一种新型刀具的力学分析

本文利用能量原理和有限差分法对一种新型金属切削刀具刀片夹紧力的合理确定和定量计算问题进行了研究。     

关于逐段变形效应叠加法的证明与讨论

提出逐段变形效应叠加法适用于含有悬臂梁部分的结构,一般不适用于简支梁. 对于简支梁,用荷载叠加法比较方便. 用相当简单的方法证明了逐段变形效应叠加法. 讨论了该方法在静定结构与静不定结构中应用的可能性. 由于该方法适用于含有悬臂部分的结构,提议将该方法改称为分段悬臂梁叠加法.     

一种陶瓷刀具材料的摩擦磨损性能研究

ＴｉＢ２具有熔点高、硬度高和导热性、导电性及抗氧化性能都好等优点，在切削刀具、耐磨零件和某些特殊工况下使用的材料等方面的应用前景广阔。目前，含ＴｉＢ２的Ａｌ２Ｏ３基陶瓷刀具材料已经开发来并投入实际应用，但对其摩擦磨损特性研究却还不多。     

流动环的力学分析

流动环是一款魔术玩具,具有丰富的力学行为。制作流动环时应用了预应力储存技术,使得环内部储存了弹性弯曲变形能。一经外界扰动,流动环会迅速张开,进入一种新的稳定平衡状态;若给张开的流体环输入某种形式的能量,环会合拢,恢复原有的稳定平衡状态。本文从能量的角度对流动环张开与合拢等现象进行力学分析。     

一种适用于回字形截面梁的新型翘曲形状函数

回字形截面梁是本科力学课程教学中常见的一种梁结构,本文提出一种适用于回字形截面的翘曲形状函数,基于此,建立了适用于回字形截面梁的高阶剪切变形梁模型。所提理论同时考虑了横截面剪切变形和转动惯量的影响,且不需引入剪切修正系数,对于回字形截面梁的动静态力学行为计算精度高。同时,计算过程简单,易于工程应用,可以作为材料力学、弹性力学和有限元法课程教学实例,也可基于所提理论发展新的一维高精度有限元梁模型。

     

一种陶瓷刀具材料的摩擦损性能研究

ＴｉＢ２具有熔点高、硬度高和导热性、导电性及抗氧化性能都好等优点，在切削刀具、耐磨零件和某些特殊工况下使用的材料等方面的应用前景广阔．目前，含ＴｉＢ２的Ａｌ２Ｏ３基陶瓷刀具材料已经开发出来并投入实际应用，但对其摩擦磨损特性研究却还不多．因此，采用热压烧结工艺制备了Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２陶瓷刀具材料，在ＭＭ－２００型摩擦磨损试验机上，对不同ＴｉＢ２含量的增加，Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２陶瓷材料与淬火４５＃钢配副的摩擦学性能作了试验研究．结果表明：ＴｉＢ２的含量增加，Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２陶瓷材料的耐磨性明显提高，而摩擦系数仅略有上升，在切削加工淬火４５＃钢的过程中，Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２陶瓷刀具的抗磨能力比目前广泛使用的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ陶瓷刀具的高１倍以上．Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２陶瓷刀具材料的磨损机理主要是粘着、耕犁和脆性微脱落     

求解梁变形的一种新方法--固定端法

自由端挠度和转角通用公式 设梁上分别作用载荷 M,P,q_0 x~n/a~n(n=0,1,2,…)如图1(a)、(b)、(c)所示.由莫尔积分知其自由端变形为: ...     

搓绳子的弹性力学分析

 用能量法解决了一个类似于搓绳子的问题. 两根相同的弹性直杆, 并在一起沿相同的方向扭转N 圈后, 把两端焊接起来, 看能够回绕几圈. 杆轴线在回绕后变成了螺旋线, 本文利用螺旋线的曲率和挠率求出了回 绕后的变形能, 并利用回绕前后杆的变形能相等求出了两杆回转的圈数. 并用相同的方法求出了三根杆时回转的圈数.     

弹性力学问题的一种新解法

弹性力学问题的一种新解法邹广德，沈玉凤（山东工程学院，淄博２５５０１２）对于弹性力学问题，常常采用边界积分方程的间接解法，将假想作用在边界上的虚拟力作为未知量，故也称虚拟力法。这种方法与边界积分方程的直接解法一样，存在奇异积分，且边界附近精度较低。为...     

钝圆头质量块对简支梁的多次弹塑性撞击

考虑多次局部弹塑性接触变形行为、多次撞击和多次分离过程,提出了1种采用有限差分方法研究柔性结构多次弹塑性撞击问题的MCIS方法,研究了钝圆柱头刚性质量块水平撞击简支梁的过程。研究结果表明,该撞击过程实际上是1个复杂的多次弹塑性撞击过程,一般存在2个以上的明显撞击区,每个撞击区包含了形式多样的复杂的次生撞击过程。其他撞击区的冲量值与第1个撞击区的冲量值相当,其他撞击过程中损失的撞击动能的总和与首次撞击过程中损失的撞击动能相当,因此,多个撞击区和多次撞击过程将对梁的撞击物理行为产生重要影响。研究还发现,小质量块刚性体撞击时,首次撞击过程的撞击动能损失明显。在大质量刚性体撞击时,后续的多次撞击过程的撞击动能损失明显。 更多还原     

一种新型的细胞骨架力学模型

确定细胞骨架的结构和力学特性,建立和完善细胞骨架力学模型,是研究细胞在外界机械刺激下的复杂力学响应的关键。本文基于柔性结构设计中的找形分析,提出了一种新型的细胞骨架力学模型——找形模型。找形模型依靠随机理论生成模型中的单元,利用找形分析确定细胞模型的最终形状,模型更加接近真实的细胞骨架结构。与经典的细胞骨架力学模型(如泡沫模型、张力整合模型、索网模型等)相比,找形模型反映了细胞骨架结构的多样性和复杂性,符合细胞处于预应力状态的试验观测;找形模型计算出的细胞弹性模量为103Pa数量级,与大多数的细胞试验结果相符;另外,找形模型还可以分析细胞骨架组成成分的含量、几何尺寸和力学属性对细胞刚度的影响。     

超静定梁变形计算的有限差分法

推导了超静定梁变形计算的有限差分方程,研究了边界条件,编制了计算程序,计算了超静定梁的变形.文中工作扩大了有限差分法的应用范围.     

