论变形体虚功原理的充分性

本文指出当想象地把变形体切割成有限个元体时,外力和切割面内力所组成的力系的平衡和变形体的平衡是两个不同的概念。变形体平衡则该力系必然平衡,但该力系平衡,并不意味着变形体必然平衡。只有当把变形体切割成无限小的微元体时二者才等价。本文还证明:外力总虚功等于各元体上外力和切割面内力在虚变形位移上所作功之和(即虚功方程)只是外力和切割面内力平衡的必要和充分条件。因此,当把变形体切割成微元体时虚功方程也是变形体平衡的必要和充分条件;但当切割成有限个元体时,虚功方程就只是变形体平衡的必要条件,而不能构成充分条件。由于文中完全从物理概念出发给出了变形体虚功原理充分性的证明,从而比用数学方法更好地揭露出该原理的物理实质。     

变形体虚位移原理的新描述

本文通过变形体内力新的提法,对变形体虚位移原理做了新的描述,从而,避开了往以对虚位移原理描述时所涉及的应变能。这样,解决了变形体处于非完全弹性阶段应用虚位移原理时物理解释的困难。并且给出与刚体力学虚位移原理的一致性。     

变形体虚位移原理的一种论证方法

以同一种变形体的两种个彼此独立的状态－－变形协调状态和平衡状态,建立外力虚功和虚应变能的表达式,给出了虚位移原理是变形连续体平衡的必要条件与充分条件的证明,明确了虚位移原理的变分约束条件和变分自然条件。     

变形体虚应力原理的一种论证方法

以同一变形体的两个彼此独立的状态－变形协调状态和平衡状态，建立位移虚余功和虚余能的表达式，给出了虚应力原理是变形连续体变形协调的必要与充分条件的证明。明确了虚应力原理的变分约束条件和变分自然条件。     

无约束物体动力学普适方程的变分导出

用张量形式通过变分原理导出了无约束物体的动力学普适方程,该方程简化后可得到 体动力学方程和弹性变形体动力学方程。普适方程用于分析运动物体考虑其变形或由刚体和变形体组成的混合系统的动力学问题是方便的。     

无约束物体动力学普适方程的变化导出

用张量形式通过变分原理导出了无约束物体的动力学普适方程.该方程简化后可得到刚体动力学方程和弹性变形体动力学方程.普适方程用于分析运动物体考虑其变形或由刚体和变形体组成的混合系统的动力学问题是方便的.     

虚功率方程的应用

本文引用虚速度概念将虚位移原理的虚功方程表达成虚功率方程形式,并把动力学普遍方程用虚速度来表达,最后给出了虚功率方程的应用。虚功率方程是在虚位移原理的基础上推导出来的方程,它在解决质点系平衡问题和动力学部分问题中,可以对虚位移原理起辅助作用。在解决某些问题时,还可能更方便些。     

基于Socket的测量机器人变形监测系统

为了实现对高陡边坡、尾矿坝、基坑、地质灾害区域等危险源进行连续、实时、在线的变形监测,采集变形体绝对和相对水平位移及垂直位移,建立了基于Socket的测量机器人变形监测系统,以反映变形体的变形特征,并及时发布变形监测结果,在发生位移或沉降超限时自动发送预警信息.该系统应用于某校区高陡边坡的位移变形监测,结果表明系统能够准确、及时地反映变形体的变形情况,实现了全自动、无人值守、全天候、在线、实时的监控.     

由哈密顿原理的一般形式导出弹性体有限元动力学方程

本文指出并纠正文献[1]的错误。从哈密顿原理的一般形式导出弹性体有限元动力学方程。哈密顿原理作为力学、物理学的普遍原理,只要能写出体系的拉格朗日函数和非保守力的虚功,就可以据之导出体系的运动方程。在有限单元法中,弹性体系的动力学方程一般采用虚功原理或达朗倍尔原理的动力平衡法来建立,因为这样做较为简便和直观。     

考虑体矩作用的增量有限元方程

应用有限变形S－R分解定量,给出有外加体矩作用的情况下能量原理的功率形式,了有外加体矩作用的增量虚功率原理及相应的有限无限元基本方程,为解决工程实际中的大变形大转动问题奠定了理论基础。     

基于虚功原理的一类刚架结构受力分析

对由4部分T形杆铰接组成的刚架静力平衡问题,直接求解存在较多的未知约束力,需联立解方程组,过程较繁琐,虚功原理为这类刚架问题的求解提供了新的解法。在虚功原理法中,由于铰链处点属于铰接的2部分,其虚位移有2种表示形式,可得结构各部分的瞬心位置,并得到各支座力。     

