二种材料叠梁的分析与测试

在材料力学的纯弯曲测试中,运用能量法和电测试验技术完成了两种材料矩形截面叠梁纯弯曲的模型简化、理论计算与测试分析,从而打破了单梁纯弯曲实验以验证纯弯曲正应力理论公式为主的传统模式.通过对若干组不同面积比的叠梁进行比较,发现其正应力的实测值与理论值非常接近,且误差较小.实践表明:在材料力学实验中引入两种材料叠梁的理论计算和纯弯曲测试,对分析、解决实际问题提供了有意义的途径.     

弯扭组合作用梁的一种新型实验方案

基于梁的弯曲、轴的扭转和应力应变分析等理论,设计了一个创新型弯扭组合实验方案。利用梁的弯曲变形理论计算横向外载荷引起的横截面上的正应力和切应力,利用轴的扭转理论计算外力偶矩引起的横截面上的周向切应力,结合切应力互等定理和广义胡克定律计算出梁外表面上任意点任意方向的应变,并与实验测试值进行比较。教学过程及教学效果表明,该实验方案能够使学生增强对基础理论的理解,提高对知识的运用能力。     

曲梁横截面上正应力的形状系数法分析

建立了曲梁纯弯曲时最大正应力另一种形式的公式,即用直梁纯弯曲时的最大正应力乘以形状系数ａ,经分析推导形状系数ａ是与横截面形状、尺寸及曲梁曲率有关的量,从而用一和个简单的公式表达出曲梁的最大应力。     

基于ANSYS软件的直梁弯曲变形分析

对直梁弯曲正应力实验作了介绍，并采用ANSYS软件分析了直梁弯曲变形过程，将计算结果与实验结果进行比较，二者表现出了很好的一致性．将软件分析法应用于实验课程中，弥补了常规材料性能分析方法的不足，使分析过程更加完善．     

线性荷载作用下单跨超静定深梁应力计算方法

为了获得线性荷载作用下工字形截面深梁各应力分量的解析计算方法,以单跨超静定深梁为例,参照以往的研究成果,通过建立合理的力学计算模型,应用弹性力学解法并考虑了弯剪耦合效应,推求出正应力、剪应力和挤压应力的解析计算公式并与材料力学解进行对比.通过对量纲为1翘曲正应力的定义和分析,获得量纲为1翘曲正应力沿梁高和跨度的分布规律,以及随跨高比和翼缘与腹板面积比的变化规律.结果表明剪力使正应力增大,对此类深梁已不能用材料力学中的细长梁纯弯曲理论计算其应力.此结果为线性荷载作用下工字形截面深梁的应力计算提供了一种解析计算方法,为结构设计计算提供了理论方法.     

复合梁的应力分析与试验研究

通过对两种各向同性材料组成的复合梁在承受纯弯曲时横截面的正应力分布规律进行分析,导出理论计算公式,并用实验测试的方法验证其正确性。结果表明,实验数据与理论计算结果吻合较好,简化计算方法简单可行,可用于实验教学及工程实践。     

深孔钢闸门组合截面主梁应力计算方法

为了解决以往深孔钢闸门主梁弯曲正应力沿用细长梁理论其计算结果偏于危险,而有限元法计算工作量大且复杂的问题,因此,基于弹性理论,推导出了均布荷载作用下工字型截面梁纵向纤维挤压应力计算公式,以及考虑纵向纤维挤压和剪切翘曲影响的弯曲正应力计算公式,并提出了组合截面薄壁深梁的判定准则,并以有限元数值模拟结果为准对各种弯曲正应力解析计算方法进行了评价.结果表明:已有解析法误差较大,不能准确揭示组合截面薄壁深梁弯曲正应力的变化规律;而所提方法考虑了剪切翘曲及层间挤压的双向应力状态影响,计算结果精度较高且适用范围更广.     

玻璃钢/橡胶夹层复合材料弯曲性能计算与实验

对玻璃钢／橡胶夹层梁结构在横向载荷作用下的力学特性进行分析，利用弯曲变形时夹层梁各层内和层间力的平衡方程和变形协调方程，得到以层间剪力为变量的二阶微分方程式，并利用边界条件进行求解，从而提出了更为准确的夹层梁弯曲应力和挠度的解析表达式。通过与夹层悬臂梁的弯曲实验测量结果比较，弯曲应力和挠度的相对计算误差小于10％。     

基于ANSYS软件的直梁弯曲变形分析

对直梁弯曲正应力实验作了介绍,并采用ANSYS软件分析了直梁弯曲变形过程,将计算结果与实验结果进行比较,二者表现出了很好的一致性.将软件分析法应用于实验课程中,弥补了常规材料性能分析方法的不足,使分析过程更加完善.     

