均布荷载作用下工字形截面单跨超静定深梁应力计算方法研究

工字形截面单跨超静定深梁因截面形式复杂目前其应力计算仍无解析方法。该文对均布荷载作用下工字形截面单跨超静定深梁应力计算进行研究,通过引入合理的参数并对工字形截面作恰当的拆分和组合及合理假设,建立了力学模型,应用半逆解法求解,并考虑了弯剪耦合效应,给出了各应力分量的计算公式。分析了弯应力沿梁高及跨长的分布规律及剪力对弯应力的影响,结果表明剪力对弯应力的影响较大,这种影响随跨高比的减小或翼缘与腹板面积比的增大而增大。结果可为工字形截面单跨超静定深梁的设计提供概念明确的理论计算方法。     

均布荷载作用下一次超静定梁的弹塑性分析

通过虚功原理和单位荷载法分析了均布荷载作用下一次超静定梁的弹塑性加载及变形过程。受力变形可分为四个阶段:弹性阶段、固支端附近产生塑性变形阶段、固支端为塑性铰而固支端附近塑性区卸载阶段、固支端保持为塑性铰而梁中部部分区域产生塑性变形直至形成塑性流动阶段。给出了加载各阶段的弯矩、位移公式及外荷载与支反力的关系式,可供工程结构设计和力学教学参考。     

求解超静定梁的分段独立一体化积分法EI北大核心CSCD

提出了一种求解复杂载荷作用下超静定梁弯曲变形问题的分段独立一体化积分法。分段独立一体化积分法首先将梁进行分段,独立建立具有4阶导数的挠曲线近似微分方程,然后分段独立积分4次,得到挠度的通解。根据边界条件和连续性条件,确定积分常数,得到剪力、弯矩、转角和挠度的解析函数,同时绘出剪力图、弯矩图、转角图和挠度图。工程实例表明,分段独立一体化积分法建立方程简单,计算编程程式化,利用计算机求解速度快,与有限元法相比其优点是可以得到精确的解析解。     

基于模糊控制的超静定、多变量耦合空气弹簧隔振系统姿态控制

针对超静定、多变量耦合空气弹簧隔振系统开展其姿态控制研究。先将超静定问题转化,经过分析控制对象模型,提出一种新的基于耦合特性识别的控制方法,并将该控制方法融入模糊控制器的设计,以实现多变量耦合系统姿态控制。最后,通过试验表明控制方法可行,并且所设计的控制系统具有较好静态、动态性能。     

多跨的三种梁的横向自由振动模型

运用了参数变易法对Timoshenko、Rayleigh和shear梁的横向自由振动模型进行了推导,分析了铰支座、集中质量、转动惯性、拉压弹簧和扭转弹簧的复杂边界条件的情形,进而给出了带有多个复杂边界条件的三种梁的自由振动模型。在其简化的Euler梁下对三个有一定工程实践意义的模型进行了推导,分别是双跨梁、双跨梁带有任意个集中质量和单跨梁带有任意个拉压弹簧的自由振动模型,三个模型的频率方程的结果与已有文献的结果相比具有很好的一致性。并运用Nastran将双跨梁进行了算例分析,结果本文提出的公式计算的一阶频率与有限元方法得出的一阶频率之差小于5%,表明提出的模型是合理可用的。     

特殊工艺约束下并行机多目标调度问题

针对并行机多目标调度问题的特点,提出了一个多目标调度模型,设计了一个基于向量组编码的遗传算法,并对其初始种群、选择、交叉和变异等方法进行了研究。此算法的编码方法能有效地反映实际调度方案,并引入免疫算子,保证了种群的多样性和种群的质量,加快了收敛速度。仿真结果表明,此算法是有效的,优于没引入免疫算子的遗传算法。     

融合多尺度特征的光场图像超分辨率方法

光场相机作为新一代的成像设备,能够同时捕获光线的空间位置和入射角度,然而其记录的光场存在空间分辨率和角度分辨率之间的制约关系,尤其子孔径图像有限的空间分辨率在一定程度上限制了光场相机的应用场景。因此本文提出了一种融合多尺度特征的光场图像超分辨网络,以获取更高空间分辨率的光场子孔径图像。该基于深度学习的网络框架分为三大模块：多尺度特征提取模块、全局特征融合模块和上采样模块。网络首先通过多尺度特征提取模块学习4D光场中固有的结构特征,然后采用融合模块对多尺度特征进行融合与增强,最后使用上采样模块实现对光场的超分辨率。在合成光场数据集和真实光场数据集上的实验结果表明,该方法在视觉评估和评价指标上均优于现有算法。另外本文将超分辨后的光场图像用于深度估计,实验结果展示出光场图像空间超分辨率能够增强深度估计结果的准确性。     

