网架结构固有振动分析的分解刚度法

把矩形平面网架结构简化为夹层板,采用考虑剪切变形的具有三个广义位移的平板弯曲理论进行分析。基于分解刚度的思想提出了网架结构固有频率的计算方法,给出了八种网架结构(正放四角锥网架、两向正交正放网架、正放抽空四角锥网架、三角锥网架、三向网架、抽空三角锥网架、两向正交斜放网架和斜放四角锥网架)各阶频率的统一计算公式,对八种网架进行了固有振动分析,并与有限元分析结果进行了对比。作为一种简化的计算方法,该方法不仅计算公式简单,而且其精度比较高,误差基本在10%以内,可以为网架结构分析与设计作参考。     

平板网架结构的简化计算方法及图表

本文对常用的几种平板网架,包括两向正交正放网架、两向正交斜放网架、三向网架、正放四角锥网架及斜放四角锥网架。提供一套直接计算杆件内力的简化计算图表,使这种复杂空间结构的杆件内力,能够迅速地采用手算求得,使一般设计人员均易于掌握和应用。     

控制和减少斜放四角锥、两向正交斜放类型钢管球节点网架焊接变形的方法

针对斜放四角锥、两向正交斜放类型网架的结构特点,重点介绍采用平衡焊接收缩量和合理的焊接顺序减少焊接内应力,控制网架焊接变形的方法,并通过工程实例说明上述方法的作用和效果.     

三向类网架结构弯曲和振动分析的分解刚度法

把三向类网架结构简化为夹层板,采用考虑剪切变形的具有三个广义位移的平板弯曲理论进行分析。基于分解刚度思想提出了三向类网架(三角锥网架、三向网架)静力分析和固有振动分析的方法,给出了简便实用的计算公式。通过有限元法的验证,表明了分解刚度法作为一种简化的计算方法,其精度是比较高的,绝大多数的误差都小于5%。可以应用于工程结构设计,便于快速得出网架结构挠度和内力的计算结果及分布规律。此外,与其它的计算方法相比其计算公式大大简化了。     

格栅夹层梁的热弯曲变形

考虑内部热传导,研究了格栅夹层梁一侧受热后的弯曲变形.认为变形后夹层结构中间腹板无弯曲.利用格栅夹层梁结构上的周期性,通过胞元结构的内力平衡方程和变形协调关系,得到了胞元两端内力和位移的关系.引入传递矩阵,建立了夹层梁内力和变形随温度变化的表达式.应用所建立的模型计算了悬臂格栅夹层梁在其上表面受热后的变形.在格栅夹层梁包含的胞元数量较多、腹板高度较小且厚度与表板厚度相近的情况下,由本文模型计算得到的挠度结果与有限元结果吻合较好.     

以复合材料层合板为面板的夹层板稳定性分析

本文构造了一个考虑面板抗弯刚度及耦合刚度的三角形复合材料夹层板单元,对复合材料夹层板的总体稳定性进行了计算和分析,讨论了面板铺设、夹心与面板厚度比对临界载荷的影响。本文还导出了复合材料夹层板内力与应变的关系式,分析并指出了即使夹层板总体铺设为对称铺设时忽略面板耦合刚度对临界载荷带来的影响。      

变厚度平板网架近似力学计算探讨

本文探讨了变厚度平板网架的近似力计算方法。导演了连续化后拟变厚板元的平衡方程，用差分方法进行离散，给出了分配节点荷载计算式，总结了计算变厚网架内力的步骤。文本给出了一个按双曲余弦规律变化外形的网架计算例子，并与同跨径同荷载的等厚平板网架的耗钢量进行了比较，说明省钢的经济意义。     

复合材料夹层板壳一种等效分析方法

本文研究了复合材料夹层板壳的一种等效分析方法,首先由壳体理论导出了夹层板壳的内力和位移表达式,通过与各向异性单层板壳理论的比较,提出了二者等效的条件,从而把夹层板壳问题简化为一个等效各向异性单层板壳问题,这用有限元法很容易求解,并对一个工程实例进行了计算,证实了该方法的有效性。     

复合材料夹层板壳一种等效分析方法

本文研究了复合材料夹层板壳的一种等效分析方法,首先由壳体理论导出了夹层板壳的内力和位移表达式,通过与各向异性单层板壳理论的比较,提出了二者等效的条件,从而把夹层板壳问题简化为一个等效各向异性单层板壳问题,这用有限元法很容易求解,并对一个工程实例进行了计算,证实了该方法的有效性。      

连续铰接斜板小挠度问题边界元法

采用斜板弯曲基本解和边界积分方程方法，编写了ＦＯＲＴＲＡＮ程序，对连续铰接斜板小挠度的内力和变形进行了计算；并对其结果进行了分析。     

多阶段预应力空间网架结构一次张拉计算法

该文提出多阶段预应力空间网架结构一次张拉计算法,将某一阶段第i次对i预应力杆增加的预应力值作为未知数,通过结构力学方法建立该阶段预应力准则方程式并求解之。然后可计算该阶段i次预应力各预应力杆的控制值(包括各预应力杆原有的内力值),后张预应力对先张预应力的影响值,以及网架结构杆件内力和节点变位,直至该阶段最后一次预应力时得到该阶段各预应力杆的设计内力值及网架结构内力和变位。重复这样的分析计算可得到多阶段预应力网架结构预应力杆的最终内力控制值及网架杆件内力和节点变位。采用该方法,预应力杆的内力值在预应力张拉过程中无需调整,可一次性完成预应力施加操作过程。该文中附有算例说明,计算结果表明:提出的多阶段预应力空间网架结构一次张拉计算法是正确、可靠和有效的。     

