爆炸载荷作用下混凝土板的塑性动力响应

采用能量守恒原理,对假设四边为固定约束的地下浅埋混凝土方板,忽略材料的弹性变形能,同时考虑土-结构的接触界面上两种介质相互作用对界面压应力分布的影响,在非接触爆炸载荷作用下的塑性大变形响应进行了理论分析,运用Lagrange方程,建立板的运动响应微分方程,得到固支混凝土方板塑性大变形的理论计算公式．结果表明：理论计算与试验及程序分析结果吻合较好,表明该方法可应用于地下混凝土板类结构在非接触爆炸载荷作用下的毁伤或人防结构的工程预测．     

碳纤维增强聚合物基复合材料修补空心柱体结构的屈曲分析

采用有限元数值方法和解析方法研究了碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)加固含损伤空心柱体钢结构在压缩载荷作用下的屈曲问题。通过有限元数值仿真对受轴向压缩载荷的含损伤钢结构进行了纤维增强复合材料的模拟修复,采用八节点复合材料板壳单元模拟复合材料补片结构,考虑理想黏结,通过约束方程建立了CFRP加固含损伤空心柱体钢结构屈曲分析的有限元模型,计算了钢结构的屈曲临界载荷,并与基于能量原理推导的CFRP加固受轴向压缩载荷空心柱体屈曲载荷的理论公式做了比较。参数讨论表明,粘贴CFRP对提高受压结构载荷效果显著;通过改善CFRP层参数可提高结构的临界载荷,增强修补效果;有限元法结果与解析公式计算结果比较吻合。     

弹性亚耦联系统的变分原理

针对结构和材料变形模拟中模型与原型间相互关系的特点,给出了弹性亚耦联系统的定义,建立差功原理、弹性亚耦联系统的变分原理,并应用该原理对周边固定、受均布载荷作用的圆板作了计算.     

碳纤维增强聚合物基复合材料修补空心柱体结构的屈曲分析

采用有限元数值方法和解析方法研究了碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)加固含损伤空心柱体钢结构在压缩载荷作用下的屈曲问题。通过有限元数值仿真对受轴向压缩载荷的含损伤钢结构进行了纤维增强复合材料的模拟修复,采用八节点复合材料板壳单元模拟复合材料补片结构,考虑理想黏结,通过约束方程建立了CFRP加固含损伤空心柱体钢结构屈曲分析的有限元模型,计算了钢结构的屈曲临界载荷,并与基于能量原理推导的CFRP加固受轴向压缩载荷空心柱体屈曲载荷的理论公式做了比较。参数讨论表明,粘贴CFRP对提高受压结构载荷效果显著;通过改善CFRP层参数可提高结构的临界载荷,增强修补效果;有限元法结果与解析公式计算结果比较吻合。     

飞行器空间梁板结构系统可靠性分析

为了使飞行器可靠性指标的计算模型更符合实际结构，采用合成梁元与加筋板格元(SP)来模拟飞行器三维空间结构．同时考虑材料的强度、梁元件截面积、板元件厚度和外载荷均为随机变量，推导了结构节点位移对随机变量导数的公式，并应用随机有限元、结构可靠性基本理论进行了结构可靠性分析．最后采用Visual Fortran编制了相应的软件，对某飞行器翼盒结构进行了计算，结果表明该方法对飞行器结构可靠性分析具有重要的作用．     

近距非接触空爆载荷作用下固支方板破口计算

为研究战斗部近炸下舰船结构的破口现象,结合模型试验,对固支大尺寸方板在近距空爆载荷下的变形及破裂情况进行了分析.基于刚塑性假设和能量密度准则提出了确定结构初始破孔大小的计算方法,利用能量守恒原理,建立了固支大尺寸方板在近距非接触空爆载荷下最终破口大小的理论计算模型,并对试验工况进行了计算.结果表明,理论计算得到的最终破口以及初始破孔大小均与试验结果吻合较好.工程上,可利用所建立的计算模型对舰船结构在近距非接触空爆载荷作用下的破口大小进行估算.     

