用Stockes变换求解弹性基础梁

本文用单变量函数的Ｓｔｏｃｋｅｓ变换，求得Ｗｉｎｋｌｅｒ基础梁的级数解，文中给出有限长梁中点作用集中力和一端作用集中力时数字计算结果。     

一种结构载荷识别的级数展开法

提出利用梁上测点处变形的测量值识别梁上所受集中力大小和位置的方法。采用正交函数基,描述集中力作用下梁变形的曲线,推导基于梁的变形数值反演所受集中力的大小和位置的计算公式,获得了稳定、收敛的结果。应用有限元方法计算两端简支梁在集中力作用下的变形,对本文提出的集中力识别方法进行了数值仿真,仿真结果证明了本文方法的可靠性和有效性。     

集中力作用下悬链线波纹壳应力和位移的初参数积分方程分析

本文用初参数积分方程方法,对悬链线波纹壳受轴向集中力作用时的应力和位移进行了分析,并对给出的工程实例进行了计算。     

风-雨荷载下大型冷却塔内压作用

为了探讨暴风雨气候下降雨对大型冷却塔的影响,本文展开了风雨两相流模拟以及内表面气动力研究。以某210 m高超大型冷却塔为研究对象,以风-雨耦合算法为核心,基于计算流体动力学方法分别采用连续相和离散相计算模型展开风场和雨场的数值模拟。在此基础上,研究9种不同风速-雨强组合对塔筒内表面雨量、雨荷载和等效内压系数等的影响规律,揭示风-雨耦合作用下塔筒内部速度流线和雨滴轨迹的作用机理,最终提炼出最不利组合工况并分析其等效内压系数分布特性。研究表明:风-雨荷载下冷却塔塔顶内表面背风区的雨致压力系数不能忽略,最大数值可达0. 003 8。结论可为此类冷却塔在极端天气下的内表面压力取值提供参考。     

弹性地基上矩形板弯曲的SS级数解

本文利用变量函数Stockes变换研究弹性地基上矩形板弯曲问题的解析解。以弹性地基上四边自由矩形板中点受集中力为例给出数字计算结果。     

能量变分法分析环形基础

本文用能量变分法分析环形基础的两类基本受力情况:由上部结构传来的竖向集中力作用情况和由风、地震等水平荷载造成的力矩情况。利用位移函数的正交性,无需建立和求解联立方程即可直接算得内力。文中还给出变办法内含的整体平衡方程,以校核结果的正确性。此外,对计算环形基础时的地基模型选取问题作了论述,并用实例进行了验证,得到了有益的结论。     

“关于位场频率域表示的一个理论问题”的讨论

本文指出:在集中的量如点质量、点电荷、点热源、集中力和集中的冲量等作用下,对调和函数问题的求解,既可求解齐次的Laplace方程,也可求解用δ函数表示已知项的非齐次的Poisson方程作为一个特解,问题的关键在于正确的应用定解条件来决定待定系数,因而文献虽然用无穷区域的Fourier变换而强调只有使用δ函数表示法才是正确的,有其片面性。本文还分别用Laplace方程及Poisson方程对同一问题给出相同的结果。     

弹性地基板弯曲变形的加权残值解

利用康脱洛维奇变分原理,以第二类切比雪夫多项式作为试函数,计算各种支承条件下承受均 布载荷或集中力作用的弹性地基板的变形,计算结果与精确解很接近,采用的方法简单、适于 工程应用．     

多层地基内部作用集中力时Biot固结方程的求解

应用Schiffman位移函数,并借助于Hankel变换和Laplace变换,建立了单层饱和土的递推矩阵和半空间饱和土抽象度矩阵。利用边界条件,用初始函数－刚度矩阵方法求出了半空间上多层饱和土内部作用集中力时位移、应力和孔压的解答。当多层地基退化为半空间饱和土体时,计算结果表明,当t→∞,所得结果与Mindlin解吻合。     

弹性地基上的正交异性矩形薄板弯曲的一般解

建立了弹性地基上的正交异性矩形薄板弯曲问题挠度函数微分方程的一般解。可以求解任意载荷作用下任意边界的弯曲问题。以四边自由中点受集中力的正方形板为例进行了计算。     

基于风-雨双向耦合的大型冷却塔结构响应

暴风雨天气下,降雨会直接改变结构表面气动载荷并进一步影响风的湍流作用,然而现行冷却塔结构抗风设计均忽略了降雨带来的附加效应.为探究风-雨作用对冷却塔结构受力性能的影响,以中国西北地区已建成的210 m世界最高冷却塔为例,基于风-雨双向耦合算法,首先采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术进行3种典型风速下冷却塔结构周边风场模拟,然后添加离散相模型(discrete phase model,DPM)开展9种不同风速-雨强组合的风雨耦合同步迭代计算.在此基础上,对比研究不同风速-雨强组合对塔筒表面雨滴运行轨迹以及雨量的影响规律,然后提出大型冷却塔风雨耦合等效压力系数的拟合公式.最后,结合有限元方法建立不同工况的大型冷却塔等效荷载耦合模型,对比研究不同风速-雨强组合下大型冷却塔塔筒、支柱和环基的结构响应.研究可为此类大型冷却塔在极端气候和复杂工况下的荷载预测提供参考.     

