航空透明件应力集中的声弹检测

在应力与超声传播方向垂直情况下，建立了单向应力状态时双探头测量声速的表面波实用公式，研制了用于航空透明件表面检测的表面波超声换能器，运用表面波传播速度与表面应力之间的依赖关系，对有中心圆孔的ＹＢ－３航空透明件典型试件进行了局部应力集中状态的声弹检测实验，同时借助应变计测量方法做了对比实验。实验结果表明，构件表面局部应力声弹检测方法可靠、有效。     

高应力水平下表面裂纹疲劳扩展规律的实验研究

多次错误操作或水锤现象等可能引起结构部件承受高应力水平下的疲劳载荷作用。在前人的研究工作中，含表面裂纹板疲劳试验的远场应力水平绝大多数不超过０．６σｙ，。本文通过应力水平为０．８５～０．９５σｙ，的１６ＭｎＲ钢合表面裂纹板的疲劳实验研究，来回答在Ｐａｒｉｓ、Ｃｈｅｌｌ（考虑最大应力的影响）和Ｆｏｒｅｍａｎ（考虑平均应力的影响）等公式中，在这样高的应力水平下究竟哪一个模型更适合描述表面裂纹疲劳扩展速率。实验结果分析表明：对于高韧性材料而言，即使在接近屈服的高应力水平下，Ｐａｒｉｓ公式仍不失为诸多应力疲劳扩展速率描述公式中最有效的。此外，还仔细观察了表面裂纹疲劳扩展的客观几何形貌和微观断裂特征。     

表面裂纹疲劳扩展规律的研究

本文对三类表面裂纹的疲劳扩展规律进行了实验研究及分析。实验结果表明,用Newman-Raju公式计算表面裂纹应力强度因子时,裂纹深度方向和表面方向的扩展速率均符合Paris公式。从Newman-Raju应力强度因子出发,应用Paris公式,经过理论推导及数值解,提出了拉弯(TB)组合加载下,三类表面裂纹形貌函数的统一表达式,其形式简单,与实验结果吻合良好。     

汽轮机转子合成应力公式

通过对启动过程中转子受力情况的分析,得到了控制转子破坏的主要应力;从转子表面热应力集中的方向性角度,利用Ｍｉｓｅｓ准则,建立了转子表面应力集中部位的合成应力公式,给出了计算实例。该公式和目前沿用的公式相比,理论上更为合理,在转子实际运行状态监测、检测方面更加准确。     

高性能低造价隔震支座力学性能简化计算方法

提出一种适用于经济欠发达地区的高性能低造价隔震支座,该支座采用工程塑料板代替传统橡胶隔震支座中的钢板制成,传统隔震支座的理论公式不再适用,必须通过柔性加劲层隔震支座理论求解,其解析表达式运算复杂,不便于工程应用。作者提出一种简化计算方法用于计算该型隔震支座在压缩和纯弯曲状态下的强度、刚度与应力值。引入加权残值法,求解基于柔性加劲层隔震支座理论的橡胶层应力的平衡方程。根据精度要求,通过试算选取合适的试函数,求解高性能低造价隔震支座在压缩和纯弯曲状态下橡胶层应力的简化解,进一步推导出隔震支座的应力分布、压缩刚度、弯曲刚度以及极限压缩应力的简化公式。引入隔震支座特征参数,通过参数分析发现简化公式的误差随着隔震支座长宽比和特征参数的增加而增加,进而给出简化公式的适用范围。最后选取不同长宽比和特征参数的四组典型的高性能低造价隔震支座试件进行系统的力学性能试验。结果表明对于常用的方形和条形隔震支座,简化公式求解竖向刚度的误差总体上与解析公式相近,验证了简化公式的准确性与简化计算方法的合理性。该方法可推广至采用任意几何形状和其他加劲材料的隔震支座力学性能的简化计算,有利于高性能低造价隔震技术在经济欠发达地区的推广应用。     