最小势能原理在小挠度薄板中的应用

利用最小势能原理对小挠度薄板进行弹性分析，并给出薄板的近似计算的方法，同时，还具体地计算了受均布载荷作用的板的挠度．     

空爆载荷作用下固支矩形钢板的塑性极限变形

采用能量守恒原理,对四边固支约束的矩形钢板在空中非接触爆炸载荷作用下的塑性动力响应进行理论分析;考虑矩形板变形过程中的弯矩效应、膜力效应对变形的影响,建立板变形的挠曲面函数,对板塑性铰线弯曲变形能及面内的伸长变形能进行理论推导,得到钢板塑性大变形的理论计算公式;算例验证表明:理论计算结果与文献试验及程序模拟结果吻合较好,可以应用于板类结构在空中非接触爆炸载荷作用下的毁伤或大变形预测.     

声载荷作用下高温薄壁结构响应特性分析

先进的航空航天器表面结构暴露在严酷的工作载荷环境中,包括复杂的机械力载荷、压力载荷、声载荷和热载荷等,航空航天器表面结构可简化为薄壁结构,在复合载荷作用下结构以非线性方式响应,呈现出复杂的响应特性。首先以热弹性力学、板壳理论及结构稳定性原理为基础,建立热及噪声载荷联合作用下薄壁板运动模态方程,讨论了薄壁结构跳变响应的机理,进而运用等价线性化方法求解模态方程,在此基础上分析了热及噪声载荷对薄壁结构屈曲的影响,进而探讨了热及噪声载荷作用下薄壁结构的非线性响应统计特性。计算了四边简支高温钛合金薄板在声载荷下四个关键点处的均方应变,为进一步开展薄壁结构声疲劳寿命估算和强度设计奠定了基础。     

薄环板与扁薄锥壳组合结构在横向载荷作用下的非线性振动

从弹性壳体的无量纲控制方程出发，研究了一类薄环板与扁薄锥壳组合结构在横向均布载荷和温度载荷作用下的大挠度非线性振动问题．采用打靶法对周边固定的问题进行了数值求解，分析和讨论了组合结构的固有频率与外载荷、锥底和环板半径比例、扁壳锥度的非线性关系以及结构刚度的变化．     

细长压杆剪力对临界力的影响分析

实际受压杆件横截面上不但有弯矩而且有剪力,其剪力对临界力仍有影响。讨论了考虑剪力对细长压杆的临界力的影响,对细长压杆临界力的计算有一定借鉴意义。     

承受中间轴向集中载荷时压杆长度系数的确定

材料力学中用欧拉公式确定细长压杆的临界力,而承受中间轴向集中载荷的细长压杆却不能应用欧拉公式,通常用试算法逐步求得,计算量较大．本文用能量法分析了这种压杆的变形情况,推导出这种压杆相当长度系数的确定方法,使其能用欧拉公式计算临界力,并且有一定的精确度,在工程中具有实用价值．     

飞机结构试验载荷演算方法研究

针对飞机结构静力试验设计问题,将计算机辅助设计技术引入这一领域,结合飞机的曲面外形,探讨了飞机结构静力试验设计中的分布式载荷和集中式载荷的演算问题。在ＵＮＩＸ工作站上Ｍｏｔｉｆ图形用户界面环境下完成了交互式的载荷演算软件,使载荷演算能够以较高的精度和自动化程度进行,并且可以使载荷演算的结果直观地以图形方式进行显示。     

基于柔顺控制的机器人装配技术

针对复杂接触环境下机器人柔顺装配困难的问题,提出了一种基于受力信息精准获取与改进力/位混合控制算法的柔顺装配方法.在对机器人末端力传感器进行零点补偿及负载重力补偿后,通过矩阵变换实时计算出装配接触点处机器人末端执行器的真实受力,并在力控制过程中让机器人的运动遵循双曲正切速度-力关系.实验结果表明,机器人在装配过程中并未发生明显的抖动,所提算法具有良好的柔顺装配效果.     

