含裂纹板断裂韧度厚度效应的理论研究

从理论角度对断裂韧度厚度效应进行研究。在线弹性断裂力学与含裂纹板的二维位移场的基础上，给出分离变量型的具有待定函数的三维位移场的表达式，进而通过几何方程与物理方程获取三维应变场和三维应力场。进一步，通过虚位移原理，使用变分方法建立待定函数所应满足的支配方程与边界条件，从而确定待定函数。基于上述分析，建立一个断裂韧度与试样厚度关系的理论表达式。最后通过两种试验材料LY12CZ（L-T）与TC4（L-T）进行验证。     

不等长叠加钢板的弯曲变形计算

利用叠加钢板共同弯曲时存在的曲率中心,推导出了钢板的层间压力表达式、上下层钢板的弯矩表达式、上下层钢板的挠度表达式,克服了经典材料力学理论研究叠加钢板弯曲存在的缺陷:集中载荷作用下叠加钢板层间压力为零的缺陷,均布载荷作用下叠加钢板层间压力为均布压力的缺陷,外载荷作用下上下层钢板弯曲挠度相同的缺陷。     

复合材料夹层梁弯曲分析的状态空间法

给出了复合材料夹层梁弯曲刚度和剪切刚度的表达式。导出了其弯曲的状态空间方程，并求出了它的通解，最后，给出了三个例子。本法求解问题简单，明显地优于以往的方法     

用摄动方法进行受损悬臂梁的模态分析

将结构的裂纹损伤用δ函数进行表达，建立了损伤条件下悬臂梁的自由振动方程。利用一阶摄动方法给出了摄动项的一般表达式，并结合δ函数的性质，获得了受损悬臂梁的特征值和模态振型的解析表达式。以一个受损悬臂梁为数值算例，计算了不同损伤条件下其模态参数的变化。分析了损伤条件对模态参数的影响，为利用动力学特性对悬臂梁的损伤监控和检测提供了理论依据。     

预应力薄壁圆筒的力学特性研究

薄片在仅受弯矩作用下被弯曲成360°时,所得到的薄壁圆筒为受预应力的薄壁圆筒。在研究平面细长梁大扰度情况下通用表达式的基础上,对预应力薄壁圆筒的力学特性进行分析,通过建模,以及微分法、求导法计算与编程,得到预应力薄壁圆筒刚度特性曲线。最后通过试验验证了预应力薄壁圆筒理论刚度特性曲线的正确性。     

含裂纹板断裂韧度厚度效应的理论与应用

从理论角度对断裂韧度厚度效应进行了研究。在线弹性断裂力学与含裂纹板的二维位移场的基础上,给出分离变量型的具有待定函数的三维位移场的表达式,进而通过几何方程与物理方程获取三维应变场和三维应力场。进一步,通过虚位移原理,使用变分方法建立待定函数所应满足的支配方程与边界条件,从而确定待定函数。基于上述分析,建立一个断裂韧度与试样厚度关系的理论表达式。最后通过两种试验材料LY12CZ(L-T)与TC4(L-T)进行了验证。     

复杂多边形蜂窝结构等效弯曲刚度研究

研究了一种复杂多边形蜂窝结构的等效弯曲刚度。将蜂窝结构简化为正交异性薄板,首先计算薄板在均布弯矩载荷下的变形能,同时利用载荷平衡条件计算蜂窝各胞壁变形能之和,然后利用能量等效原理得到蜂窝结构等效弯曲刚度的解析表达式。蜂窝结构等效弯曲刚度随胞壁夹角及长度的变化非常明显,两正交方向的耦合弯曲刚度会随着胞壁夹角及长度的变化出现反转,等效弯曲刚度的绝对值会随着胞壁高度及厚度的增大而增大。最后利用有限元分析结果反推了蜂窝结构的等效弯曲刚度,验证了理论分析方法的正确性。     

高阶剪切变形理论在竹篾层积材弯曲问题中的应用研究

针对竹篾层积材梁横力弯曲问题，推导得到高阶剪切变形理论下的具体分析表达式，在此基础上，详细分析计算了梁的弯曲变形和弯曲强度，并与采用其他方法得到的结果进行了比较，结果表明，高阶剪切变形理论下的计算结果未必优于一阶剪切变形理论和更符合于实际。     

基于摄动方法的受损薄板模态分析

将结构的损伤用δ函数进行表达，建立损伤条件下薄板的自由振动方程。利用一阶摄动方法给出摄动项的一般表达式，并结合δ函数的性质，求出受损薄板模态参数的解析表达式。以一个四边简支的受损薄板为数值算例，计算损伤条件下其模态参数的变化。最后分析损伤情况对模态参数的影响，为利用动力学特性对板的损伤监控和检测提供理论依据。     

大型整体结构件数控加工变形的安全校形理论研究

研究了整体结构件校正需要满足的基本曲率关系，进而分析了曲率与弯矩的关系。建立了校正整体结构件弯曲变形的弯矩方程和校正曲率方程。为了便于生产操作，给出了校正工件的加工变形所需压下位移量的计算公式。研究了安全校形参数阀值。     

