三维刚体极限平衡法程序的编制及其应用

西安市黑河水库右坝肩变形体是在旋转变形条件下形成的, 这样, 对它的稳定性评价必须按空间问题来考虑, 要用三维分析方法来计算它的稳定性。鉴于目前的三维计算方法比较复杂, 得出的结果实用性不大, 本文首次编制了三维刚体极限平衡法程序, 该程序既能计算稳定系数, 又能计算出相应稳定系数下的滑坡推力。应用该程序计算黑河水库右坝肩变形体的稳定性, 得出的结果与实际相吻合, 同时又为工程治理提供了依据。     

复杂条件下地基承载力系数N_γ的上限解

由地基土重量引起的地基承载力系数N_γ的真实解答至今尚未获取．本文根据极限分析法与极限平衡法的等效性,构造出最危险的运动许可滑动机构,得出N_γ尽可能小的上限解．分别定量分析了在荷载倾斜、基底倾斜、地表倾斜对N_γ的影响,提出了近似影响系数公式,并与现有研究结果进行比较．     

复杂条件下地基承载力系数Nr的上限解

由地基土重量引起的地基承载力系数N     

隧洞式内衬储气库极限储存压力解析解

隧洞式内衬储气库是一种新型能源储存方法,有助于平衡供需,推动国家由化石能源向绿色能源的持续过渡,有利于国家“碳中和、碳达峰”目标的实现.本文采用极限平衡方法和弹塑性分析方法推导隧洞式内衬储气库极限储存压力的解析解.在极限平衡方法中,考虑上覆围岩自重、破裂面受力和极限储存压力,选用刚性锥模型,推导了上限压力表达式;在弹塑性分析方法中,根据围岩中应力分布规律和剪切、抗拉强度,推导获得了弹塑性条件下上限与下限压力表达式.最终综合考虑两方法求得的结果,确定极限储存压力解析解.结果表明:极限平衡方法求得上限压力与埋深呈二次函数关系,且随着侧压力系数的增大而增大;弹塑性分析方法确定的上限压力和下限压力与埋深呈线性关系,下限压力随着侧压力系数的增大而减小,且Ⅰ级围岩条件下的内衬储气库不用考虑下限压力.在侧压力系数λ=1.2时上限压力最大,因此应尽量在侧压力系数为1.2的围岩条件下修建隧洞式储气库.最后根据典型工况下上限和下限压力曲线给出内衬洞室推荐压力范围.     

刚体绕非惯性主轴转动时不平衡力偶的计算方法

刚体绕非惯性主轴转动时不平衡力偶的计算方法毛荣宝（沈阳工业学院，沈阳１１００１５）１　引言高速转子绕非惯性主轴转动，会产生不平衡力偶，从而引起轴承动反力。对此问题，在高等动力学（或理论力学）中，一般应用动量矩定理，欧拉动力学方程或达朗伯原理对转子进行...     

用统一强度理论求厚壁圆筒和厚壁球壳的极限解

采用俞茂宏统一强度理论分析了厚壁筒和厚壁球壳的极限荷载。得出了统一解形式。利用此解可以合理地得出不同材料的相应解,它既可以适用于拉压强度相等的材料,也可以适用于拉压强度不相等的材料,并且能充分发挥材料的性能,从而减轻结构重量,取得多方面的效益。     

非自治系统用瞬态响应求周期解稳定度的方法

根据Floquet理论关于线性周期系数系统解的性质及稳定性条件 ,定义了衡量非线性非自治系统周期解受扰后的衰减速率指标—稳定度。从动力系统流的概念出发 ,给出了利用非线性非自治系统稳态周期解受扰后的瞬态响应信息计算周期解稳定度的方法。以不平衡滑动轴承 弹性转子系统为例 ,说明了该方法的有效性。将稳定度等于零作为临界判据 ,该方法不仅解决了工频周期解失稳边界的确定问题 ,而且解决了渐进稳定域的估计和抗冲击扰动裕度的计算问题     

复合材料条形域问题的混和状态Hamiltonian元的半解析解

本文给出了复合材料条形域问题混和状态Hamilton正则方程的一种强有力的半离散半解析解法,并给出了算例.     

轴对称结构极限下限分析的自然单元法

作为一种基于自然邻近插值的新型无网格法,自然单元法克服了大多数无网格法难以施加本质边界条件的困难.将自然单元法与减缩基技术相结合,建立了一种轴对称结构极限下限分析的数值格式和求解算法.通过不断修正自平衡应力场,轴对称结构极限下限分析可转化为一系列的非线性数学规划子问题,并由复合形法求解.在每个非线性规划子问题中,自平衡应力场表示为一组带有待定系数的自平衡应力场基矢量的线性组合,并且这些自平衡应力场基矢量可由弹塑性增量分析的平衡迭代结果得到.算例结果表明,本文所提的轴对称结构极限下限分析方法行之有效.     