柔性梁大变形计算的一种新方法

研究了柔性梁大变形问题。常规Lagrangian有限元格式在处理大变形问题时,由于其单元插值函数不满足位移场的协调性要求,从而需要划分较多的单元,才能得到较好的结果。本文首先推导了Lagrangian坐标描述下的位移场变量满足的协调关系式,利用此关系式给出了位移场协调的非线性单元插值函数。基于虚功原理导出了梁大变形问题的非线性控制方程,数值计算结果证明了本文方法的正确性和有效性。     

径向辛体系一种新的差分格式

通过对Hellinger-Reissner变分原理进行坐标变换,将径向模拟为时间,导向辛体系,得到Hamilton对偶方程组.将微分形式的有限差分法引入弹性力学极坐标系下径向辛体系,把对偶方程组中的微分方程直接改用差分方程代替,推导出极坐标系下问题的辛差分方程,从而得到一种全新的径向辛体系差分格式.求解方程组,可直接得到位移和应力.编程计算曲梁等算例,结果表明该辛差分格式是有效的,丰富了弹性力学辛体系差分法的内容.     

包含表面效应及Casimir力的纳米阵列弯曲变形分析

研究了包含表面效应及Casimir力的纳米阵列弯曲行为。通过表面能模型引入表面效应,基于Euler-Bernoulli梁模型,运用最小势能原理推导了控制纳米阵列弯曲变形的一组基本方程并进行了数值求解,主要计算分析了纳米梁根数N=7、N=20、N=50的纳米阵列。结果表明:在表面效应和Casimir力作用下,纳米阵列的弯曲变形量较小,不足以使纳米阵列相互粘附;与阵列始末两端的纳米梁变形相比,纳米阵列中间部分纳米梁的变形可忽略不计。因此,对于包含数量较多纳米梁的纳米阵列,仅需要关注阵列始末两端的纳米梁变形即可。本研究结果对纳米阵列及以纳米阵列为元件的纳米器件的设计和使用具有一定的指导意义。     

饱和多孔介质大变形分析的一种有限元-有限体积混合方法

建立了饱和多孔介质大变形分析的一种有限元-有限体积混合计算方法.将饱和多孔介质视为由固体骨架和孔隙水组成的两相体,其基本方程包括动力平衡方程和渗流连续方程.基于u-p假定和更新的Lagrange方法,饱和多孔介质的动力平衡方程在空间域内采用有限元方法进行离散,而渗流连续方程在空阃域内则采用有限体积法进行离散.通过两个数值算例,一维有限弹性固结和动力荷载作用下堤坝动力响应的计算,验证了该方法的有效性.     

CFG桩复合地基沉降影响因素分析

对绕2D水翼无分离流边界层内的初生空化形态进行了实验研究. 采用高速摄像机观测 了空化初生结构的形态，应用2D-LDV测量了空化初生时翼型周围的流动速度分布，并对实 验结果进行了分析. 结果表明：绕水翼无分离边界层内，初生空化结构中空泡伴随 着近壁湍流拟序结构的发生而出现，在初生空化条件下，形成空化涡结构，大量的微空泡产生于发夹 涡结构中，并在涡结构的猝发过程中出现生成---长大---溃灭---反弹---再溃灭的过程. 初生空 化涡结构具有空泡和近壁拟序结构双重特性.     

撞击载荷下Nomex蜂窝夹芯梁的变形模式研究

本文研究了Nomex蜂窝夹芯结构在不同冲量下的变形模式和失效模式.实验采用子弹撞击的加载方式,对Nomex蜂窝夹芯梁施加大小不同的冲量,使用激光位移传感器测量每个试件后蒙皮的变形位移.分析了同芯层厚度,不同蒙皮厚度的Nomex蜂窝夹芯梁在不同冲量作用下抵抗变形的能力,以及冲量大小与蒙皮厚度对夹芯梁抵抗撞击能力的影响,计算分析了蒙皮与芯层的吸能性.实验结果表明:增加蒙皮的厚度能够改善夹芯梁在撞击荷载下抵抗变形的能力,在撞击过程中芯层吸收了50％左右的能量,且冲量越大,芯层吸收的能量越多.     

一种考虑初始缺陷影响的非线性梁单元

在目前广泛应用的梁单元中,尚缺乏全面考虑以下四种因素影响的粱单元：(1)轴力的影响;(2)剪切交形的影响;(3)初始弯曲的影响;(4)弯曲变形对轴向应变的影响,即弓形效应。事实上,以上四种非线性因素都会对钢框架结构的稳定和极限承载力有影响,需同时考虑。本文将致力于推导同时考虑以上四种因素影响的平面梁单元的平衡微分方程,最后得到精确的粱单元刚度矩阵,并研究以上四种因素对钢框架构件及钢框架结构的影响。