喷焊镍基合金材料已加工表面残余应力的测定,计算与分析

通过对高温喷焊材料加工后表面残余应力的测定与分析，得出了可以通过改变切削参数和刀具几何参数来控制表面残余应力的结论，并建立了新型的数字模型和回归公式。     

开挖回弹量预测的简化方法

以带有半圆形开挖边界的弹性半面的应力解为基础，推导出了基础开挖回弹量的简化估算公式，比按弹性半空间卸荷的传统算法更符合实际，与实测结果的对比分析表明了新简化方法的合理性。     

注浆承载环的三维应力与位移

本文提出对预注浆开凿井巷的应力分析、应计及承载环与原岩间的相互作用,作为空间问题,故采用[5][6]的弹性解。用本文方法可计算任意原岩应力状态下承载环内的应力;采用原岩应力理论时,所得公式大为简化,与以往所用拉麦公式形式相似,但两者对承载环的应力分析是不同的。     

U形管流体压强计的动态特性分析

对U形管流体压强计的动态特性进行分析，首先建立了U形管流体压强计的简化数学模型。在简化数学模型受力特性分析和非稳态管流等一系列假定条件的基础之上，利用牛顿定律和经典控制理论中的时域法，分析了层流和紊流状态的管壁切应力公式及紊流状态的能量损耗，并给出阶跃输入下的最大振幅和等价线性阻尼率公式。最后利用SIMULINK比较了非线性与线性流体压强计微分方程。     

关于不对称循环交变应力下构件强度问题计算的探讨

处于不对称循环交变应力下构件的强度计算问题,文中引入了材料性质、构件特征(指构件形状、大小、表面加工情况)作为选择有关疲劳强度公式或屈服强度公式的参量。文中又对屈服极限与强度极限之比较高的材料,当r〉0时的疲劳强度计算推导了一个新的计算公式。     

重力作用下圆锥的弹性力学解

本文详细研究了重力作用下圆锥的位移和应力分布。指出在直线型各向异性体中的应力分布与各向同性体是一样的,即应力与弹性常数无关。而曲线型各向异性体的应力分布则与弹性常数有关。利用文[8]的研究结果,本文给出了自重作用下球面各向同性圆锥拉伸(或压缩)和弯曲问题的解。     

The 3-D non-axisymmetrical Lamb''''s problem in transversely isotropic saturated poroelastic media

The dynamic analysis of saturated poroelastic media is significant in many areas such as seismology, earthquake engineering, soil mechanics and geophysics. In 1956, Biot[1—3] first developed the dynamic equations for saturated poroelastic media. He also discussed systematically the propagation of waves in such two-phase media and further predicted the existence of the slow longitudinal wave. Biots work is consummate while the two formal parameters he introduced are difficult to measure. In t…     

弹性介质中SH波传播的三角形格子法

目的提出一种不规则边界非均匀弹性介质中反平面剪切(SH)波传播数值模拟方法,研究反平面剪切波入射时地表起伏及软弱层对场地的影响.方法将实际介质计算区域剖分成三角形网格,构造出控制体,给出积分形式的控制体运动方程;交替运用控制体运动方程和SH波的本构方程,在时间域上递推计算给出被研究区域内各节点的加速度、速度、位移和各格子的应力.结果给出了弹性介质中SH波传播数值模拟三角形格子法.数值算例结果与解析解比较,验证了方法的计算精度和有效性.瞬态反平面剪切波入射时,地表起伏、软弱层会引起场地的运动状态量和应力量的放大,有运动状态量和最大剪应力集中现象.结论SH波传播数值模拟三角形格子法计算精度较高,处理不规则边界非均匀介质波动问题的适应性强,算法实现简单、计算量小.是研究大规模、不规则边界非均匀介质中SH波传播问题的一种有力工具,为岩土动力学中的波动研究提供了一种新的数值方法.     