触变成形A356铝合金成形力的上界解

金属半固态成形技术是一项高效的成形新技术 ,关于其成形力的理论计算还少有报道。本文采用上界理论解法 ,求解半固态A35 6铝合金触变成形力。假定变形体为质点连续分布的刚—塑性材料 ,设定连续函数速度场 ,将变形区分为圆盘和圆环两个塑性区、一个圆环刚性区等三个区 ,计算结果表明 ,触变成形力为 82 2 .98kN。与实测结果拟合良好。并讨论了影响成形力的因素     

基于自然单元法的轴对称结构极限上限分析

自然单元法是一种以自然邻近插值为试函数的新兴无网格数值方法,其形函数的计算不涉及矩阵求逆,也不需要任何人为参数。为了充分发挥自然单元法的优势,本文基于极限分析上限定理建立了轴对称结构极限上限分析的整套求解算法。轴对称结构的位移场由自然邻近插值构造,并且采用罚函数法处理材料的不可压条件。为了消除目标函数非光滑所引起的数值困难,采用逐步识别刚性区和塑性区,并对两者用不同方法进行处理。数值算例结果表明,本文提出的轴对称结构极限上限分析方法是行之有效的。     

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将有限元方法引入到塑性极限分析中,采用刚体有限元离散挡土墙后土体计算区域, 同时构造运动许可速度场,在满足屈服条件、流动法则、虚功方程以及相应的边界条件的基 础上,建立约束方程,引入数学规划方法求解挡土墙在不同变位模式下极限土压力分布. 算 例说明了该方法的正确性和有效性.     

孔型立轧过程的三维刚塑性有限元分析

采用三维刚塑性有限元法对２Ｓ－Ａｌ板孔型立轧稳态过程进行了分析和比较，所得轧件断面形状，轧制力及轧制力矩与文献「１」的实验结果吻合很好，计算精度有所提高。     

An Upper Bound Kinematic Approach to the Shakedown Analysis of Structures

A reduced but equivalent form of Koiter's upper bound kinematic theorem, which does not involve time integrals, is deduced, provided that the plastic strain rates at every point of a structure are confined to a certain number of possible directions in the strain space. Generally it yields an upper bound on the shakedown factor, which improves upon the previous one by Pham and Stumpf.Sommario. Una forma ridotta ma equivalente del teorema cinematica di Koiter sul limite superiore, che non coinvolge integrali temporali, viene dedotta sotto la condizione che le velocità di deformazione plastica in ogni punto della struttura siano confinate ad un certo numero di possibili direzioni nello spazio delle deformazioni. Generalmente, ciò produce un limite superiore sul fattore di shakedown, che migliora quello precedente di Pham e Stumpf.     

用迭代法模拟注塑成型的三维流动

Hele-Shaw模型是模拟注塑成型过程的常用模型,它的主要缺点是不能模拟一些重要的物理现象及引入实际制件中并不存在的“中面”概念,为了消除这些不足,本文开发了真三维的流动分析程序。建立了粘性、不可压缩的非牛顿流体流动的控制方程,为了避免同时求解耦合的压力场、速度场,本文引入拟稳定技术独立地求解这些方程,用迭代法求耦合方程的解。这种方法可以减少内存并提高数值方法的稳定性。算例表明数值结果与实验结果吻合较好,这种方法成功地模拟了注塑成型流动过程中的重要特征。     

Upper Bound Analysis for Extrusion of T-section Bar from Square Billet Through Square Dies

The present study is devoted to the upper bound analysis of extrusion of T-section bars from square billets through square dies using the modified SERR (Spatial Elementary Rigid Region) technique. Optimized values of the non-dimensional average extrusion pressure at various area reductions have been computed and compared with experimental results available in literature. The optimization process in this study consisted of three stages: (i) optimization of the extrusion pressure with respect to appropriate system variables, (ii) determination of the optimum scheme of discretization of the deformation zone for each of the three formulations (single-point, double-point and triple-point), and (iii) identifying the formulation that gives the lowest upper bound.     

Upper Bound Shakedown Analysis of Plates Utilizing the C1 Natural Element Method

This paper proposes a numerical solution method for upper bound shakedown analysis of perfectly elasto-plastic thin plates by employing the C1 natural element m...     

基于Gauss伪谱法的3D刚体摆姿态最优控制

研究Gauss伪谱法求解3D刚体摆姿态最优控制问题．针对其最优姿态控制问题,既要满足由任意位置运动到平衡位置姿态运动规划问题,又要满足系统含有动力学约束的力学模型问题,提出基于四元数来描述3D刚体摆的数学模型,建立3D刚体摆姿态的动力学和运动学方程,为了解决3D刚体摆在平衡位置处的姿态最优控制问题,设计基于Gauss伪谱算法的最优姿态开环控制器,得到了3D刚体摆的姿态最优控制轨迹,得到满足的可行解,通过仿真实验验证了其开环解在平衡位置的控制姿态最优性．