轴力对矩形梁弯曲损伤的影响

就轴力对矩形截面梁弯曲损伤的影响进行了分析,并对中性轴的偏移、损伤极限曲线等进行了计算、讨论;计算表明其影响是非线性的。     

叠梁的变形与弯曲切应力影响的关系讨论

梁的弯曲切应力分析是材料力学中的一个重要内容,但是通过叠梁与整体梁不同弯曲变形形式的演示实验来说明梁层间存在切应力容易造成概念上的混淆。本文仍然采用材料力学方法分析了层间粘接后两层之间的相互作用,指出其本质是约束两层的拉伸与压缩变形而非约束层间剪切变形。正是这种约束作用使得横截面弯曲正应力重新分布,造成两种梁弯曲变形的明显差异。这一分析过程能够启发学生思考实验现象背后的力学本质,理解相关力学概念。

     

梁的弯曲正应力的材料力学方法修正

从矩形截面梁的剪应力公式出发,推导了在横力弯曲情况下梁的弯曲正应力的近似公式．当梁上的分布荷载可用单一的多项式表示时,该公式在取泊松比v=0时与弹性力学的精确解一致,在其他情况下有些误差,但比传统的材料力学解精确很多．提供了简支梁部分受均布荷载作用的算例,给出了材料力学中梁的正应力公式、该近似公式的计算结果及精确解并做了比较．讨论了公式和方法的普适性．     

层合梁弯曲正应力的测试与计算

运用电测技术对双金属层合梁的弯曲正应力进行了测试, 并且基于层合梁弯曲的Timoshenko理论, 计算了均布载荷作用下简支层合梁的弯曲正应力. 通过对结果的比较, 弯曲正应力的实测值、理论分析值和有限元计算三者结果较为接近, 相互佐证了本文实验方法与理论分析的正确性.本文的实验方法和理论分析可以直接引入材料力学的课程教学中, 可作为对传统的弹性梁纯弯曲实验的扩展和弯曲正应力公式推导的延伸. 有利于加深学生对中性轴和复合材料概念的理解, 是针对材料力学难点进行教学科研的有益尝试.     

考虑轴力作用时梁的弯曲损伤失效分析

对考虑轴力作用时梁的弯曲损伤进行了分析,推导了其损伤分析的基本方程,分析表明,中性轴随损伤的发展而偏移,有向上、向下和保持不动三种情况,其偏移的方向和范围完全由比例加载系数决定,并且在特定的比例加载系数时,中性轴能保持不动,最后获得了梁在弯曲损伤时的中性轴起始偏移点、极限偏移点和极限载荷的计算公式,以及它们的简化计算公式;讨论了损伤极限状态时轴力和弯矩的交互作用曲线;轴力对弯曲损伤的影响较为显著,有轴力作用时应尽可能考虑其影响。     

变截面(变刚度)纵横弯曲梁

分析了受纵横弯曲载荷联合作用的变截面（变刚度）梁柱问题,并在钻柱力学分析中得到应用．     

初弯曲纵横弯曲梁的等效载荷法及其应用

介绍一种求解初弯曲纵横弯曲梁的方法——等效载荷法,以及该方法在解决实际工程问题中的成功应用,为井下控制工具的研制和井眼轨道控制提供了理论依据．     

重新认识横力弯曲梁的切应力强度效应

通过多层叠合梁的横力弯曲问题分析, 证明弯曲切应力不仅直接导致多层叠合梁的脱层, 而且这种脱层还会进一步引发弯曲正应力的急剧增加. 这种由弯曲切应力引发的连锁效应和潜在危害, 理应引起同学们的足够重视.     

由夹芯梁弯曲谈剪切效应对许用弯矩的影响

利用弹性体轴向位移、横向位移与剪应变的几何关系,推导出了夹芯梁的弯曲正应力公式,并利用该式确定了夹芯梁的许用弯矩,从而克服了有关材料力学教材计算许用弯矩时,没有考虑剪切效应的不足。算例分析表明：该弯曲正应力公式计算精度较高;夹芯梁弯曲时,剪切效应对许用弯矩有一定影响。该结论对材料力学关于夹芯梁计算内容的教学有一定启发和指导作用。     

杆件在纵横荷载作用下的复杂弯曲对船体骨架的影响

论文首先推导杆件在复杂弯曲下的微分方程,从弹性杆件两端固定在弹性支座上这种最一般的边界条件出发,通过积分求得挠度曲线,进而以实际船体骨架为例,分析轴向力对船舶骨架的弯曲要素的影响.     

直梁弯曲切应力的讨论

针对矩形截面直梁横力弯曲,讨论了弯曲切应力推导的假设条件,给出了弯曲切应力公式的适用范围.并通过图像的方式展示了不同截面形状下弯曲切应力的分布模式,为学生全面认识与理解弯曲切应力分布提供课堂教学补充材料.     

