GEOMETRICAL METHOD TO DETERMINE THE CENTER OF A PARALLEL FORCE SYSTEM

在求平行力系中心位置的过程中,要用到合力矩定理. 现有方法把合力的作用点设为平行力系中心,较难理解. 该文应用合力矩定理时,把合力作用点假设为合力作用线上任意一点,平行力系合力作用线总是通过一个固定点的物理意义非常明确.     

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利用模拟装置实现了卡瓦与套管在地面上的实验，使用电测的方法测量胀卡时套管外表面的应变．由实验数据获得计算网格节点处的应变，同时利用单位咬合力作用套管的有限元结果进行数值法计算，获得卡瓦各咬合齿对套管咬合力的分布，为卡瓦的优化设计提供了可靠数据．     

对分析剪心的一点讨论

国内外有些材料力学教材在讨论开口薄壁截面剪心吋,如对角形截面(图1a)分析的结论是:两矩形上的弯曲剪应力构成的合力必通过两矩形中线的交点,此点即是角形截面的剪心。又对等翼缘的z型截面(图1b),两个力F_1具有通过形心并平行于翼缘的合力2F_1,此合力与F_2相交于形心处,因此,该点为截面的剪心。     

对分析剪心的一点讨论

国内外有些材料力学教材在讨论开口薄壁截面剪心吋,如对角形截面(图1a)分析的结论是:两矩形上的弯曲剪应力构成的合力必通过两矩形中线的交点,此点即是角形截面的剪心。又对等翼缘的z型截面(图1b),两个力F_1具有通过形心并平行于翼缘的合力2F_1,此合力与F_2相交于形心处,因此,该点为截面的剪心。     

考虑横向剪切变形扁球壳方程的完备解

本文导出了厚扁球壳方程的完备级数解。位移分量和内力分量都以显式的形式表示成应力函数和法向位移的函数。文中说明了应力函数多值性对位移单值条件所起的作用,以及应力函数多值性和作用于边界上的力的合力及合力矩的关系。     

基于PIV的拉萨裸裂尻摆尾压力场特征分析

为研究鱼体摆尾时压力场分布特征及其游泳动力的形成过程,本文以拉萨裸裂尻幼鱼为研究对象,利用粒子图像测速技术(PIV)获得幼鱼在自由游泳摆尾的压力分布规律。结果表明:幼鱼需要借助尾鳍的摆动来形成射流推动鱼体前进,沿着尾部轮廓的凹陷处流体压力为负值,正压则沿着尾部轮廓的凸起处分布;拉萨裸裂尻幼鱼的整个摆尾过程可分为"S"形(T=0～50ms)、"C"形(T=50～150ms)和"C"形回摆(T=150～400ms)三个阶段。"S"形阶段,正压区合力F随时间T先减小后增大,负压区合力F随时间T先增大后减小,正压区和负压区的合力F分布范围为0.88～1.03mN/BL、-0.86～-0.38mN/BL;"C"形阶段,正压区和负压区的合力F分别逐渐增大至3.45mN/BL、-1.62mN/BL;"C"形回摆阶段,正压区和负压区的合力F分别逐渐减小至-0.43mN/BL、1.63mN/BL。     

计算加筋土挡墙筋条最大拉力的库仑合力法与库仑力矩法的差别

本文就加筋土挡墙筋条最大拉力计算方法中库仑力法及库仑合力法提出了自己看法,并将二者统一为库仑法.     

单向拉伸界面裂纹的条形损伤－塑性区域模型

本文提出单向拉伸情况下两相介质界面裂纹的条形损伤－塑性区域模型。假设在塑性区端点的应力有界，且使弱相介质达到屈服，损伤区的尺寸和δ＝成正比的条件；可确定损伤区与塑性区的长度及其上的法向和切向接合力，ＣＴＯＤ值等。由此导出的裂尖应力场无ｒ￣（－１／２＋ｊｅ）的强奇异振荡，位移场无ｒ￣（１／２＋ｉｅ）的振荡项。     

