阶梯形变截面梁刚度的简便计算

本文以悬臂梁为例,用当量惯性矩将变截面梁转化为刚度相当的等截面梁处理,计算梁端的刚度。一、刚度计算公式推导下述为 n 段阶梯形变截面梁。设梁除端部受有轴向压力 N、横向力 P 和力矩 M 作用外,还受自重引起均布载荷 q。将坐标原点     

用加权残数法求变截面梁挠曲线的近似解

本文论述了加权残数法的原理,并运用加权残数法求得变截面梁挠曲线的近似解.     

旋转变截面扭梁的变形应力分析

本文研究了在剪切变形和转动的影响下,在轴向变形、弯曲变形和剪切变形的作用下的旋转变截面扭梁的单元刚度矩阵。假设扭转角、宽度和厚度沿着梁的长度方向都是线性变化的。给出了转速和轮毂半径对于梁的变形和应力的影响：转速增大时能增加轴线方向的变形和应力,但是却减小弯曲变形、剪切变形以及由它们产生的应力；而轮毂半径主要是影响梁的轴线方向的变形和应力,对弯曲变形和剪切变形的影响比较小。     

变截面梁的等效质量计算

对结构进行动特性分析，为计算最低阶固有频率，常用等效质量法把多自由度系统简化为单自由度系统。本文研究在不同支承条件下变截面梁的等效质量计算法，推导一系列计算公式，通过与有限元计算的结果进行对比，表明本文提供的算法具有较高的精度。     

MEMS中变截面梁优化数学模型的建立

MEMS结构中采用变截面梁来降低应力集中的影响。建立变截面梁弯曲和振动的数学模型,对MEMS器件加工工艺提供可靠的理论依据。以增加空间利用率且保持最大转角、最大挠度和基频不变作为前提条件,分别构建最大转角尺寸刚度、最大挠度尺寸刚度表达式和基频关系式,并结合有限元分析,构建对原设计方案的优化思路,为MEMS中类似结构的设计提供优化方法。     

变截面构件剪切变形的计算机计算原理

在工程力学计算中，一些变截面构件或载荷复杂的等截面构件的剪切变形不可忽略。本文提出了对此变形进行计算机计算的力学模型和计算方法，使计算很繁琐复杂的问题得到解决。     

变截面压电智能梁的频率分析

建立了变截面压电智能梁的动态模型,分析了表面粘贴压电元件的均质梁的固有频率。在分析中考虑了压电元件和粘结层的影响,同时,还考虑了梁的剪切变形和转动惯量。研究表明,压电元件的刚度和惯量对梁的频率影响很大,粘结层剪切的弹性模量对一阶频率影响较小;当考虑梁的剪切变形和转动惯量时,则对梁的高阶频率影响较大。     

MEMS中变截面梁弯曲数学模型的建立

在MEMS结构中采用变截面梁来减小应力集中的影响。建立的变截面梁弯曲数学模型可为MEMS器件加工工艺提供理论依据。以增加空间利用率且保持最大转角和最大挠度不变为前提条件,分别构建了最大转角尺寸刚度Kφ和最大挠度尺寸刚度KW表达式;对比原设计参数的尺寸刚度,创建了梁长度和端面高度与尺寸刚度的关系式,从而为MEMS结构中梁的设计提供了理论支撑。     

变截面智能压电梁的动态特性研究

建立变截面智能压电梁的动态模型,分析表面粘贴压电元件的均质梁的固有频率。在分析时考虑坟电元件、粘贴层、梁的剪切变形和转动惯量。研究表明,压电元件的刚度和惯量对梁的频率影响很大,变截面智能压电梁的一除非 固有频率总是高于等截面梁的固有频率。粘结层剪切 对一阶频率影响较 剪切变 转动惯量时,对梁的高阶频率影响较大。考虑梁的惊动国惯量和剪切谱形时,智能阶梯梁的频率比没有时的要低。     

非连续变截面梁振动研究在八音琴中的应用

为提高八音琴的生产效率，从八音琴的结构和原理出发，完成从建模、理论推导、编程到加工生产的全过程。在建模阶段，考虑到八音琴的音键多数都是非连续变截面梁的特点，依据音键头部质量占整个悬臂梁质量的比例，应用单自由度、等截面悬臂梁和非连续变截面梁三种模型。当音键头部质量占悬臂梁质量50％或以上时用单自由度模型，20％或以下时用等截面悬臂梁模型，20％以上50％以下时用非连续变截面梁模型，经理论推导得到计算这三种音键固有频率的公式。对这三种模型均做了计算机辅助设计的模块，实践证明用有限元方法计算的结果精度最高，通用性强。     

