悬臂梁非线性大变形分析

工程中弹性大变形问题的余能中包含着与微元旋转有关的量,因此可将工程中的弹性大变形的余能分解为余能转动部分和变形部分组成,基于这一思路,本文以几何非线性余能原理概念为基础,通过算例分析验证了该原理可用于解决几何非线性大变形问题。     

计及变形耦合项的平面柔性梁动力学建模及频率分析

考虑了变形产生的几何非线性效应对作大范围运动的平面柔性梁的影响，在其纵向、横向的变形位移中均考虑了变形的二次耦合变量，从非线性应变-变形位移的原理出发，说明增加耦合变量后。使得剪应变近似为零，由此得出的变形模式更符合工程实际和简化需要。考虑两个方向的变形耦合后，采用有限元离散，通过Lagrange方程导出系统的动力学方程。最后对一作旋转运动的平面柔性梁进行仿真计算，并对其固有频率进行分析研究。将本文模型所得的结论。与一次耦合动力学模型、零次近似模型进行比较，说明了三种模型的差异。得到了作旋转运动的平面柔性梁的一些新特点。     

非线性刚度减振器的静变形对响应的影响

近几十年来，人们对非线性刚度减振器在白噪声激励下的响应已进行了广泛的研究．但这些研究忽略了非线性刚度的静变形对响应的影响．本文由ＦＰＫ法计算结果表明，对杜芬型非线性刚度减振器若不考虑静变形的影响，其位移均方值响应的误差可达１５％左右．     

柔性印版的变形分析

为了解决柔性版印刷过程中印刷图文存在的偏差问题,对印刷过程中出现的几种印版的变形进行了分析,通过对印版变形的印前预补偿处理,利用杜邦经验公式计算印版缩版尺寸等方法补偿印版尺寸的变化,最终获得质量较高的印刷品.     

单圆弧波纹管膜片的非线性大变形分析

采用拟壳法把单圆弧波纹管膜片看作具有初始挠度圆环薄板的组合结构,用非线性大挠度弯曲理论对单圆弧膜片的非线性大变形进行了分析。选取膜片圆弧部分的最大变形处挠度为摄动参数,采用板壳理论的修正迭代法,对外周边固定内周边自由的单圆弧波纹管膜片进行了求解,由边界条件和连续性条件得到了精确度较高的二次解析解。通过波纹管膜片圆弧的矢高和波长绘制了圆弧最大挠度处的特征曲线,随着单弧膜片的矢量高度的增加,膜片的挠度非线性增大,随着单弧波纹管膜片的弧长变长,膜片的挠度非线性增加。     

纤维缠绕壳体材料非线性及大变形分析计算

论述了Jones-N elson-Morgan 模型的构成原理及其参数的确定方法, 利用这个模型研究了纤维缠绕复合材料的非线性本构关系。推导和建立了纤维缠绕壳体大变形有限元公式和有限元模型。在同时考虑材料非线性和大变形情况下对纤维缠绕壳体内压进行了有限元分析计算, 获得了与实验结果符合较好的理论预报结果。      

杂交结构的几何非线性有限元分析

本文以传统的ｏｒａｎ梁柱理论为基础，推导了与之相匹配的索单元的切线刚度矩阵。依据上述理论编制了程序，对两种单元的适用性进了验证。     

圆柱筒的应力与变形分析

圆柱筒受轴力作用下计算问题来于实际工程,本文利用弹性力学的基本理论,对其受轴向均布压力作用和受三向外力作用的进行了分析,通过设定应力函数的方法,推导出了应力与变形计算的一般表达式,并对轴向压力引起的径向位移和同时受内外压力作用下的应力及变形的计算,给出了应力与变形的理论计算公式。对实际工程是非常有用的。     

大挠度索结构的非线性有限元分析

本文基于有限元理论,将大挠度索离散为一系列小挠度索单元,推导出索结构的刚 度矩阵的显式。应用本文介绍的方法,可以计算任意挠度、作用有任意荷载的索结构。经过 算例对比,表明本文方法对于求解索结构是一种很好的方法。     

预应力结构非线性分析的索单元理论

本文将预应力结构中的张拉索处理为具有两个铰接节点的索单元,导出了索单元中总分布荷载的表达式和索的大位移增量刚度矩阵以及索元的一致质量矩阵,基于虚功原理建立了索元的静动力非线性平衡方程。应用本文理论可以分析拉索预应力结构的静力非线性问题、基本动力特性及非线性动力反应过程,可以跟踪不同的预应力张拉次序和过程。算例表明:本文方法具有较高的计算精度。     

考虑弹性变形的可展杆系结构展开分析

为了保证空间可展结构可靠运行,在展开过程分析中需同时考虑机构运动和弹性变形。首先建立可展杆系结构展开分析的基础方程式,然后基于广义逆矩阵的理论提出了空间可展杆系结构机构运动与弹性变形的混合分析新方法,解决了机构运动与弹性变形的耦合问题,取得了较好的展开分析精度。与传统的柔性多体动力学方法相比,其优点是建模简单,能够有效地跟踪大型可展杆系结构的复杂运动。编制了仿真程序进行了算例分析,验证了分析方法的有效性。     

高压线下石质路堑开挖控制爆破施工实践

在通电超高压线下进行路堑开挖爆破作业,必须保证高压线路和铁塔的安全,对爆破振动和飞石控制严格,爆破设计和施工难度较大.介绍了该复杂环境下控制爆破方案设计、爆破参数选取和安全防护措施;并对爆破效果进行了分析,得到了一些有益的经验.     