横观各向同性成层地基中Love波弥散特性

本文利用有限单元法及解析法推导了横观各向同性土中Ｌｏｖｅ面波的弥散曲线及位移分布的计算公式，对横观各向同性地基中Ｌｏｖｅ面波的弥散特性及位移分布规律进行了讨论，并与各向同性地基Ｌｏｖｅ面波弥散曲线进行了比较。     

Cranny density parameters and porosity measured by elastic wave method in quasi-isotropic cranny rock masses

According to the characteristic of elastic waves propagation in medium and the application of elastic waves method in rock mass engineering, the cranny mass with random crannies was regarded as quasi-isotropic cranny mass. In accordance with the rock rupture mechanics, principle of energy balance and Castiglano＇s theorem, the relationship of effective dynamic parameters of elasticity （E, v, G） and cranny density parameters or porosity was put forward. On this basis, through the theory of elastic waves propagation in isotropic medium, the relationship between the elastic wave velocity and cranny density parameters and porosity was set up. The theoretical research results show that, in this kind of cranny rock masses, there is nonlinear relationships between the effective dynamic parameters of elasticity and wave velocities and the cranny density parameter or porosity; and with the increase of cranny density parameter or porosity of cranny rock masses, the effective dynamic modulus and the elastic wave velocities of cranny rock masses will decrease; and at the same time, when the cranny density parameter or porosity is very small, the effective dynamic modulus of elasticity and the elastic wave velocities change with the cranny density parameter, which can explain the sensitivity of effective elastic parameters and elastic wave velocities to cranny rock masses.     

饱和粘土中球孔扩张问题弹塑性解析

为了研究静力触探试验及沉桩扩孔等工程问题,基于修正剑桥模型,推导了不排水条件下球孔扩张问题的半解析解。将扩张球孔周围土体分为临界状态区、塑性区以及弹性区三个区域。弹性区内,利用弹性理论得到应力和孔隙水压力的解答;临界状态区及塑性区内,利用相关联的流动法则、拉格朗日分析法建立了关于应力的一阶非线性常微分方程组,以弹塑性界面处的应力分量作为初值,求解微分方程组可得到应力和孔隙水压力的解答。研究结果表明：各向同性超固结比对扩孔压力、土体应力、超孔隙水压力以及塑性区范围均具有显著影响,且扩孔过程中土体剪切模量并非常量,其随扩孔半径、各向同性超固结比的变化而变化;同时通过与已有解答进行比较,对本文方法的可靠性进行了验证。     

横观各向同性弹性力学空间轴对称问题的复变函数解法

从横观各向同性体的Lekhnitskii通解出发 ,证明了Lehnitskii应力函数可用适当选择的复变量解析函数表示 ,并导出了应力分量、位移分量以及边界条件的复变函数表达式 .最后用所得公式求解了含球形空腔无限体的应力     

各向异性材料在旋转焊接热源作用下热应力的数值分析

研究沿同心圆轨道旋转的焊接热源在各向异性弹性圆板中引起的应力场。利用应力函数法将精确解按双无穷级数展开。给出了一种环氧增强纤维复合材料的数值结果，并通过比较各向异性与各向同性材料的不同结果，讨论了正交异性对热应力分布的影响。     

弹性介质瑞雷面波交错网格有限差分法数值模拟

为了研究瑞雷面波在复杂地质条件下的传播规律和波场特征,采用交错网格高阶有限差分方法对浅层各向同性弹性介质进行了包括瑞雷面波和体波在内的全波场模拟.通过均匀半空间模型和层状介质模型的模拟,验证了含有瑞雷面波的全波场理论的正确性.     

横观各向同性体非轴对称半空间问题的统一解

利用Hankel积分变换和Bessel函数理论,在象域中推导了任意非对称表面荷载作用下横观各向同性弹性半空间体内应力分量和位移分量的统一表达式.此解答具有一般性,包含了非对称荷载作用下各向同性弹性半无限体问题.该解答可用于求解单向水平荷载、圆形单向均布水平荷载、单向水平集中荷载、半球形单向水平荷载以及凹盆形单向水平荷载作用等多种荷载边界条件下一般空间问题的求解.