基于桩土共同作用下的注浆微型桩设计计算

将桩土复合体视为一个整体,简化为连续中厚档板,滑动面以上为弹性板,滑动面以下为刚性板,利用等效刚度原则求到桩土复合体的等效刚度,采用滑动面处位移相等原则,保证桩身在滑动面处的内力和变形位移的连续性以及反应土体的连续性,使计算结果更符合微型桩群的实际受力情况。板的计算参数取用岩土体计算参数,进而计算出桩体的变形位移及内力。通过实例求解得到桩土复合体的位移及内力图,与数值计算方法和悬臂桩法计算所得变形位移及内力图变化趋势相同,且变形位移和内力的计算结果偏大,为桩土破坏提供了一定的安全储备空间。     

虚功原理在建立界面应力元模型的应用

根据不连续的分片刚体模型和连续介质变形体的特点,建立了统一分析连续介质问题与不连续介质问题的新模型-界面应力元模型,应用虚功原理推导了其支配方程.由于界面元模型与分块单元形态无关,从而给网络剖分带来了方便,并且比有限元法有着更高的精度.     

改进的极坐标法在基坑水平位移监测中的应用研究

伴随着高精度智能全站仪的推广,智能全站仪的监测方案逐步被用于基坑水平位移监测。对于狭长区域复杂环境的基坑水平位移监测,常规的监测方案存在着相应的不足。本文提出一种改进的极坐标法。该方法引入对比设站和数据后处理,可更加充分地发挥智能全站仪在基坑水平位移监测中的优势。通过在某基坑监测中的应用,发现该方法在工作基点突变(累计变形超限)时能更加实时的获取变形体的监测数据。为基坑的水平位移监测提供了一个更为合理的动态控制框架。     

用于大位移情形的杆系结构虚功原理

通过典型示例揭示了传统杆系结构虚功原理在“微小位移”假定下,忽略挠度的一阶导数,用二阶导数代替曲率,造成的近似计算的假象,以及引起的概念上的混乱. 论证了虚功原理实质上是一组精确的数学恒等式,只是通过定义“力”和“位移”使其中每一项都赋予了虚功的物理意义,并不存在近似的问题. 提出了用截面转角的正切值定义截面的转动位移,并将虚功中力和位移的关系描述为力不随位移拖动的模式. 由此澄清了传统虚功原理可能引起的“近似计算,只适用于小位移”的假象,使虚功原理可以抛弃小位移假定,精确地适用于大位移情形.     

虚功率原理求解各向异性和非均质地基的极限荷载

针对虚位移原理的局限性 ,提出了适用于各向异性非均质地基的虚功率原理的新概念 ,结合变分原理导出了确定地基极限荷载的基本公式     

小型液压挖掘机工作装置虚拟样机的仿真与分析

利用PRO/E软件建立液压挖掘机工作装置的三维实体模型,并导入到ADAMS中,添加约束建立虚拟样机。计算各个油缸位移的step函数、铲斗齿尖受力的step函数和物料重力的step函数,并进行动力学仿真,得到几个主要铰接点处的受力曲线,为液压挖掘机工作装置的强度分析和结构优化提供了依据。运用模拟测力计的原理,对虚拟样机斗杆油缸的最大挖掘力进行仿真测试。计算出斗杆油缸的最大挖掘力,将计算结果与仿真结果进行了对比分析,为挖掘机挖掘力的测试提供了一条新途径。     

塑性增量理论的变分原理和广义变分原理

自弹塑性力学的广义变分原理问世以来,如何将塑性增量理论(塑性流动理论)的变分原理和广义变分原理写成更加规范的形式,一直是塑性力学专家和变分原理专家努力的方向.该文借助弹塑性本构关系研究的新进展,按照广义力和广义位移之间的对应关系,将塑性增量理论的基本方程乘上相应的虚量,然后积分,并代数相加,进而推导出了形式规范的塑性增量理论的变分原理和广义变分原理.     

论变形固体间的冲击力

本文分二部分。第一部分把只适于确定二弹性体间接触力的Hertz定律及刚体与可变形固体间接触力的Meyer定律作了唯象地推广,提出了可变形固体间接触力的广义接触定律,在近似条件下这条定律与通常的Meyer定律取相同形式。第二部分是在第一部分基础上建立了确定可变形固体间冲击力的非线性积分方程,并且给出了它的近似解法及其解。