门式刚架轻钢结构瞬态动力学的和谐响应

门式刚架受冲击或振动引起的大的动态应力易导致结构破坏。基于有限元理论,利用大型有限元分析程序对门式刚架轻钢结构进行瞬态动力学和谐响应分析,得到了梁柱端板中点位移随时间和频率变化的曲线。结果表明,在0.3 s时,x、y方向变形总量最大;当外载荷的激振频率与结构固有频率(3.021 5 Hz)接近时会引起结构共振。该研究为门式刚架轻钢结构的工程应用提供了参考。     

拉伸载荷作用下单边缺陷-边裂纹应力强度因子研究

利用杂交位移不连续法研究拉伸载荷作用下矩形板中单边缺陷-边裂纹(半圆孔裂纹和半方孔裂纹)问题,给出了这三种平面弹性裂纹问题的应力强度因子的详细数值解。通过半圆孔裂纹问题和半方孔裂纹问题与单边裂纹问题的应力强度因子的比较,发现半圆孔和半方孔对单边裂纹有屏蔽影响。此外,本文的研究结果表明,杂交位移不连续法用于分析平面弹性有限体中复杂裂纹问题的应力强度因子简单且又准确。     

含半球形缺陷无限大弹性体表面裂纹的数值分析

为了防止航天器在受到撞击后造成灾难性破坏,选取含半球形表面缺陷和表面裂纹的三维线弹性体(简称表面缺陷裂纹问题)作为研究对象,针对几种相关模型,采用康奈尔大学断裂力学小组编制的FRANC3D边界元软件对断裂分析中的关键参量--应力强度因子进行了数值分析,计算出了含半圆形表面缺陷裂纹体无限大和有限大的界限.半球形表面缺陷影响下,表面裂纹前沿的应力强度因子均随着裂尖与前自由表面间距离的增大而减小.     

内部压力作用下无限大板中三角孔-边裂纹应力强度因子研究

利用已有文献中的杂交位移不连续边界元法,重点研究了内部压力作用下无限大板中三角孔-边裂纹问题;通过改变孔的几何参数,分析了孔的几何参数对应力强度因子的影响。结果表明:孔对源于其裂纹的应力强度因子具有屏蔽影响和放大影响;当尺寸参数ad ≥adc(adc为某一定值)时,三角孔对源于其裂纹的应力强度因子具有屏蔽影响,并且三角孔尺寸越接近裂纹尺寸,这种屏蔽影响越强烈;当参数 ad≤adc时,三角孔对源于其裂纹的应力强度因子具有放大影响,并且在参数 ad=adm(adm为某一定值)处,这种放大影响达到最大。本文所得结果在工程上具有重要意义。     

尺寸对无限长条功能梯度材料裂尖应力场影响

假设剪切摸量沿厚度方向连续且为指数形式模型,给出了含有限长裂纹的无限长条功能梯度材料在反平面剪应力载荷作用下的裂纹问题。利用非局部线弹性理论和积分变换方法,将混合边界值问题简化对偶积分方程,最后通过Schmidt方法对裂纹尖端的应力场和位移场进行了求解。与经典理论的解答不同,裂纹尖端应力为有限值,裂纹尖端应力幅值随长条高度的增加而降低。     

弹性薄膜—基底结构界面裂纹的能量释放率

为研究弹性薄膜与基底交界面的薄膜裂纹问题,基于Beuth理论,将薄膜—基底结构的三维模型简化为平面应变模型,利用有限元分析程序计算薄膜裂纹断裂能量释放率Gs,并分析薄膜与基底的弹性错配及厚度比率对Gs的影响。结果表明：β=α/4时,Gs的幅值随着α（-1〈α〈1）的增大而增大。当α为负值时,Gs具有稳定性;反之,Gs具有不稳定性。Gs随着薄膜厚度的增加而增加,当hs/hf〉2时,其变化较小。该研究为工程实践提供了理论参考。     

深部矿井围岩应力变形的ANSYS数值模拟

针对矿井开发日益向地壳深处发展的现状,根据岩石力学和流变力学原理,分析了矿井在深部开采条件下开采深度和温度对围岩应力和变形的影响.采用大型通用有限元分析软件ANSYS,建立二维模型并对某矿井进行了数值模拟,184号节点在1 500和2 000 m深度下,矿井岩石的应力分别为42和56 MPa,位移分别为1.18和1.57 m.结果表明:围岩的变形随时间的增加而增加,并且围岩的应力与变形随开采深度(温度)的增加而增加.     

两种比色法检测水体中微量氨含量的比较研究

氨氮含量的高低是衡量湖泊和水库水体富营养化的指标之一,水体中的氮元素极易诱发水体富营养化。目前,国标中通过比色法来检测氨氮含量的方法主要有靛酚蓝分光光度法和纳氏试剂分光光度法。根据高等教育国家标准中对于培养大学生的创新实践、科研意识、实验动手能力的要求,依照检测水体中氨氮含量的国家标准,检测了济南市区内三大名泉(趵突泉、黑虎泉、五龙潭)、大明湖、聊城东昌湖以及天津海河的水体样品中的氨氮浓度,并把山东师范大学的生活自来水作为对比样品,比较了比色法检测水体中氨氮含量的两种检测方法的差异。更重要的是,学生从检测过程中的得失领悟到了采用比色法检测、分析样品的方法技巧。结果表明,通过不断地完善检测方案,两种方法的标准曲线相关系数均达到0.9999以上。在实验操作中,由于操作过程和操作手法的不同(例如显色剂浓度、标准溶液的取用技巧以及各溶剂混合之后放置时间的长短等),获得了不同的实验结果,对实验结果的异常现象出现的原因进行了分析,同时讨论了两种检测方法的不同。     

椭圆形等直杆自由扭转的加权残值法力学分析

针对椭圆形等直杆的自由扭转问题，建立了加权残值压力学分析的基本理论，并用最小二乘法推导出了应力计算的公式。经实验检验，理论值与实验值能较好吻合，表明该理论也可用于解决椭圆等直杆的约束扭转问题。     

无限长条功能梯度材料自由边界运动裂纹问题

假设剪切模量和密度沿厚度方向连续且为指数形式模型,研究了含有限长裂纹的无限长条功能梯度材料在反平面剪应力荷载作用下的运动裂纹问题.利用非局部线弹性理论和Fourier积分变换方法,将混合边界值问题简化为对偶积分方程,最后通过Schmidt方法对裂纹尖端的应力场和位移场进行了求解.与经典理论的解答不同,裂纹尖端应力为有限值,其最大值随长条高度和裂纹的运动速度的增加而增加.