水平悬链线中点集中力作用下的非线性分析及计算

首先,对均布力作用下悬链线理论进行了深入分析研究,推导出求解水平张力单参数和双参数形式的隐含超越方程,在算法上验证了两种方程的等价性。对于悬链线固有的广义倾角、曲率半径、约束反力和水平张力的嵌入关系等给出了具有新意的表达公式。然后,建立了水平悬链线在对称集中力作用下的平衡方程,对于不同垂向集中力作用下水平张力的变化情况和最大垂直距离差所在水平位置随集中力的变化等进行了非线性计算。本文在理论构建和分析方面具有创新性,在理论探索和工程应用上具有重要意义。     

竖向集中力作用下水平悬链线构形和张力的计算及试验验证

悬链线理论提出以来,广泛应用于电线架设、桥梁悬索和海洋拖曳等领域。目前,悬链线理论应用中主要是考虑竖向向下荷载及水平荷载作用下的工况,对于竖向向上荷载这一工况的研究却没有。本文基于补充几何假设,使悬链线问题求解更简单。从水平悬链线受均布及竖向向上荷载这一工况出发,建立了竖向集中力和均布荷载共同作用下悬链线所满足的非线性方程组。采用半显示解法对其求解,获得了悬链线构形及线内水平张力随悬链线水平距离、集中力大小和作用位置不同的变化规律;对非线性方程组求导,证明了水平张力取得极小值的条件,并给出悬链线构形对称性所需满足的条件。为了证明理论的正确性,采用不锈钢圆环链条材料进行静力构形及张力测试。结果表明,当竖向向上集中力作用在悬链线中点且大小为悬链线均布荷载的一半时,线内水平张力取得极小值,集中力作用点与悬链线两端点处于同一水平线上,此时悬链线两端水平约束力最小,受力状态最优。     

悬链线竖向集中力作用下的构形分析和张力计算

目前,悬链线在竖向集中力和均布荷载共同作用下的构形分析和受力计算的理论仍不完善。针对这一问题,通过引入悬链线的几何约束方程、力平衡方程和超越方程,建立了竖向集中力与均布荷载共同作用下的非线性方程组。采用牛顿迭代法求解方程组,得到了悬链线的构形和受力情况。为了验证理论计算的正确性,进行了算例和试验验证。结果表明,算例的计算结果与文献结论保持一致,试验测得的构形和水平张力大小与理论计算的构形和水平张力大小吻合较好。本文的理论计算可以更加简单精确地计算出悬链线在竖向集中力和均布荷载共同作用下的构形和受力情况,为实际工程提供重要的理论指导。     

框架结构悬链线效应研究新进展

本文主要研究框架结构悬链线效应方面的新进展,并着重对钢筋混凝土框架结构与钢框架结构悬链线效应的区别,以及强震作用下框架结构连续倒塌过程中的悬链线效应进行了探讨.本文首先介绍悬链线效应的概念,即处于结构整体中的水平构件在失去抗弯能力后,通过轴力和很大挠度形成的力矩来抵抗外载荷产生的弯矩的现象.在火灾、强震等作用下,框架结构局部梁构件会依次进入弹性状态、弹塑性状态,进而屈服产生塑性铰,成为瞬变机构,此时梁构件的挠度会迅速增大,形成悬链线效应,当塑性铰失效时,则会产生机械铰,当悬索拉力超过极限承载能力时,机械铰断裂.其次通过算例来研究两端铰接约束梁在小变形状态下轴力与挠度形成的力矩与弯曲抵抗力矩的比值随载荷、跨度以及截面高宽比变化的关系.接着对国内外学者的框架结构悬链线效应研究进行系统的分析和总结,重点研究钢筋混凝土梁构件由压拱效应向悬链线效应的转化过程.最后对框架结构悬链线效应研究需要进一步开展的工作进行探讨和展望,通过利用悬链线效应的强度储备来增强结构的潜在强度和抗倒塌能力.      

变截面悬链线无铰拱应变影响线的解析解

针对变截面悬链线无铰拱应变影响线尚无解析解的现状,通过弹性中心法对其力法方程进行简化,利用Ritter截面变化规律简化变截面悬链线无铰拱的曲线积分,从而推导出变截面悬链线无铰拱应变影响线的闭合解表达式,再将解析结果与有限元分析结果进行对比研究,并对轴力参数展开对比分析。研究结果表明,本文推导得到变截面悬链线无铰拱应变影响线的解析解,数值解析解同有限元结果间最大相对误差小于2%,其轴力影响随矢跨比和测点位置变化而变化,本文公式具有较高的工程精度和计算分析参考价值。     

浅悬链线壳的轴对称问题

本文得到了中心无孔口和有孔口的浅悬链线壳的一般解答,并给出了有关算例.     

匀低速曲柄滑块机构近似解与精确解比较

 叙述和比较了曲柄滑块机构滑块运动方程的近似解和精确解. 导出了理想状态下滑块的运动方程的精确表达式;使用Taylor公式将精确表达式展开获得近似表达式,并保留一阶和二阶;通过数值算例分别比较了滑块的位移、速度和加速度表达式的近似解和精确解;观察数值结果:只有当曲柄和连杆长度比值较小时,近似解才接近精确解;它们的比值较大时,近似解和精确解的差别较大.     