多跨高墩变截面梁桥的动力学特性研究

研究多跨高墩变截面梁桥的自由振动特性.计算主梁截面等效面积和等效惯性矩,将桥墩简化成弹性支承,基于Euler-Bernoulli梁理论建立了一个带有多个弹性支承的多跨高墩桥梁分析模型.将弹性支承反力看作是梁上的未知外力,计算主梁固有频率及振型,计算结果与有限元结果具有很好的一致性.分析了主梁截面变化率与桥墩高度对主梁固...     

复杂载荷下多层刚架的快速解析求解

对于有复杂载荷的多层刚架,常用的方法无法求得解析解。提出了一种快速求解多层刚架解析解的连续分段独立一体化积分法。该方法首先将刚架进行连续分段,建立一种复杂载荷下刚架求解的通用力学模型,从该模型推导出任一截面的具有四阶导数的挠度微分方程。然后独立积分四次,得到挠度的通解。再根据边界条件、力边界条件和连续性条件确定积分常数。用MAPLE语言开发出相应的求解解析解程序,实现了对复杂载荷多层刚架解析解的计算机求解。在多层刚架模型建立和求解推导过程中,不需进行载荷和刚架结构的简化,工程实例表明,连续分段独立一体化积分法编程程式化,可以得到一体化解析解,不仅适用于静定刚架,而且适用于超静定刚架。     

不同边界条件下脱层对层合梁自然频率的影响

本文研究了层合梁的脱层现象对其自振频率的影响。文中详细分析了脱层对层合梁振动频率的敏感性及相互关系,特别对在不同边界条件下,脱层的特征对前8阶自振频率的影响进行了研究。计算与分析结果表明,脱层现象对第1、2阶自振频率具有较大的影响,其影响程度依赖于边界条件。而第3阶以后的频率则对脱层的敏感性较低。本文给出的关于层合梁自振频率变化规律和边界效应关系的结果,将对结构动力设计和无损检测提供理论依据和重要参考。     

三级配混凝土静、动载下力学细观破坏机制研究

假定三级配混凝土是由砂浆基质、不同粒径的骨料及其粘结带组成的非均质复合材料,采用非线性有限元方法在细观尺度上数值模拟三级配混凝土弯拉梁在静、动载下的开裂过程。按实际配比计算各种骨料的代表粒径的数目,采用蒙特卡罗方法随机生成骨料分布,骨料形状假定为圆形,最小粒径为12.5mm。骨料、砂浆及其粘结带均采用了非线性本构模型,具体模拟了材料的开裂、拉伸软化、塑性屈服和压碎等非线性。研究中还给出了梁关键部位的应力应变全过程曲线,研究成果还与未考虑材料的非均质性的结果进行了比较。结果表明,混凝土类的多项非均质复合材料的静、动力学性能与其内部的细观结构组成有密切关系,混凝土中最薄弱的部位为粘结界面,混凝土的破坏明显表现出拉应变软化现象和局部化现象。数值模拟结果与有关试验成果较为接近。     

电子束、离子束与蓝宝石相互作用的研究

研究了电子束、离子束作用于Al2O3表面时成分的变化，表明无论电子束或离子束都能使Al2O3发生分解，产生导电的元素Al。实验在PHI610·SAM上进行，电子束轰击下（3keV，O．5μA，入射角60°）10s就有元素Al分解出来，2min以后就达到饱和，分解析出量随时间成a（1－e－bt）的关系。离子束轰击下同样发生元素Al的分解，但当Ei＞3keV时，由于剥离速率加大，溅射5min时表面Al峰反而比1min时要弱。这时表面Al含量处于分解析出与溅射剥离的动态平衡中。实验还发现了Al2O3的解析与表面成分有关（如碳的含量）。最后讨论电子束与离子束的解析机理。     

