有限单元法简例——解直杆拉伸

随着电子计算机的广泛使用,产生了有限单元法。使用这种方法解工程力学问题是很有成效的。目前在国内外发展很快。但就我们所见到的文献,多采用很繁的实例和数学工具讲述,初学者不易抓住要领。本文用有限单元法解直杆拉伸问题,表面上是“小题大作”,但其目的在于介绍此法的解题办法。     

复合型裂纹位移场的分析

本文分析了复合型裂纹尖端v向位移场的特点,即v=0的位移线和切点连线(等位移线斜率为零的切点的连线)均为直线,它们的斜率与K_Ⅱ∶K_Ⅰ有关.在裂纹两岸的v向位移大小相等符号相反.当纹尖有刚性转动时,裂纹两岸同x处的v向位移不同.利用它们的代数和可消除变形位移,而得到两倍的刚性转角位移,从而求出刚性转角,并找到无刚性转角时的v=0位移线和切点连线. 作者利用上述特点,由贴片云纹干涉法得到有刚性转角的条纹图中求出转角、纹尖精确位置、和应力强度因子K_Ⅰ、K_Ⅱ.与文[4]的计算值一致,实验与计算的条纹图吻合得很好,结果令人满意.     

裂纹尖端扩展位移场的云纹干涉实验分析

1.前言在裂纹的稳定扩展问题中,能否用J 作为控制扩展的参数是一个有争议的问题.文献[1]从理论上证明:在某些条件下,J 可用于分析和描述扩展.本文用实验的方法研究了扩展问题,对含中心裂纹的铝板试件,在扩展过程中的裂纹尖端位移场进行了分析,证明并讨论了裂纹尖端HRR 场及其变化,并在此基础上用HRR 理论拟合实测位移场求出了J以及J-△a 曲线.     

正交异性圆柱壳受局部外压时的稳定

本文讨论了正交异性圆柱壳,两端简支,(A)部分长度在四周受均匀外压(图2),(B)沿部分圆周承受对称扇形均匀外压(图4)时的稳定性。先设定失稳时满足边界条件的位移函数,把它们代入稳定微分方程,为了使位移为任意值,建立了求特征值的行列式,行列式的最小值即临界压力。行列式的元素可由材料常数和载荷的富氏级数系数来确定。从而使临界力的计算标准化、简单化。     

贴片云纹干涉法及其应用

本文采用特种粘结剂和所研究的工艺,将全息胶片粘贴到测试对象的测试表面上,记录用全息干涉形成的高频光栅,以及由高频栅的二次干涉得到的等位移线——云纹条纹,然后使胶片与测试对象分离,再进行各种后处理;这一方法把云纹干涉法的高灵敏度和可分离贴片技术的简易性及低成本结合起来,并获得了有良好对比度和足够精度的云纹条纹。     

水轮机上冠在水浮力作用下的应力分析

上冠是水輪机轉子的重要部件之一。全部功率都是通过上冠传出。上冠为一旋轉曲面壳体,承受的載荷也比較复杂。由于上冠本身形状和載荷的复杂性,单纯从理論上計算其应力分布規律并寻找其危险点是有困难的,因此我們采用了近似理論計算、光弹性試驗和模型試驗相结合的方法进行上冠的应力分析研究。     

正交异性圆柱壳受局部外压的临界力

以往计算正交异性圆柱壳的临界力,多从微分方程组出发,编写较长的计算程序,化费很多机时才能得到结果。本文应用Cheng提出的准确四阶控制方程,把问题归化为解无限行列式的特征值。对于全部受外压,周向波数较多的壳导出了一个临界力公式。1.部分长度承受均布外压壳的临界力(图1) 文献[2]建立了正交异性圆柱壳准确的控制方程(本文使用的符号与[2]相同)     

贴片云纹干涉法测复合应力强度因子

贴片法把Post提出的云纹干涉法向前推进了一步,它成本低、实验周期短、工艺简单,在一般光测力学实验室都可进行。由于贴片可以分离,使云纹干涉法用于现场测量成为可能。本文提出了估计裂纹尖端绝对位移的切点连线法。编写了可以计算尖端刚性位移和旋转的阻尼最小二乘法程序,应用单向栅线,测定复合应力强度因子,与理论值进行了比较,得到了满意的结果。计算和实验的位移场重合。