深水钢悬链线立管疲劳寿命计算方法

基于悬链线理论及立管与海床接触模型,建立了一种估算立管疲劳寿命的方法,模型中考虑了深水浮式平台运动过程中立管悬链线形状的变化及触地区域海床接触刚度大小对疲劳寿命的影响。分析表明:浮式平台的运动会引起立管悬链线形状的改变以及立管内部应力的重新分布,这是引起立管疲劳损坏的主要原因;随着海床土体刚度的增大,立管疲劳寿命逐渐降低,为了获得准确的立管寿命,有必要对海底土体进行更为全面细致的研究。通过与现有分析方法比较,本方法具有计算方便快捷,结果可靠等优点。研究可为钢悬链线立管的设计分析提供一定的参考。     

悬链平衡张力的数值解法

本文就工程中常见的悬链线张力问题进行研究,根据其理论解公式,提出了新的精确而且便利的计算机数值解法.     

悬索桥线形分析的悬链线单元法

从悬链线方程出发,以节点坐标和无应力索长作为未知量,推导了增量型索单元的刚度方程,提出了悬索桥在恒载作用下初始线形和无应力索长的计算公式及基于Newton-Raphson的求解方法.算例分析表明本文方法具有较高的精度.     

Backlund transformation and exact solutions for whitham-broer-kaup equations in shallow water

I.IntroductionTodescribethepropagationofshallowwaterwave,manywell-knowncompletelyintegrablemodelsareintroduced,suchasKdVequatioll,Boussinesqequation,K-Pequation,WBKequation,etc.UnderBoussinesqapproximation,Whitham,BroerandKaupl"2'3]obtainednon-lilleurWBKequationwhereu=u(x,l)isthefieldofhorizontalvelocity;v=v(x,t)istheheightthatdeviatefromequilibriumpositionofliquid;a,gareconstantsthatrepresentdift'erentdispersivepower.TheEqs.(1.I),(l.2)areverygoodmodelstodescl.ibedispersivewave.Ifa=0,P…     

Life-span of classical solutions for one-dimensional hydromagnetic flow

The paper concerns Cauchy, problem for one-dimensional hydromagnetic dynamics with dissipative terms. When the dissipation coefficient is equal to zero it is shown that the smooth solutions develop shocks in the finite time if the initial amounts of entropy and magnetic field are smaller than those of sound waves; when it is larger than zero, and the initial amounts of entropy, this dissipation coefficient and the magnetic field in each period are smaller than those of sound waves, then the smooth solutions blow up in the finite time. Moreover, the life-span of the smooth solution is given.     

WAVELET APPROXIMATE INERTIAL MANIFOLD AND NUMERICAL SOLUTION OF BURGERS'''' EQUATION

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＢｕｒｇｅｒｓ’ｅｑｕａｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｌｕｉｄｅｑｕａｔｉｏｎｓ.Ｉｔｓｄｙｎａｍｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｉｓｒａｔｈｅｒｔｈａｎｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｗｉｎｇｔｏｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｔｅｒｍ .Ｔｅｍａｎｅｔａｌ.[1] ｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆａｇｌｏｂａｌａｔｔｒａｃｔｏｒ,ｉｎｅｒｔｉａｌｍａｎｉｆｏｌｄａｎｄａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｉｎｅｒｔｉａｌｍａｎｉｆｏｌｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｄｙｎａｍｉｃａｌｓｙｓ…     

经典梁热过屈曲问题的解析解

基于非线性经典梁理论,建立了控制轴向和横向变形的基本方程,将两个非线性方程化简为一个关于横向挠度的四阶非线性积分-微分方程。对于本文所考虑的三类边界条件,该方程与相应的边界条件构成了微分特征值问题;直接求解该问题,得到热过屈曲构形的解析解,该解是外加热载荷的函数。为考察热载荷以及边界条件的影响,根据得到的解析解给出了一些数值算例,讨论了梁过屈曲行为的性质。本文得到的解析解可用于验证或改进各类近似理论和数值方法。     

Shear deformable bending solutions for nonuniform beams and plates with elastic end restraints from classical solutions

Summary The relationships of bending solutions between Timoshenko beams and Euler-Bernoulli beams are derived for uniform and non-uniform beams with elastic rotationally restrained ends. Extensions of these relationships for the cylindrical bending of Mindlin and Kirchhoff plates and for the bending of symmetrically laminated beams are also discussed. The new set of general relationships is useful because the more complex Timoshenko beam and Mindlin plate solutions may be readily obtained from their simpler Euler-Bernoulli beam and Kirchhoff plate solutions respectively, without much tedious mathematics. Received 16 March 1997; accepted for publication 26 November 1997     

A class of exact solutions for N-dimensional incompressible magnetohydrodynamic equations

In this paper, a sufficient and necessary condition is presented for existence of a class of exact solutions to N-dimensional incompressible magnetohydrodynamic(MHD)equations. Such solutions can be explicitly expressed by appropriate formulae. Once the required matrices are chosen, solutions to the MHD equations are directly constructed.     

Three-dimensional exact solutions for the free vibration of laminated transversely isotropic circular,annular and sectorial plates with unusual boundary conditions

New state space formulations for the free vibration of circular, annular and sectorial plates are established by introducing two displacement functions and two stress functions. The state variables can be separated into two independent catalogues and two kinds of vibrations can be readily found. Expanding the displacements and stresses in terms of Bessel functions in the radial direction and trigonometric functions in the circumferential direction, we obtained the exact frequency equation for the free vibration for some uncommon boundary conditions. Numerical results are presented and compared with those of FEM to demonstrate the reliability of the proposed method. A parametric investigation is also performed.