弹塑性疲劳微弯裂纹CTOD及J积分问题

从理论上比较精确地研究了疲劳载荷作用下弯曲延伸裂纹尖端塑性区域边界上的交变正应力和交变剪应力的分布状况.综合考虑了疲劳作用应力、塑性区域交变正应力和交变剪应力,利用二阶摄动方法,研究分析了疲劳载荷作用下弯曲延伸裂纹尖端塑性区域的范围.利用二阶摄动方法与卡氏定理计算了疲劳载荷作用下弯曲延伸裂纹尖端张开位移的最大值及变化幅值.以弯曲延伸裂纹尖端塑性区域的边界曲线为积分回路,求解了疲劳载荷作用下弹塑性弯曲延伸裂纹尖端J积分的最大值与变化幅值.为有效地预测及驾驭疲劳载荷作用下工程结构裂纹的弯曲扩展提供了理论依据.     

夹层梁等效弹性常数与应力的研究

介绍了夹层梁的优越性，并用材料力学的方法导出了该结构物的纵向模量和弯曲正应力表达式，同时阐述了它的应用价值。     

梁弯曲和振动问题的一种新解法

将固体力学中具有两个广义位移的梁弯曲问题和振动问题的高阶方程组，转换成正则方程的形式，以矩阵分析为数学工具，求解此正则方程组得到他们的通解。与传统的分析方法相比，本文方法的求解过程清晰，并能得到通解的解析表达式，有一定的理论价值。     

用弯曲成形磨具研磨抛物面的方法

用弯曲成形法制作磨具是抛物面零件高速研磨的新方法。其原理是材料力学中梁的弯曲变形理论。为提高计算精度,直接求解梁弯曲变形的非线性方程1/p=N(x)/EJ,根据欲加工非球面的母线方程,选择特定的加载方式和大小,并适当调节梁的截面的几何尺寸,可使梁的变形曲线与非球面的母线方程一致,这样用变形后的梁作成磨具,加工出的曲面就是所要求的非球面。根据理论分析与计算,进行磨具设计及方案优化,制做了一种适合凸抛物面零件研磨加工的磨具,该磨具结构简单,制做成本低,适用范围广,便于操作,成形精度高。研磨实验结果表明,采用弯曲成形法设计的磨具能够进行研磨加工抛物面的零件,研磨塑料工件廓形平均误差达到0.0521mm,研磨金属材料工件廓形平均误差达到0.0279mm。     

螺旋管激光连续弯曲工艺研究

管材激光弯曲是一种具有极高柔性的金属塑性加工方法,特别适合于低塑性材料和薄壁管材的弯曲。管材激光弯曲角度与管材尺寸、材料性能、激光光斑尺寸、激光扫描速度及激光功率相关,基于塑性力学原理建立了弯曲角度计算公式。基于连续变换单点弯曲位置与方向实现管材激光三维连续弯曲的原理,经几何分析与推导,提出了螺旋管三维弯曲激光扫描方案并进行了实验验证。     

聚氨酯、挤塑夹芯板力学性能的有限元分析

为解决金属面聚氨酯夹芯板、挤塑板(XPS Expanded Polystyrene)被广泛应用却没有统一的设计公式,影响此类新型材料在实际工程中应用的情况.在36个抗拉、抗压、抗剪材性试验和72个构件试验的基础上,采用有限元方法得到聚氨酯、挤塑板夹芯屋面板和墙面板的抗弯承载力及弯曲变形,并分析其受力变形机理.最终给出聚氨酯、挤塑板夹芯屋面板和墙面板的承载力设计公式.通过对试验结果和承载设计公式计算结果的比较,说明了承载力设计公式的有效性.     

微分求积法求解功能梯度材料梁的弯曲问题

基于Reddy三阶剪切变形理论,研究了功能梯度材料梁的线性弯曲问题,假设功能梯度材料性质只沿梁厚度方向变化,且服从幂函数规律,推导了问题的控制方程,考虑固支边界条件,并选用合适的计算结构,用微分求积法对其进行数值求解.利用数值结果考察了材料的梯度性质,载荷条件、细长比等对梁弯曲行为的影响.结果表明:相同条件下,FGM梁...     

全预紧组合结构液压机临界预紧力的分析与计算

整体性是全预紧组合结构液压机本体设计的关键和共性问题。本文以某厂120 MN全预紧组合结构自由锻造液压机为研究对象,通过数值模拟和1∶15模型实验测试,分析了液压机上横梁和立柱弯曲变形与机架整体性之间的关系,揭示了上横梁和立柱的弯曲变形对机架整体性的影响规律。研究结果表明,上横梁与立柱的弯曲变形对全预紧组合液压机本体结构的整体性的影响是一个不可忽略的重要方面。通常情况下,若忽略弯曲变形的影响,临界预紧力计算值明显偏小,不能满足满负荷工况对液压机整体工作性的技术要求。通过引入弯曲变形加权因子,建立了考虑弯曲变形的全预紧机架临界预紧力计算公式,且与实测结果吻合良好。     

简支深肋组合扁梁抗弯刚度

通过试验和ANSYS有限元数值模拟的方法研究了简支深肋组合扁梁的受力性能和受力过程中截面的应力、应变的分布规律,并通过材料力学理论和结合试验量测结果对梁截面的抗弯刚度及简支梁的平均刚度进行了分析。验证了简支深肋组合扁梁的弹性受力分析中采用的平截面假定的合理性,并提出了简支梁深肋组合扁梁抗弯刚度的计算方法。