单向拉伸界面裂纹的条形损伤－塑性区域模型

本文提出单向拉伸情况下两相介质界面裂纹的条形损伤－塑性区域模型。假设在塑性区端点的应力有界，且使弱相介质达到屈服，损伤区的尺寸和δ＝成正比的条件；可确定损伤区与塑性区的长度及其上的法向和切向接合力，ＣＴＯＤ值等。由此导出的裂尖应力场无ｒ￣（－１／２＋ｊｅ）的强奇异振荡，位移场无ｒ￣（１／２＋ｉｅ）的振荡项。     

拉伸时中心开裂有限板条裂纹端应力强度因子的计算方法

以Muskhelishvili关于平面弹性力学解析函数解法和Hilbert边值问题解法为基础,文中通过解析函数(?)(z)和ω(z),给出一种位移-合力-应力模式.这种模式适用     

悬浮颗粒运动的格子Boltzmann数值模拟

将固体颗粒的牛顿力学和格子Boltzmann方法相结合,研究不规则形状悬浮颗粒在流场中的运动。通过受力分析,精确求得其所受合力、合力矩、合力作用中心等。提出了跟随颗粒运动的动网格计算域技术和模拟悬浮颗粒转动运动的局部数组方法及Euler-Lagrange两套坐标技术。通过对椭圆颗粒运动的数值模拟和对照他人对矩形颗粒的研究,分析了其复杂运动规律,并提供了合理的物理解释。结果表明:运用格子Boltzmann方法和上述特殊技术可以得到与有限元方法相同的模拟精度,且具有计算速度快、对复杂形状边界处理方便灵活、程序简单及特别适合大规模并行计算等优点。     

挡土结构物随机地震响应分析及动力可靠度研究

本文提供了一种简单的确定性数值方法,来分析在平稳随机地震荷载作用下的结构随机地震响应及动力可靠度。该方法基于有限元动力分析软件,以单位加速度脉冲函数作为地震荷载的输入,当计算出结构的脉冲响应函数后,再运用傅立叶变换得到随机激励和结构响应之间的传递函数,由此来计算结构的均方根响应和峰值响应。基于此方法,分析了挡土结构物在平稳随机地震荷载作用下的位移、弯矩、基底水平合力、基底竖向合力以及沿墙高的土压力极值的随机地震响应及动力可靠度。从分析结果可以看出:用Kanai谱模型的计算值比欧进萍谱模型的计算值更趋保守,而把响应过程当作马尔可夫过程似比泊松过程更精确。     

纤维增强复合材料层合球壳的应力分析

1. 引言本文对受内压的复合材料球壳应用经典层合理论进行应力应变的分析。由一般球形壳体理论的五个平衡方程、六个几何方程及由层合理论导出的六个物理方程,共有十七个独立的方程可求解十七个未知函数,它们是三个中面位移、三个中面应变、三个曲面的曲率变化、五个应力合力、三个合力矩。应用球形壳体的应力函数U以后,得到二个基本微分方程。如为对称铺设此二基本微分方程可以简化。本文用有限差分法解此二基本微分方程。2. 基本方程的推导球壳的平衡方程如下:     

反平面剪切裂纹和刚性线问题和带裂纹圆轴扭转问题中的新型积分方程

如果把通常裂纹问题中奇异积分方程中的右端项由应力改为合力,此时积分方程的核也要由奇异核改为对数型奇异核。文中对于反乎面剪切裂纹和刚性线问题和带裂纹圆轴扭转问题,推导出了这种带对数核的积分方程。     

MICRO-SCALE NUMERICAL STUDY OF THE EFFECT OF ERYTHROCYTE MECHANICAL PROPERTIES ON THE NEAR-WALL MOTION OF PLATELET

采用浸入式边界法,模拟了多个红细胞和血小板在毛细血管内流动过程中的相互影响。通过改变红细胞体积比和红细胞的力学特性,分析了红细胞力学特性对血小板在与内皮细胞发生粘附前的动力学行为的影响机理,包括：红细胞对血小板趋壁效应的影响,血小板在流动过程中的变形情况,并从血小板所受垂直壁向合力的角度深入研究了红细胞和血小板之间的相互作用。数值模拟的结果表明,增加血流中的红细胞体积比,减小了血小板和血管壁之间的距离,增大了血小板的变形,血小板所受垂直壁向合力呈现剧烈波动,两者之间的挤压显著加强;而增大红细胞硬度,使得血小板的离壁距离增大。     