Analytical solution for bending beam subject to lateral force with different modulus

A bending beam, subjected to state of plane stress, was chosen to investigate. The determination of the neutral surface of the structure was made, and the calculating formulas of neutral axis, normal stress, shear stress and displacement were derived. It is concluded that, for the elastic bending beam with different tension-compression modulus in the condition of complex stress, the position of the neutral axis is not related with the shear stress, and the analytical solution can be derived by normal stress used as a criterion,improving the multiple cyclic method which determines the position of neutral point by the principal stress. Meanwhile, a comparison is made between the results of the analytical solution and those calculated from the classic mechanics theory, assuming the tension modulus is equal to the compression modulus, and those from the finite element method (FEM) numerical solution. The comparison shows that the analytical solution considers well the effects caused by the condition of different tension and compression modulus. Finally, a calculation correction of the structure with different modulus is proposed to optimize the structure.     

双向压弯钢筋混凝土柱的非线性分析

在指出现有多弹簧模型存在问题的前提下,结合现有分析剪力墙的多垂直杆单元模型,提出了一种拓展的多垂直杆单元模型,这种模型可适用于各种截面形式的柱、墙肢和梁。另外,本文也提出了考虑刚度下降段的简化方法,最后提供了一个算例,算例结果表明本文模型的合理性。     

力矩析微

力矩是力学教学中最重要的基础概念之一,但教材中一般会同时给出力对点之矩和力对轴之矩两种定义,这在概念上容易引起学习者的困惑,尤其是空间问题中的力对点之矩,从物理意义的角度讲更是不易理解.本文在利用杠杆原理阐述力矩定义起源的基础上明确指出:力矩本质上即力对轴之矩,是力使刚体绕特定轴转动效应的一种度量,是滑动矢量;而力对点之矩是力对轴之矩的一种抽象的等价表述,是定位矢量,是力矩概念在复杂应用中的进一步发展.这种解释理清了力对点之矩与力对轴之矩两种定义之间的关系,物理意义明确直观,更有利于教学和实践中对力矩概念的清晰理解和准确应用.     

简支梁绝对最大弯矩的一种新解法

用最不利荷载位置来求解简支梁绝对最大弯矩,省略了梁中央截面最不利荷载的计算,并用影响线进行校核.     

基于弯矩图计算超静定轴力的新方法

某些超静定结构,当弯矩图确立后,应用静力平衡条件无法绘出轴力图.分析该类结构的基本特征和受力特点,利用某些刚架在结点集中力作用下无弯矩、只有轴力的特点和力法的思想,提出解算已知弯矩图轴力超静定结构的计算方法.算例表明该方法简化了力法的计算过程,将其应用于教学,有利于学生对力法的深入理解.     

Lateral-torsional buckling of simply supported beams under uniform bending and axial tensile force

In this paper, the effect of a centrally applied external axial tensile load on the lateral-torsional buckling resistance of simply supported I-beams under uniform bending acting in the plane of maximum rigidity is studied. A linear and a nonlinear analysis are performed. Following the linear analysis, an expression for the critical moment of lateral-torsional buckling is presented in which the influence of the axial tensile force is included. There is an upper limit of this force over which the equilibrium in the deformed state is not possible. In the nonlinear analysis, the nature of the critical state is studied, considering the initial part of the post-buckling path. It is concluded that this critical state is associated with a stable symmetrical bifurcation point. Nevertheless, the post-buckling path is very shallow; therefore, the beam cannot exhibit practically post-buckling strength. The paper is supplemented by a representative example.     

基于柔度法与截面轴力弯矩屈服面本构的梁柱单元

基于截面层次的梁柱单元能兼顾计算精度与效率,但现有截面上的本构模型不能准确反映轴力存在与变化对弯矩的影响,且柔度法在构建梁柱单元中未发挥优势,为此提出了基于截面轴力与弯矩屈服面本构和柔度法的梁柱单元模型。首先,根据截面组合思想构建截面上轴力与弯矩的屈服面;然后,依托柔度法和塑性理论进行单元状态和截面状态确定;最后,利用提出的单元进行平面钢框架的动力弹塑性分析。结果表明,所选用的基于截面轴力弯矩屈服面的本构能很好考虑轴力存在及变化对弯矩的影响;相对于刚度法,使用一个由柔度法构建的单元就足够描述一个梁-柱构件,其计算精度接近基于柔度法的纤维单元模型。     

弯曲梁随机刚度有限元法

弯曲梁的随机材料参数和随机几何参数可结合为一个随机参数-弯曲刚度。以位移的均值和协方差函数的变分原理为基础,根据基本方程推导出具有随机刚度的静定弯曲梁的有限元法。这种方法不再采用摄动技术,可直接建立位移的均值和协方差函数。