进行了表征.动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)结果证实该聚合物的自组装行为具有pH敏感性.通过改变水溶液的pH值可以精确地调控聚合物的自组装行为,从而获得胶束、纳米球、大囊泡和小囊泡等多种自组装结构.这些自组装结构的形成与PDMAEMA链段的质子化程度和聚合物的亲疏水平衡有关.     

基于特征系统实现算法的嵌入式桥梁远程索力检测系统

设计了一个基于模态分析技术的嵌入式索力检测系统.其选择使用具有较好性能及计算精度的特征系统实现算法识别拉索的各阶模态频率,并利用基于频域平滑的重采样技术和随机减量技术对振动信号预处理以得到自由响应信号;基于ARM芯片和Linux平台,使用嵌入式J2SE技术开发实现了监测系统,并进行了实际工程应用测试.结果表明:在嵌入式系统中实现的预处理算法和特征系统实现算法能够较精确地识别出大多数情况下拉索振动信号的基频值,并据此计算出索力值,设计的嵌入式索力检测系统具有有效性和实用性.     

量子环的共振遂穿效应

利用非平衡格林函数研究了一维量子环的电子输运特性,在外部电压（阶梯电压）的激励下单端导线与环间有含时的隧穿电流,提出了一种数值法计算有阶梯电压体系的电流,结果表明遂穿电流特性能够反映量子环中电子能谱结构.     

混凝土动态劈裂拉伸试验的数值模拟

采用LS-DYNA有限元编码程序，对混凝土的动态劈裂拉伸试验进行了数值模拟，给出了混凝土试样在不同类型加载情况下应力分布之间的差异，证实了动态劈裂拉伸试验的有效性，提出了改进试验方法的若干结论．     

基于霍普金森拉杆试验的焊点焊核区动态本构关系确立

以DC53DZ为基板, 进行焊点结构的焊核区力学特性研究. 通过设计试验试件并利用MTS静态拉伸机及霍普金森拉杆(Split Hopkinson Tension Bar, SHTB)对其进行准静态拉伸及应变率600~1600S-1之间的动态拉伸试验, 得到焊核区的力学特性, 并确立了其基于Cowper- Symonds本构方程参数. 利用数值仿真对焊核动态拉伸试验进行模拟, 验证了设计试件的长宽比能使试件满足试验要求的轴向应力应变均匀状态. 最后由模型中得到的焊核区应力－应变曲线与试验数据拟合, 再现了焊核区材料特性试验曲线. 验证了DC53DZ钢板的焊点焊核的本构方程参数的合理性.     

一种基于微孔洞聚合模型的韧性材料失效判据

通过对阵列微孔洞附近应力场的三维有限元数值模拟计算,分析了韧性材料动态失效强度与材料应变率和材料中微孔洞相对间距的数值关系.基于微孔洞聚合模型,通过对微孔洞相对间距与微孔洞附近局部静水拉应力之间数值关系的分析,认为微孔洞之间韧带上静水拉应力对微孔洞相对间距很敏感,从而建立了以微孔洞相对间距和静水拉应力为参数的韧性材料动态失效判据.基于此失效判据,通过数值模拟得到韧性材料在不同应变率下的材料失效强度,并且可以合理解释韧性材料的动态失效.     

用余震数据研究震区应力状态的一种计算机处理方法

使用全面搜索和优化处理相结合的方法,由一组余震的P波初动解资料可以推断出余震区的构造应力的主轴方向,应力主值的相对大小(1),并同时确定了余震的两个P波节面中的断层面。对1976年唐山地震相1966年邢台地震的余震资料的计算处理,都给出了余震区的主压应力为水平东西向,主张应力为近水平南北向的结果。因此可以认为,本方法对于用地震资料研究应力场是一个有用的工具。     

大尺寸混凝土一维动态拉伸实验及其数值分析

利用有限元数值分析法对混凝土一维拉伸层裂实验进行了探讨,并采用Holmquist—Johnson—Cook混凝土本构模型进行计算．结果显示试件截面应力分布均匀,满足一维拉伸层裂实验中的截面应力均匀的假设;在对比实验和数值模拟结果的情况下,模拟结果也验证了实验的可行性．     

波形钢板-UHPC组合桥面板结构截面优化

对实腹式波形顶板-UHPC(超高性能混凝土)组合桥面板进行了改进, 采用空腹式结构建立波形钢板-UHPC组合桥面板有限元模型, 研究UHPC层厚度、波形钢板厚度、波形长度、下缘板宽度和波形高度等截面参数变化对组合桥面板受力特性的影响, 并确定其合理取值范围. 在此基础上, 通过理想点法对参数组合进行优化, 得到合理的参数匹配. 研究结果表明 相较于实腹式组合桥面板, 优化后的组合桥面板自重减小35%, 钢板弯折处应力减小16%; 相较于正交异性钢桥面板, 桥面板用钢量减小7%, 顶板与U肋连接位置应力减小47%.     

基于ANSYS的复合材料齿轮的有限元分析

为了提高复合材料齿轮的承载能力,需对其进行设计和分析.通过Pro/E软件实现对直齿圆柱轮的参数化建模,并将三维模型导入到有限元软件ANSYS中,然后采用模压成型工艺,制备短切玻璃纤维增强的酚醛环氧复合材料板,以其力学性能作为设计参数,通过有限元软件对复合材料齿轮在一定载荷条件下的应力分布状态进行了分析.研究结果表明,键槽与啮合轮齿的相对位置会影响复合材料齿轮的应力分布状况,齿顶和齿根最大压缩应力与输入载荷呈线性关系,而齿根最大拉伸应力与输入载荷关系曲线中出现一段平台区.通过对BMC复合材料齿轮的静力学分析,为复合材料齿轮的改进设计提供一种实用的方法.     

柱面光栅Talbot效应

本文在傍轴近似下,导出了柱面波照射下柱面光栅的Talbot自成象一般公式。它与在球面波照射下平面光栅的自成象规律类似。此一般公式在极限情况下,可退化出已知的平面光栅成象公式。     

脆性基体复合材料层板弯曲破坏的数值模拟

讨论了复合材料层板的弯曲破坏问题,纤维层是正交异性弹性体,而基体为脆性损伤材料。提出了一种脆性损伤模型,虽是各向同性连续损伤模型,但利用等效损伤应变的定义,可以区分拉、压和剪切对损伤的不同响应。用有限元法数值模拟了如下现象,一旦基体出现临界损伤,弯曲载荷则从最大值急速下降,同时基体的临界损伤区很快扩展,并且发生局部纤维断裂,从而使复合材料层板几乎失去了承弯能力,整体呈脆性特性。为便于了解破坏过程,给出了若干状态时板内的应力等值线分布图。