采用数值方法解算悬链线无铰拱桥

在简单体系无铰拱桥中,悬链线被较多地作为拱轴线.通过电算程序采用数值方法解算悬链线无铰拱的拱轴系数、恒载内力及活载内力影响线,对提高拱桥设计的计算效率和精度有一定的应用价值.     

预应力混凝土框架结构分析的曲率力法

在对后张有粘结预应力混凝土框架结构进行非线性分析时，根据其结构特点和加载方式，提出了一种叫曲率力法的非线性分析方法，该方法利用有限元原理和增量理论，在结构非线性分析的加载过程中用力法求解，加载的步长增量是截面的曲率，并以此来反求外荷载的增量，文中首先说明了该方法的基本假定和材料的本构关系，接着以一单层单跨预应力混凝土框架为例，推导了该方法的原理和步骤，最后，文中利用以该方法编制的非线性程序对两榀预应力框架试验进行了模拟计算，结果表明，模拟计算和试验测试的过程及结果吻合较好，为预应力框架结构分析增添了一种新的方法。     

关于轴心受压格构柱剪力的计算

一个轴心受压的直柱是没有剪力的。但是当柱子处在临界的微弯状态时,柱子的横截面就产生了剪力,这种剪力就会引起格构柱分肢之间的剪切错动变形,从而降低柱的承载能力。因此,格构柱分肢之间的连缀件正是用来抵抗这种错动变形,所以连缀件的截面尺寸主要是根据这个剪力来设计的。关于这个剪力的计算方法较多,世界各国也各有不同。我国钢结构没计规范(TJ17-74)对轴心受压格构柱剪力值的规定主要是根据西安冶金建筑学院研究的成果。本文将简要介绍格构柱剪力确定的几种方法,提出几点粗浅的看法,并建议一个计算方法。该方法结合了我国对轴心受压构件纵向稳定系数φ的研究成果,使轴心受压格构柱的剪力计算与轴心受压格构柱的稳定计算统一起来,并且提高了计算精度。     

用CDC法计算变轴力杆件的临界力

变轴力杆件是工程中广泛运用的一类持力构件，其稳定计算通常采用数值方法，但数值方法不能象解析方法可以对一类问题求通解。本文通过建立无量纲柱的新概念，并按CDC法导出变轴力压杆临界力的计算公式，得出一批对称荷载作用下的计算结果，并导出了在集中力、均布轴力、三角形分布轴力单独作用和联合作用下压杆临界力相关公式。该方法拓宽了DCD法的适用范围，使数值法具有解析法的优点。     

水电站大起重量厂房排架柱内力计算

水电站厂房具有跨度大、层高较高、吊车起重量大、计算工况多以及内力产生的结构变形比一般工业厂房大等特点.以某水电站厂房作为研究对象,为对厂房排架柱内力展开计算,分析了排架柱结构形式及其特征,以控制变形作为其结构设计的关键因素,并根据结构的选型与布置、构造以及构件的刚度比综合确定其计算简图.采用PK程序对风荷载、最大起重力、最大刹车力作用下的排架柱内力进行了计算,并采用空间杆系分析方法TAT为结构变形进行补充计算,计算结果反映了排架柱的实际受力情况,能够作为绘制施工图的设计依据.     

基于ANSYS的超大跨度斜拉桥的索力模拟

目的基于ANSYS平台建立斜拉桥的力学分析模型,实现已知索力的精确模拟,为进一步的分析计算提供依据,也为类似问题的ANSYS二次开发提供思路．方法考虑斜拉索索力之间的相互影响,根据矩阵分析的方法推导循环迭代公式,利用单元初应变或温度荷载模拟索力,并以某主跨1400m斜拉桥设计方案为算例,验证方法的可行性．结果采用常规循环迭代法,迭代30次后,索力误差仍有5％左右,而采用矩阵分析法,迭代30次后,索力模拟误差控制在1％以内,有效解决了索力模拟的收敛性问题．结论矩阵分析法是常规循环迭代法的推广,基于该方法的索力模拟方法精度较高,适用于超大跨度斜拉桥的力学建模．