垂直位于一类双材料界面的裂纹对称变形尖端场

基于平面问题中各向同性与正交各向异性材料奇异点附近渐近场的基本解,文章给出了对称变形条件下端部位于正交异性/各向同性双材料界面的垂直裂纹裂尖应力奇异性的特征方程以及相应的位移场与奇异应力场的解析解。为了验证解析解的正确性,通过1个算例将应力奇异性指数和奇异应力分量角函数的理论值与有限元分析结果进行了对比,两者吻合得相当好。     

汽车转向柱管花键端部的强度研究

转向柱管是汽车转向系统中的重要部件之一,文章通过对某厂生产的汽车转向柱管总成试件的扭转破坏试验研究,结果证明在转向柱管靠凹槽一侧花键端部,通过增加转向柱管外花键齿与方向盘中心内花键齿之间的非接触区间长度,可以提高转向柱管所承受的最大扭矩的重要结论,从而为转向柱管的设计提供了理论依据.     

基于状态空间理论的功能梯度圆球瞬态热传导分析

基于状态空间理论研究功能梯度圆球的球对称瞬态热传导问题。根据热传导方程和热流密度的定义,取温度场和热流密度为系统的状态向量,通过将圆球分层和在时域内应用差分格式对控制方程进行离散,建立了系统的状态方程,给出了功能梯度圆球瞬态热传导问题的半解析解。算例分析表明:本文解不但结果正确、计算效率高,而且适用于材料参数沿径向任意梯度变化的圆球瞬态热传导分析。     

磁热冲击下非均质圆筒的动态响应分析

文章基于轴对称平面应变问题的运动方程和应力-位移关系,借助状态空间技术和Newmark法,对受热冲击和轴向磁冲击下,材料性质沿径向任意梯度变化的圆筒进行动态响应分析,得到位移和应力随时间变化的半解析解;对均质圆筒、双层均质材料组合圆筒及含功能梯度材料(functionally graded material, FGM)的双层圆筒进行分析,检验解的正确性和有效性。算例分析表明：适当地延迟热冲击时间,可大幅降低磁热冲击下双层均质材料组合圆筒的动应力振幅;将双层圆筒内层材料替换成FGM,并选取合适的梯度分布因子,可有效降低圆筒内动应力的峰值。研究结果可为受磁热冲击的非均质空心圆筒结构强度评价和优化设计提供理论参考。     

组合变形中两个相互垂直面上弯矩的合成分析

从解析法和几何法两个方面,对材料力学组合变形中的两个相互垂直面上弯矩的合成问题作了深入分析.     

圆筒弯扭组合实验中弯曲切应力的测量

分析了圆筒弯扭组合实验中弯曲切应力的主要测量误差,提出了改进的贴片方式,在此基础上,重新设计了弯曲切应力的实验方案.     

高速受电弓多动力学参数的优化分析

为提高高速弓网耦合系统动力学性能,文章以DSA380型高速受电弓和大西线高速铁路弹性链式悬挂接触网系统为研究对象,利用有限元法建立弓网耦合系统动力学模型;基于遗传算法理论和弓网系统动态仿真平台,依次研究受电弓三参数联合变化对单、双受电弓与接触网系统间动力学性能的影响,并根据弓网系统动态性能评价标准对受电弓三参数进行优化,得到高速受电弓三参数最佳匹配组合,给出了适用于高速情况下的单、双受电弓设计优化方案。研究结果表明,相较于DSA380型受电弓原设计方案,单、双受电弓设计优化方案均有效地提升了单、双受电弓受流情况下的弓网耦合系统动力学性能。研究成果可为高速受电弓结构参数设计提供参考和建议。     

岩体裂隙扩展过程的有限元仿真

利用1/4奇异元和动态网格调整技术,对岩体裂隙动态扩展过程给出了一较理想的自动跟踪方法。研制并调试完成了具有较强功能及实用性的岩体裂隙扩展过程的动态跟踪仿真程序RCPTP。该程序除能够跟踪仿真裂隙扩张过程以外,还考虑了多种工程因素(如开挖、支护等),能适应于复杂工程岩体结构的稳定性分析及变形特征超前预测。通过算例证明了本研究思想的正确性、有效性和实用性。     

轴对称任意梯度圆筒的弹性动力学解

基于轴对称平面应变问题的运动方程及弹性梯度材料的应力和位移关系,通过将圆筒分层使材料性质离散为分段常数函数,同时在时域内应用有限差分格式,求得了材料性质沿径向梯度变化的圆筒弹性动力学解。本文解不仅适合任意梯度的弹性圆筒,而且容易满足多种形式的初始条件和边界条件。通过对材料性质沿径向为连续函数分布和分段函数分布的梯度圆筒数值分析,并与已有文献结果比较,得出本文解与已有文献的解吻合较好,验证了本文解的正确性和有效性。对材料性质为分段函数的三层组合圆筒分析发现,中间功能梯度层的指数分布因子对圆筒的径向位移和应力随时间变化都会产生显著影响。     

与温度相关的非均质圆筒的非线性耦合广义热弹性分析

基于能量守恒方程和L–S广义热弹性理论,借助状态空间技术和Newmark法求解了材料性质沿径向任意梯度分布同时又与温度相关的非均质圆筒非线性耦合广义热弹性问题。通过对材料性质与温度无关和相关功能梯度圆筒的算例分析,给出了在线性和非线性耦合下圆筒内温度和应力沿径向和随时间的变化关系,验证了本文解的正确性和有效性。数值结果表明,考虑材料性质是否与温度相关,能量守恒方程中耦合项是线性还是非线性,得到的温度与应力均存在不同程度的差异。本文解可方便地应用于不同边界条件和初始条件下圆筒的广义热弹性分析。