复合材料层合板在非保守力作用下的动力稳定性
利用弹性非保守系统自激振动的拟固有频率变分原理,推导出复合材料矩形板受非保守随从力作用的变分方程,进而导出此问题的有限元基本方程及求解临界力和固有频率的特征方程.用载荷增量法计算了在多种边界条件下不同边长比的复合材料矩形板在面内受随从力作用的临界载荷,分析了不同角铺设方向及两种材料组合板的临界载荷.计算结果表明,边界条件对层合板的动力稳定性有较大影响,复合材料层合板的角铺设方向对临界载荷有较大影响.
各向异性多层圆柱壳与极角无关的应力和变形
讨论了各向异性多层圆柱壳与极角无关的应力和变形分析方法,并导出了挠度的常微分方程,给出了应力和位移的分析解和缠绕式纤维增强及层圆柱壳的相应计算公式。
非保守力作用下可伸长简支梁的过屈曲
基于可伸长梁(杆)的大变形理论,建立了受沿轴线分布切向非保守力作用的可伸长简支梁的弹性过屈曲控制方程.这是一个强非线性常微分方程边值问题,其中将变形后的轴线弧长作为基本未知量之一,使得求解区间仍然为梁的原长.采用打靶法求解该边值问题,获得了数值意义上的精确解,给出了梁的过屈曲平衡路径及平衡构形.结果表明,过屈曲平衡路径不是载荷的单调函数和单值函数.对于机械载荷作用的细长梁,轴向伸长可以忽略.
短纤维夹层对Ⅰ型层间断裂韧性的影响
考虑短纤维在层间杂乱分布特点,基于基体剥落和纤维拉出耦合,建立了层间短纤维夹层的桥联增韧模型和解法,用于分层韧度增量△GIC的预报,讨论了短纤维长度和模量的影响。计算结果表明,当碳纤维/树脂层板在层间加入少量的Kevlar短纤维时,层间裂纹张开位移导致短纤维从基体中剥离,在纤维中引起的张力产生桥联力并使纤维拉出,在纤维间相互干扰下,拉出过程中产生的能量耗散使层间断裂韧性明显提高,算例表明,中等界面摩擦,较长的纤维长度和较高的模量有利于提高△GIC,计算结果与Sohn和Hu的实验比较表明,建议的模型是合理有效的。
动态载荷识别的计权加速度法
对一种动态载荷识别的计权加速度方法进行了数值仿真研究.设计了一悬臂梁的有限元分析与数值模拟算例,结果表明,对只作用在一个节点上的三角脉冲载荷而言,此方法都具有较高的识别精度.无论是离散或是连续系统,在模态缺省的情况下,结果还较令人满意的.
电厂蒸汽管弯管应力计算和疲劳行为的研究
管道弯头的研究是国内外的一个热点,文中利用叠加模型,提出了椭圆截面变厚度弯管的应力计算公式,并通过自行设计的管系得到实验验证;同时推荐使用半椭圆表面裂纹的应力强度因子和直管曲率修正的计算表达式,通过对12Cr1MoV钢的抗疲劳性能测试,验证了推荐公式比实测有8-10的安全系数,符合工程要求,文中提出的计算公式可供工程直接应用,图5表2参3。
地锚车动力头输出扭矩计算
通过理论计算方法与经验公式描述了地锚的直径,长度,导程和土壤的物理力学性质等参数与地锚车动力输出扭矩的关系。提出了地锚入土阻力和入土力矩的计算方法,为地锚车动力头输出扭矩计算提供了依据。
低压蒸汽透平排汽缸内能量损失的数值研究
运用三维粘性流场数值模拟软件(Fine/Turbo)对一个低压蒸汽透平排气缸内的复杂流动进行数值模拟,计算结果与已有的实验数据进行了对比.计算得到的排气缸出口截面上的质量平均总压损失为47.8%,实验值为40.9%.数值模拟清晰地显示了排气缸通道内的流场结构是以各种旋涡为主要特征,包括通道涡、分离涡和端壁涡等.其中,通道涡的尺度最大,是造成排汽缸内能量损失的最主要因素.
等容重柱形壳和球壳的耐外压实验研究
为设计一薄壁结构件以满足耐一定外压并实现密封的实际工程要求,根据弹性稳定性理论计算了等容重柱形壳和球壳的临界失稳压力,通过优化设计制造了固定几何尺寸的球台封头柱形壳和球壳两种薄壁结构壳体.随后利用试
弹性曲梁静态大变形数学模型及其数值解
基于Kirchhoff直法线假设,采用考虑轴线可伸长的几何非线性理论,建立了弹性曲梁在任意荷载(保守和非保守)作用下大变形问题的控制方程.其中包含轴线弧长、位移、转角、内力等7个独立未知函数.通过引进变形后的弧长为未知函数后,问题的求解区间则固定不变.该模型不仅考虑了轴线可伸长,同时精确地考虑了轴线的初始曲率对变形的影响,反映了轴向变形与弯曲变形的相互耦合效应.作为应用,用打靶法具体计算了一端固定另一端自由,沿轴线作用均布切向随动载荷的半圆形曲梁的非线性平面弯曲问题,给出了随载荷参数大范围变化的平衡路径曲线及平衡构形.












