非理想压杆稳定分析的样条函数法

采用样条函数构造的位移模式，出了非理想压杆稳定极限承载力及稳定平衡全过程的样条函数分析法。本方法可以考虑任意实际初始缺陷和材料弹塑性加卸载效应的影响。计算表明，本方法精度高，速度快。     

纵向焊接铝合金梁承载力研究

大多数结构用铝合金通常要经过热处理或加工硬化以得到更高的力学性能.这种合金焊接后,焊接热会使焊缝附近局部区域(称为热影响区HAZ)强度降低.这一特点使得焊接铝合金梁构件极限承载力的研究与焊接钢梁构件相比变得更为复杂.由于我国目前还没有关于铝合金结构的设计规范,为此本文对两种典型的纵向焊接工字型截面铝合金梁构件进行了试验研究,并在参考国外规范的基础上,提出了适用于静力设计的纵向焊接铝合金梁设计公式的建议.通过对试验构件进行数值分析,验证了有限元分析焊接梁的可靠性.在此基础上进行了大量的数值分析,并将试验结果及有限元计算结果与公式计算结果进行了比较,可以看出建议公式计算结果富有较大安全度,从而验证了其适用性,为我国《铝合金结构设计规范》的编制提供了依据和参考.     

平面杆系结构非线性稳定的样条有限元分析法

本文根据ＵＴＬ坐标列式，采用混合样条插值函数，基于虚功原理导出了平面杆系结构非线性稳定的样条有限元分析法。本文方法可以考虑杆件中初始挠度和初始应力的影响，可以计入材料的弹塑性加载卸载效应。算例表明，本文计算结果具有较高的精度。     

纵向焊接铝合金柱构件承载力试验研究及数值分析

大多数结构用铝合金通常要经过热处理或加工硬化以得到比退火状态更高的力学性能.这种合金焊接后,焊接热会使焊缝附近局部区域(称为热影响区heat affected zone,以下简称HAZ)强度降低.这与钢结构焊接存在显著的区别,也使得焊接铝合金柱构件的研究变得更为复杂.目前,单纯通过试验来研究焊接铝合金柱构件周期长,成本...     

轴压钢柱局部稳定的样条函数分析法

本文采用三次混合样条构造钢柱截面板件横向位移场,假定板件平面外位移沿杆件纵向分布为解析三角函数,导出了轴压钢柱弹塑性局部稳定分析的样条函数法。分析时可计入初挠度,残余应力等初始缺陷,可精确考虑板件间相互约束作用。计算表明:本文方法精度高、速度快。     

光谱法研究闪电回击放电通道的电阻及电流的热效应

闪电放电通道的电阻及电流产生的热效应对雷电灾害研究以及防护设计都具有重要意义，放电通道的热力学特性与其等离子体辐射光谱密切相关。利用无狭缝摄谱仪获得的两次云对地多回击闪电放电的等离子体辐射光谱，依据谱线波长、强度等信息，结合同步地面电场变化资料，应用空气等离子体传输理论，计算了闪电回击放电通道的电导率、峰值电流、核心通道半径，进而得到了闪电回击等离子体通道单位长度的电阻、峰值电流时的热功率及在回击初始前5 μs内通道储存的热能。并与常规金属导体进行比较，分析了闪电回击放电在峰值电流时等离子体通道的热功率与电阻、电流平方之间的相关性关系。结果表明：利用光谱研究得到的闪电放电通道的电阻为0.04～8.41 Ω·m-1、峰值电流时的热功率为0.88×108～2.20×108 W·m-1、回击初始前5 μs内通道储存的热能为1.47×102～3.66×102 J·m-1，以上结果与文献报道的利用其他方法得到的结果相比，在合理的范围内；与常规金属导体相比，闪电回击放电等离子体通道在峰值电流时的热功率与电阻成正比，但与电流的平方呈指数减小的关系；由于闪电等离子体通道的电阻与温度的3/2次方成反比，通常回击放电通道中峰值电流越大，通道温度越高，而电阻会迅速降低，因此热功率也会急剧减小。此结论进一步验证了采用欧姆加热方法加热等离子体的致命缺点。     

板壳非线性问题的曲壳有限单元法

本文基于总体Lagrange坐标描述法,采用Kirchhoff应力张量定义和Green应变张量定义,导出了分析板壳非线性问题的曲壳有限单元法。通过引入新的单元几何非线性关系,本文方法可用于分析板壳的大挠度大转角情况。由于采用了材料本构关系的修正子增量形式,提高了有限单元的分析计算精度。本文采用增量—拟牛顿—子增量迭代技术求解板壳的荷载一位移曲线,与传统迭代方法相比大大提高了计算效率。此外,对于板壳任意边界条件的形成和任意初始形状的考虑问题,本文分别导出了罚单元法和局部坐标转换法予以处理。经计算比较,证明本文方法可以有效地用于板壳的弯曲、屈曲及屈曲后性态和极限强度等问题的非线性分析。     

基于相似系统理论的红外光谱谱图比对方法

通过计算提问谱和数据库中标准谱图的相似度,以查出与提问谱相同或相近的谱图,有助于确定未知物的结构与性质.基于相似系统理论,以红外谱图的峰强、峰位、峰面积为相似元设计比对算法,通过实验得到相似元中不同特征值对计算谱图相似性存在一定的影响,然后采用层次分析法得到相似度计算中不同特征值的权重系数,最后提出一种改进的比对算法,并以峰数弹性作为相似性测度的评价指标.实验结果表明改进后的算法更加准确地反映提问谱与数据库中谱图的相对差异,验证了提出算法的合理性.     

A new finite element of spatial thin-walled beams

Based on the theories of Timoshenko＇s beams and Vlasov＇s thin-walled members, a new spatial thin-walled beam element with an interior node is developed. By independently interpolating bending angles and warp, factors such as transverse shear deformation, torsional shear deformation and their Coupling, coupling of flexure and torsion, and second shear stress are considered. According to the generalized variational theory of Hellinger-Reissner, the element stiffness matrix is derived. Examples show that the developed model is accurate and can be applied in the finite element analysis of thinwalled structures.     

人工引发雷电先导-回击过程的电场变化特征

 2005年夏季在山东滨州进行了以人工引发雷电为主的综合观测实验，在负电场环境下，成功引发雷电5次，其中传统引发方式3次，空中引发方式2次。详细分析了双向先导-小回击过程和箭式先导-回击过程的垂直电场变化特征。结果表明：2次空中引发雷电的双向先导发展过程在地面60 m处产生的电场变化为4.70~14.60 kV/m，呈负向变化；在550 m处为0.11~0.16 kV/m，呈正向变化。利用60 m处的先导电场变化，估算双向先导电荷线密度分布的斜率为(1.2~3.8)×10^-7 C·m^-2。箭式先导-回击电场变化波形呈不对称V形，V形的底部对应先导的结束和回击的开始。60和550 m处的箭式先导电场几何平均值分别为17.80和1.20 kV·m^-1。随水平距离的增加，箭式先导电场以水平距离的-1.18次方衰减。