弹塑性微凸体侧向接触相互作用能耗

传统的结合面研究多基于光滑刚性平面与等效粗糙表面接触假设,忽略了结合面上微凸体侧向接触及相邻微凸体之间的相互作用,这导致理论模型与实际结合面存在较大出入.针对承受法向静、动态力的机械结合面,从微观上研究了微凸体侧向接触及相互作用的接触能耗.将法向静、动态力分解为法向分力和切向分力,获取弹性/弹塑性/塑性阶段考虑微凸体侧接触及相互作用的加、卸载法向分力-变形和切向分力-位移的关系.通过力的合成定理,从而获取加、卸载法向合力与总变形之间的关系,由于法向分力产生的塑性变形及切向分力产生的摩擦,导致加载、卸载法向合力-总变形曲线存在迟滞回线.通过对一个加、卸载周期内的法向合力-总变形曲线积分,获得一个周期的微凸体接触能耗,包括应变能耗及摩擦能耗.仿真分析表明:微凸体在3个阶段的能耗均随变形的增大而非线性增大.微凸体侧向接触角度越大,能耗越大,且在弹性阶段最为明显.在弹性阶段,仅存在侧向的摩擦能耗,故结合面在低载荷作用下必须采用双粗糙表面假设.在塑性阶段,由于微凸体接触能耗为应变能耗,且接触角对其能耗影响甚微,故结合面在大载荷作用下可采用单平面假设对其进行研究.相对于KE和Etsion模型,本文提出的模型与Bartier的实验结果更吻合.     

简支及悬臂箱梁在角隅轴向荷载作用下的翼板纵向应力

基于能量变分原理,拟定轴向荷载作用下箱梁的纵向位移函数,得到关于翼板剪切变形引起的位移差函数的基本微分方程,继而推导出箱梁翼板纵向应力表达式,并首次得出角隅轴向荷载作用下翼板出现应力不均匀分布的荷载及边界条件。通过对一模型箱梁进行计算,并与通用有限元软件ANSYS壳单元计算结果进行比较,验证了该方法和所推导公式的正确性。研究结果表明,当作用于简支箱梁截面角隅处的轴向荷载（合力无偏心）为集中或分布荷载时,翼板不产生纵向应力不均匀现象;当作用于悬臂箱梁截面角隅处的轴向荷载（合力无偏心）为集中荷载时,翼板不产生纵向应力不均匀现象,而当荷载轴向分布时,翼板将产生纵向应力不均匀现象。实际工程中,横力弯曲使悬臂箱梁产生剪力滞效应,这种效应会与轴向分布荷载产生的效应叠加,设计时对此应予以充分考虑。     

关于圣维南原理的一点注释

§1 本文的讨论对象 本文的讨论对象是传统的圣维南原理,在文献[1]中对之陈述如下: “按照这个原理,在物体表面的一小部分上作用以合力和合力矩等价于零的一个力系,在物体内与这小部分表面的距离远远大于这小部分的直线大小的地方所产生的形变     

基于有效接触面的螺栓连接动力学有限元建模及试验验证

考虑了摩擦非线性,以接触面积内节点合力与螺栓预紧载荷相等为依据,通过数值模拟确定了螺栓连接有效接触区域范围,提出了被连接件的有效接触区域固连的动力学建模方法.多种边界条件和连接形式的固有频率试验值和仿真值能够很好吻合,各阶模态频率偏差均在5％以内.进一步分析了不同摩擦系数对模态分析结果的影响,研究结果证明了基于有效接触...     

类电磁机制算法研究与改进

针对原算法中初始种群不均匀、局部搜索随机性强及移动公式效率低等问题,提出了一种改进的类电磁机制算法。采用随机化均匀设计方法构造初始种群,将混沌搜索与试探性移动方法相结合进行局部搜索,运用改进后的公式计算粒子之间的合力,将遗传变异思想融入移动公式来更新粒子。实验结果表明,改进后的算法具有更好的收敛效果和更高的求解精度。