Capacity analysis,investigations and retrofitting of a long span steel grid hangar

In this study, a reticulated long space steel hangar that does not meet the allowable maximum deflection limits was investigated. The purpose was to assess, test and reinforce the structure so as to improve its capacity and prevent excessive deformation. Upon site investigations, some members had corroded, bolts are partially tightened onto node ball, mechanical air duct are suspended on the members rather than on joints. The support joint previously designed as a flexible joint translating in the y-dir is partially fixed, and some members experienced bending near support joint. The configuration of crane load path, assumptions of column stiffness effects and errors in designing and construction of joint support configuration contributed to an increment in deflection, internal member forces and bending/rotation on members near to support joints. The structure was incrementally loaded at specified points on the grid to test and evaluate deformation and its loading capacity, and an extensive analysis was carried out before and after retrofitting. Apart from servicing the hangar, other recommended strategies are retrofitting mechanism of welding new steel tubes to existing ones and reinforcing the bolt joints was agreed upon since the hangar was observed to be elastic. The hangar member loading capacity was observed to have improved significantly after the retrofitting. This study urges the stakeholders to be keen on discussed items and on roof erection process. A schedule for monitoring the behavior of the hangar is underway.     

内方位元素测试仪内框变形对瞄准精度的影响

介绍了内框在内方位元素测试仪中的作用及其工作时的受力状态。采用有限元分析方法对内框不同工作状态的变形进行分析,计算出内框变形对瞄准望远镜视轴的影响,给出了分析计算结果．     

圆形隧道的粘弹性应力分析

本文讨论圆形隧道的粘弹性应力分析问题。文中给出了在隧道围岩自重作用下,衬砌与围岩均为粘弹性材料时,求解衬砌与围岩变形及内力的一般性解答。求解的方法是:将衬砌与围岩相互作用的径向力和切向力表示成三角级数,按弹性问题分别求解衬砌及围岩的变形和内力;然后利用粘弹性——弹性对应原理,由弹性解得到粘弹性问题的解;再利用衬砌与围岩间变形的协调条件,确定衬砌与围岩相互作用之径向力和切向力级数中的系数,进而求得衬砌及围岩内力和变形的粘弹性解。     

A convected particle domain interpolation technique to extend applicability of the material point method for problems involving massive deformations

A new algorithm is developed to improve the accuracy and efficiency of the material point method for problems involving extremely large tensile deformations and rotations. In the proposed procedure, particle domains are convected with the material motion more accurately than in the generalized interpolation material point method. This feature is crucial to eliminate instability in extension, which is a common shortcoming of most particle methods. Also, a novel alternative set of grid basis functions is proposed for efficiently calculating nodal force and consistent mass integrals on the grid. Specifically, by taking advantage of initially parallelogram‐shaped particle domains, and treating the deformation gradient as constant over the particle domain, the convected particle domain is a reshaped parallelogram in the deformed configuration. Accordingly, an alternative grid basis function over the particle domain is constructed by a standard 4‐node finite element interpolation on the parallelogram. Effectiveness of the proposed modifications is demonstrated using several large deformation solid mechanics problems. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

等腰三角形空间桁架自由扭转理论分析和试验研究

为研究腹杆对称布置的等腰三角形空间桁架的抗扭性能,以经典的自由扭转理论为基础,根据自由扭转变形的特点对桁架扭转变形关系进行了简化。给出了桁架的扭心位置、弹性抗扭刚度和屈服扭矩的计算方法,并分析了桁架破坏的机理。为验证桁架抗扭性能的计算方法,进行了桁架的扭转试验,试验构件弹性抗扭刚度和屈服扭矩的计算值和试验值的误差均小于10%。运用有限元方法对试验构件和计算方法进行了模拟和验证。结果表明:该文方法的计算值、试验值和有限元分析数值符合良好,该文的研究为等腰三角形空间桁架自由扭转提供了一种实用计算方法。     

内斜齿轮冷挤压成形时应力与应变的测量

目的 介绍了冷挤压内斜齿轮时毛坯表面的应力－应变状态。方法 采用坐标网格法分析。结果 给出了变形区表面所有应力－应变值及其变化规律,指出了可能破坏的区域范围。结论 该方法是行之有效的,给出的结果在实验中得到证实。     

爆炸荷载作用下地下拱结构动力分析

为了准确分析爆炸作用下地下拱结构的动力响应,利用阻尼系数来表达土介质与结构的动力相互作用,建立结构运动方程。由于结构动态响应方程的复杂性,在计算中对结构进行了简化,忽略了结构剪切力、转动惯性矩以及切向力的影响,并且假设拱结构在切线方向是不可延展的。利用振型分解法获得了两端固支拱结构在爆炸荷载作用下的动态响应的解析解。对圆心角为120°的拱结构单元进行了计算,得出了位移、速度和加速度时程响应曲线,探讨了参数响应的最大值与比例爆距之间的关系,得到了最大值与比例爆距之间的关系曲线。利用解析计算得到了结构弯矩的包络图。