具有光滑铰链联接的弹性基础梁弯曲的级数解答

将梁的中间铰链考虑为广义函数表示的“等效荷载”。用富立叶级数法求解集中力作用在光滑铰链上弹性基础梁的弯曲，得出较适用的级数解答。     

局部荷载作用下单向加肋板的弯曲问题

本文用混合型三角级数法,讨论了顺肋边简支单向加肋矩形板,在沿局部矩形域分布的均布荷载、集中力、集中力偶、线分布力、线分布力偶及位于同一线上的等距等值集中力等局部荷载作用下的计算.文中导出了全部内力及位移的解析解,并给出了解决有关工程问題的数值例题.     

湿式冷却塔热力性能数值分析

对气流运动采用标准k-ε湍流模型,喷淋区和雨区采用离散相模型计算,对填料区建立了基于Poppe理论的数值求解模型。基于该模型,在不考虑自然风情况下,对某300 MW机组自然通风湿冷塔的热质交换进行数值模拟,分析了淋水密度、进塔水温、喷嘴数和水滴直径对冷却塔热力特性的影响。计算结果表明:基于CFD软件的冷却塔数值求解模型有很好的适用性,淋水密度和水滴直径对出塔水温影响很大,为进一步完善冷却塔的设计与运行提供了理论依据。     

Burgers方程的小波-Galerkin法

研究了小波-伽辽金方法在Burgers方程中的应用,首先对时间变量离散,将含有2个变量x,t的二阶初边值问题转化为相应于边界条件的常微分方程;然后引入Daubechies尺度函数的自相关函数构造基函数,用小波-伽辽金法离散该常微分方程,得到线性方程组;最后求解该线性方程组便得到Burgers方程的解.数值结果表明,本文方法有良好的计算精度,方法简单有效.     

离散支承的回转壳有限元分析

文中推导了文献[1]中指出的回转薄壳单元的全部计算式;用函数约束法处理了回转结构的离散支承,将二维的壳结构化为若干一维问题计算,缩短了计算时间;本文指出了函数约束的物理解释,并用虚功原理推导了刚度矩阵变换公式。     

重心插值配点法求解初值问题

将计算区间采用第二类Chebyshev点离散,利用数值稳定性好、计算精度高的重心Lagrange插值近似未知函数,建立未知函数各阶导数在计算节点上的微分矩阵,提出数值求解微分方程初值问题的重心插值配点法。采用重心插值配点法将微分方程及其初始条件离散为线性代数方程。将初始条件离散代数方程直接附加到微分方程离散代数方程组,得到n个变量n 2个方程的代数方程组,采用最小二乘法法求解线性代数方程,得到节点的函数值。进而利用微分矩阵直接计算得到未知函数在节点的一阶导数和二阶导数值。数值算例表明本文方法具有计算公式简单、程序实施方便和计算精度高的优点。     

土自重及地基刚度矩阵对板土相互作用的影响

将地基取为有限分层弹性体，采用三种不同方法计算地基刚度矩阵，根据工程背景下板嵌埋于土中这一特点，考虑土自重应力对地基形变势能的影响，借助于能量变分原理获得了不同地基刚度矩阵时不同荷载作用下的两种不同抗弯刚度的矩形板内力、板底反力和板底位移的数值解答。着重对比分析了地基刚度矩阵的不同算法及土自重应力对板内力及位移计算结果的影响，指出用单位集中力计算地基刚度矩阵，易受Ｂｏｓｓｉｎｅｓｑ解答在集中力作用     

重心插值及其在求解高阶微分方程中的应用

将计算区间采用第二类Chebyshev点离散,利用数值稳定性好、计算精度高的重心插值近似未知函数,建立未知函数各阶导数在计算节点上的微分矩阵,提出数值求解微分方程初边值问题的重心插值法。采用重心插值法将微分方程及其初边值条件离散为线性代数方程。利用微分矩阵直接计算得到未知函数在节点上的各阶导数值。数值算例表明本文方法具有计算公式简单、程序实施方便和计算精度高等优点。     

重心插值配点法求解初值问题

将计算区间采用第二类Chebyshev点离散,利用数值稳定性好、计算精度高的重心Lagrange插值近似未知函数,建立未知函数各阶导数在计算节点上的微分矩阵,提出数值求解微分方程初值问题的重心插值配点法。采用重心插值配点法将微分方程及其初始条件离散为线性代数方程。将初始条件离散代数方程直接附加到微分方程离散代数方程组,得到n个变量n＋2个方程的代数方程组,采用最小二乘法法求解线性代数方程,得到节点的函数值。进而利用微分矩阵直接计算得到未知函数在节点的一阶导数和二阶导数值。数值算例表明本文方法具有计算公式简单、程序实施方便和计算精度高的优点。