变截面梁弯剪振动的传递矩形阵法求解

采用单元分析的方法研究了变截面梁的弯剪振动,先将梁分成单元,然后对单元进行受力分析和变形分析,得出梁弯曲的一般解。对于长宽比小于10的粗短梁如齿轮轮齿的振动问题,给出了一个简便实用的求解方法,由于使用矩阵运算,使得本方法特别适合于上机计算。     

周期变截面梁刚度分析的均匀化方法

现代优化设计导致周期变截面梁广泛存在于工程实践,周期变截面梁的刚度分析方法是工程人员研究的热点问题。该项研究基于边界位移等效和截面转角等效原理,运用均匀化方法和Timoshenko梁理论,并借用ANSYS有限元分析软件,推导出周期变截面梁的等效抗弯刚度和等效剪切刚度,提出了一种周期变截面梁刚度分析的新方法。并针对工程实例,通过试验和方法的计算,一致的结果验证了提出的方法是一种精度较高、可行的周期变截面梁刚度分析工程方法。     

变截面压电单晶梁发电性能研究

为研究变截面悬臂梁形压电振动能量收集装置的发电能力,建立了变截面压电单晶梁的有限元计算模型,分析了压电梁结构参数对其发电能力的影响,并通过实验验证了有限元仿真结果。仿真结果表明,压电陶瓷片厚度和压电梁长度的增加将引起压电梁产生开路电压的升高;压电梁宽度的增加将引起压电梁产生开路电压的不断减小;压电梁夹角的增加将使得其开路电压先增大后减小;铍青铜基片压电梁要优于钢基片压电梁。     

基于主轴分解法的变截面梁变形分析

针对传统变截面弹性梁大挠度变形计算方法求解过程复杂、适用性差、结果精度低等问题,基于结构刚度主轴分解法,将变截面弹性梁离散成为具有若干个6自由度弹性关节的串联机构,对结构刚度矩阵进行计算,运用机构学方法,将变形问题转化为多自由度冗余机构的约束-静力平衡问题.构建优化目标函数,基于梯度下降法,采用旋量理论方法和指数积方式...     

变截面梁弯剪振动的传递矩阵法求解

采用单元分析的方法研究了变截面梁的弯剪振动 ,先将梁分成单元 ,然后对单元进行受力分析和变形分析 ,得出梁弯曲的一般解。对于长宽比小于 10的粗短梁如齿轮轮齿的振动问题 ,给出了一个简便实用的求解方法 ,由于使用矩阵运算 ,使得本方法特别适合于上机计算。     

变截面S形薄壁梁的设计与耐撞性研究

为了提高汽车前纵梁结构(S形薄壁梁)的耐撞性能,引入变截面设计思想对S形薄壁梁进行研究。基于LS-DYNA有限元分析软件,在轴向动态冲击载荷下开展变截面S形梁数值仿真,研究横截面轴向变化率、横截面几何形状和加强筋对变截面S形梁的耐撞性影响。结果表明,变截面S形梁与等截面S形梁相比在结构吸能方面有较大提升,合理设计横截面轴向变化率、横截面几何形状和加强筋可以显著地提升结构的吸能效果,为汽车吸能部件的设计提供重要参考     

在设计中钢筋混凝土矩形截面梁高度的确定

建筑设计中常用到钢筋混凝土矩形梁，通过公式的推导确定梁高的简捷算法。     

变截面梁的微电镀研究

介绍了微电镀原理和设计了微电镀平台,设计了悬臂梁的微电镀工艺流程.为了提高镍微电镀镀层的均匀性和降低镀层的内应力,以及如何解决表面积差异悬殊的镀层厚度的一致性问题,研究了不同电镀参数下的悬臂梁的电镀效果.实验结果表明,脉冲电源电镀优于直流电源电镀,且在阴极前放置细铁丝网、适当降低电流密度、增大占空比、延长电镀时间可以提高镀层厚度的一致性和镀层表面的均匀性.     

简支双层叠合梁的变形计算

考虑小变形假设,利用梁挠度近似微分方程、积分方程理论和数值方法,研究简支双层光滑接触叠合梁的变形计算问题。通过上、下梁变形的协调条件,给出双层梁之间相互作用分布力系满足的第一类沃尔特拉积分方程及其精确解,直接利用上、下梁之间分布力满足的积分方程和梁挠度近似微分方程,推出上、下梁截面转角函数的解析表示式,对梁的变形和应力计算提出简明的求解方法。算例结果说明方法的可行性,其结论可为复合梁的强度设计和刚度校核提供理论参考。