电容式硅微加速度计变换方程的研究

研究了利用硅簿片为敏感元件的电容式加速度计，加速度计的悬臂梁与惯性质量块是一个整体结构，可以消除元件弹性连接的不完善性，而且极板间隙中空气相对介电常数εr的高稳定性是这种电容式传感器的优点之一。给出了敏感元件的实际弯曲函数，分析了其变换方程及非线性，研究表明，在设计电容式硅微加速度计时，只要间隙调制深度在-0.5- 0.5，加速度计的变换函数基本满足线性，得到的变换方程可以作为合理选择电容式加速度计的电极结构参数的理论依据。     

后掠式压气机叶型的曲面原理

本文使用微分几何原理,直接推导了具有显明的后掠式压气机叶型几何形状的叶片翘曲角β与叶型型面方程与轮毂、轮盖回转面方程之间的关系式。因此,该式亦是叶型几何形状的数学表达式。在文献[1]中沿轮毂、轮盖的叶片翘曲角β的分布仅仅是预先给定的。所以,本文与文献[1]不同之处在于本文用曲面原理建立了叶片翘曲角β的关系式,并提供了一种方便而正确的方法。     

基于GeoMagic的异形曲面快速数字建模技术研究

异形曲面采用GeoMagic快速完成数字建模技术,推动着GeoMagic在处理测量点云数据,直接生成原型曲面方面的研究。GeoMagic对测量点云的各项优化处理是保证生成高质量曲面的重要手段,而对面域的修整及曲面的转化则实现了逆向工程软件直接生成曲面的功能。     

基于MLS的航空叶片中弧线提取方法

航空发动机叶片是高性能航空发动机的核心部件,其几何形状和加工精度对航空发动机的使用性能有很大影响。因其特殊的工作环境和功能要求,一般将其设计加工为变截面、强扭曲、薄壁曲面,其中弧线是表征其几何形状的重要参数之一,如何快速高效地提取叶片截面中弧线参数已成为航空叶片检测中亟待解决的关键问题。为此结合移动最小二乘法(MLS)提取中弧线,该方法首先将叶片二维截面点云进行分段处理,并通过带影响域的移动最小二乘对叶盆、叶背稀疏点进行加密,进而利用等距曲线原理提取航空叶片中弧线参数。同时就中弧线提取算法精度评价和噪声影响进行分析 。     

活齿减速器中心轮齿形方程的求解与分析

对活齿减速器中心轮齿形曲线进行了理论分析，推导出适用于Matlab软件编程的曲线方程，并应用Matlab软件编程求解绘制齿形曲线，实现齿形设计的参数化。在齿形方程的基础上又推导出速度方程、曲率方程和滑动率方程，根据曲线得出活齿传动的运动规律。     

中空滚珠丝杠副热动态特性分析

以传热学理论为基础,研究滚珠丝杠进给系统主要热源分布及热传导计算,分析中空滚珠丝杠副的热态特性及达到热稳定状态后进给系统的温度场。探讨了多热源作用下滚珠丝杠的一维温度响应,给出了滚珠丝杠系统的热传导方程。通过实验验证了理论结果的正确性,根据滚珠丝杠系统各主要部件的升温曲线对比,获得滚珠丝杠系统的温度场变化规律,并在此基础上分析了滚珠丝杠的热变形,确定滚珠丝杠的热伸长量,从而为滚珠丝杠的优化设计提供了参考。     

一种双焦点曲面的测量用转动架的设计原理

介绍了转动架驱动头盔面窗进行多个光学性能参数测量时 ,能使固定的测量光束在透射头盔面窗上的任何点通过其两个焦点 ,实现正确的测量。关键在于这种双焦点曲面的几何特性和转动架的独特设计     

离心式压气机椭圆叶型成型方法

随着高性能、高压比离心式压气机的发展、文献[1]指出：椭圆成型是一种最佳叶型。本文提出了一种椭圆叶型成型方法,该法采用极坐标系代替笛卡儿坐标系,建立了以椭圆中心为极点的简单极坐标方程。直接推导了叶片翘曲角β s,β h[2][3]与极角ψ之间关系式,并给出了β s,β h沿轮盖、轮毂回转面的分布规律。通过95mm轮径压气机示例计算,证实了本文所提出方法是简单而可行的。     

基于超声电机的变弯度翼的驱动与集成

提出了一种分布式超声电机驱动的小型变弯度翼。分别对机翼的变形驱动方案和流场分布规律进行了仿真分析,研究了变弯度翼的变形驱动机构、高弹性伸缩蒙皮、分布式超声电机的协调控制等关键技术,并实现了小型变弯度翼的系统集成。风洞实验数据表明,分布式超声电机驱动的变弯度翼能够实现机翼在低速飞行状态下外形的智能变形驱动与控制,从而可以有效改善机翼的升阻气动特性。笔者研究的成功展开为压电精密驱动技术应用于流动控制探索了一条可行的技术途径。