STATIC AND DYNAMIC APPLICATIONS OF A FIVE NODED HORIZONTALLY CURVED BEAM ELEMENT WITH SHEAR DEFORMATION

A five-noded thirteen DOF horizontally curved beam element with or without an elastic base is presented. One set of fourth-degree Lagrangian polynomials in natural co-ordinates is used for interpolation of beam geometry and vertical displacement while the angles of transverse rotation and twist are interpolated by another set of third-degree polynomials. For elastic subgrade, the reactive forces offered at any point are assumed to be proportional to the corresponding displacements at that point. The effect of shear deformation is accounted for in the stiffness matrix. In mass matrix evaluation, for dynamic problems, translational as well as rotary intertias have been considered and studied separately. For numerical integration of the stiffness matrix, a four-point Gaussian scheme has been found to be adequate. Numerical results for a number of sample problems and their comparison with analytical solutions have been presented for circular as well as for non-circular curved beams. Displacements, bending moment and torque for static loading with or without elastic foundation, as well as natural frequencies and mode shapes are computed for different cases. Examples include the problem of a cantilever beam of spiral geometry with different parametric values of the spiral and the agreement with the analytical results establishes the efficacy of the element. The performance of the element has been found be be excellent in both static and dynamic conditions. Sufficient details are presented so that the formulation may be readily used. It is hoped that the large number of numerical illustrations will elucidate the validity and the range of applicability of the element and will also serve as benchmark for future researchers. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

微重时矩形容器内静液面形状迭代法数值分析

本文由力学平衡方程导出了微重时矩形容器内静液面方程：通过变换,导出了求解静液面形状的迭代公式：使用计算机得出了数值结果：绘出了静液而形状：分析了算法特点。     

基于Timoshenko梁理论的薄壁梁弯扭耦合分析

该文主要以截面形心与剪切中心不重合的等截面空间薄壁梁为研究对象。以Timoshenko梁理论和薄壁杆件理论为基础,考虑横向剪切变形以及横向剪力和二次剪应力所产生的翘曲,将转角位移和翘曲位移采取独立插值,利用虚功原理推导出薄壁截面空间梁元的弯扭耦合刚度矩阵。算例表明:所建立的模型具有很好的精度,满足工程应用;当截面有非对称轴时,计算须考虑弯扭耦合的影响。     

松散型砂静压造型应力场的量测与有限元分析

本文着重探讨型砂静压造型应力场的分布,既做了实际测定,也做了有限元分析,两者在一定程度上、一定范围内有较好的吻合。作为力学分析必不可少的基础工作,还测定了型砂压缩过程中的本构关系和砂体与边界的摩擦系数。可能由于型砂这种材料的特殊性,目前尚未见到针对型砂造型应力场进行有限元分析的报导,本文可以算做一种利用通用软件将有限元方法用于分析型砂应力场的尝试,期望能起到抛砖引玉的作用.     

具有分布材料特性的梁反应分析方法

同一梁单元内材料具有不同性质时,传统梁单元的单元位移插值函数不能合理地描述梁内部的位移变化,导致计算精度较低。给出了一种计算同一单元内具有分布材料特性的梁反应的有限元方法,有效解决了传统梁单元的局限性。同时,给出了同一单元内具有分布材料特性的梁单元的一致等效节点荷载和一致质量矩阵的建立方法。与传统梁单元相比,使用该方法进行静力分析和特征值分析均可获得较高的计算精度,并且使用一个单元即可给出精确的单元内力和位移分布。此研究为分析同一单元内具有分布材料特性的梁的静力与动力反应问题提供了简单的方法和有价值的理论基础。     

考虑静动力学特性的材料结构一体化多目标优化设计

针对复合材料微结构的内部构型和宏观排布的可设计性,以结构基频最大和柔度最小加权系数为目标,将微结构设计和多尺度计算结合,建立了考虑静动力学特性的材料/结构一体化多目标优化设计模型,实现了相应的算法和算例.方法中引入了微观和宏观两个尺度上的独立密度变量,采用RAMP(Rational Approximation ofMaterial Properties)方法对密度进行惩罚,利用有限元超单元技术建立材料与结构的联系,通过规一化目标函数有效避免了不同性质目标函数的量级差异.通过算例,获得了静动态权重系数对结构拓扑构型和目标函数(宏观结构的柔度和基频)的影响规律.研究结果表明：该方法是有效的,可作为对轻质结构进行静动态多目标优化设计的一种新方法.     

匀变速移动质量与简支梁耦合系统的振动分析

对受变速移动荷载作用的简支梁的动力响应分析过程中,同时考虑移动质量的牵连惯性力及其加速度对梁横向振动的影响.利用时变力学系统的求解方法,得到在移动质量的初速度和加速度两个运动参数变化情况下,梁的挠度变化规律.数值结果表明,移动质量的加速度对梁横向振动的影响不能忽略,否则将产生较大的误差,而它的牵连惯性力对梁的横向振动影响不大,在一般的计算中可以忽略其影响以简化运算.