三维柔性多体梁系统非线性动力响应分析

研究了三维柔性多体梁系统的非线性动力响应问题。将空间柔性梁的变形分解为轴向变形以及在x-y平面的弯曲变形和在x-z平面的弯曲变形，引用各自的精确振动模态描述变形场，利用拉格朗日乘子法建立起柔性多体梁系统约束非线性动力学方程。结合Newmark直接积分法和Newton-Raphson迭代法，导出了求解该非线性代数一微分方程组的数值方法。仿真算例证明了该方法的正确性和有效性。     

多跨输电线路脱冰动力响应研究

提出了输电线路脱冰动力响应有限元分析方法,采用3自由度等参抛物线索单元模拟导线及覆冰,空间杆单元模拟绝缘子串,建立了多跨覆冰输电线路有限元模型.使用生死单元技术杀死覆冰单元来模拟脱冰瞬间,使动力分析时间范围包含由覆冰至脱冰的荷载突变过程,采用考虑几何非线性的隐式时间积分算法,利用自适应时间步技术克服收敛困难,对线路脱冰...     

柔索分析的“悬链段”方法研究

本文介绍了基于“悬链段”概念分析索形结构问题的非线性计算方法,适用于任意垂度的索道工程设计。推导了在沿索均布载及单集中力作用下,支点不等高柔索的超越方程(组)并给出了相应的算例。分析结果表明,本方法精度高于其它近似法,可以正确揭示柔索的实际受力及变形性能。     

电活性聚合物薄膜万能肌肉作动器的力电非线性变形分析

该文针对美国人工肌肉公司（Artificial Muscle Inc．）开发的一款电活性聚合物薄膜作动器,建立了该产品核心部件即上下表面附着有柔顺电极的圆环形电活性聚合物薄膜在力电作用下产生面外轴对称大变形的力学模型,利用热力学的基本理论,推导得到了圆环形薄膜在受力电载荷作用时产生面外大变形的控制方程,采用打靶法对控制...     

柔性梁上高速移动质量动力响应分析

与通常研究移动质量与结构的动力相互作用不同,本文认为移动质量在梁上的刚体运动不是预先知道的,即考虑Timoshenko paradox效应,建立了移动质量与柔性梁振动微分方程.然后,采用数值积分方法求解耦合系统的动力响应.数值结果表明本文的方法是正确的     

连续长索非线性静动力分析的样条单元

本文建立了三维长索局部和整体坐标间的映射关系,采用三阶Ｂ样条基构建索的等参元模型,导出了假定初应力技术以克服索初平衡状态寻找中可能遇到的困难。采用本文方法可以求解松索、紧索及索系统的非线性静动力问题。     

柔性联轴器刚度非线性对扭转振动的影响

柔性联轴器在旋转机械系统中,不但起传递转矩的作用,而且还有减小扭转冲击的作用。柔性联轴器的刚度、阻尼特性直接影响着旋转系统的固有特性和扭转减振的效果。因此以具有非线性刚度的柔性联轴器接结的两转子系统为研究对象,通过对其在冲击力矩作用下,旋转系统非线性运动方程的建立、求解,得到了转子扭转振动响应的解析解。经过对转子角加速度随非线性刚度、阻尼、转动惯量变化规律的仿真计算,发现,在相同初始条件下, 冲击角加速度随柔性连接器硬非线性刚度的增大而增大,随柔性连接器软非线性刚度的增大而减小,随转子转动惯量和柔性联轴器阻尼的增大而减小。另外,非线性刚度使旋转系统的固有频率发生变化。     

考虑剪切变形时薄壁箱梁的挠曲分析

为分析剪切效应对薄壁箱梁受力特性的影响,利用微板的面内剪切及平衡微分方程,分别推导出不考虑和考虑薄壁箱梁各板面内剪切效应的弯曲位移函数。选取剪切效应引起的附加挠度作为广义位移,通过定义的剪切广义力矩及剪切翘曲位移函数,将剪切变形状态从全梁挠曲变形状态中分离出来,作为独立的变形状态进行分析。为满足全截面翘曲应力的自平衡条件,引入两个截面特性参数对广义剪切翘曲位移函数进行了修正。数值算例表明,按该文推导的薄壁箱梁剪切弯曲位移函数计算的两跨连续梁跨中截面应力与实测值及有限元值吻合良好。挠度计算表明：剪切效应使得该箱梁在集中和均布荷载作用下跨中挠度分别增大27%和24%。