线性分布载荷作用下双模量圆板的计算分析

双模量圆板在线性载荷作用下,会形成各向同性的拉伸区和压缩区.可将双模量圆板看成两种各向同性材料组成的层合板,采用弹性理论建立双模量圆板在外载荷作用下的静力平衡方程,利用此静力平衡方程即可确定双模量圆板的中性面位置.建立双模量圆板在外载荷作用下的弯曲微分方程,求得双模量圆板在线性分布载荷作用下的挠度方程.通过算例讨论分析双模量对圆板弯曲变形的影响,得到圆板材料拉压弹性模量相差较大时,其挠度计算不宜采用相同弹性模量经典薄板理论,而应该采用双模量薄板理论的结论.     

机械载荷作用下梯度多孔材料圆板非线性力学行为的研究

基于一阶剪切变形圆板理论,应用最小势能原理,推导了梯度多孔材料圆板在径向载荷与横向载荷共同作用时的控制微分方程及边界条件,并将其退化为经典板理论下的结果.利用打靶法求解圆板非线性力学行为的数值解,并根据结果分析了梯度多孔材料的性质、机械载荷及边界条件等因素对圆板非线性力学行为的影响.     

关于简支外伸圆板的塑性极限载荷

指出一些国内外有关结构塑性极限分析专著中所给出的关于外伸圆板极限载荷的公式均有误。文中给出了该问题的正确表达式。     

受圆锥分布载荷圆板应力分析

分析了中心固定的圆板受圆锥分布载荷作用时的剪力，从而导出径向应力，切向应力及挠度的计算公式，最后给出应力曲线求出最大应力。     

用单自由度弹性系统研究双模量圆板的冲击问题

在考虑双模量圆板质量的基础上,研究了重物对双模量圆板的冲击问题。把被冲击的双模量圆板简化为一集中质量与无重量弹簧相连接的单自由度弹性系统,使重物对双模量圆板的冲击问题转化为重物对具有集中质量单自由度弹性系统的冲击问题,然后采用动力学方程推导出了重物对双模量圆板的冲击力、冲击时间、动载荷系数的函数表达式,解决了能量法仅能给出动载荷系数的缺陷,指出有关板壳理论专著给出的动载荷系数公式,仅是动力学方程推导出的动载荷系数公式的特例。当拉压弹性模量相差较大时,不能把重物对双模量圆板的冲击问题简单处理为重物对单弹性模量圆板的冲击问题,必须考虑拉压弹性模量不同的因素对圆板冲击问题的影响。     

弯曲载荷作用下含错边缺陷管道环焊缝应力计算

滑坡等地质灾害引起的弯曲载荷是导致环焊缝失效的重要因素,管道环焊缝焊接过程中的错边缺陷,容易形成局部应力集中,除设计压力外,环焊缝还能承受的弯曲载荷已成为管道完整性管理中的重点和难点。基于有限元分析数据提出了一种针对弯曲载荷作用下含错边缺陷环焊缝的应力计算方法。首先,给出了管道承受均匀内压和弯曲载荷的近似解析计算公式;然后,针对无错边和含错边缺陷的环焊缝开展有限元计算,采用子模型方法兼顾了大跨度模型的计算效率和环焊缝的计算精度;最后,基于有限元分析数据对经典解析公式进行修正,得到管道环焊缝单点应力的计算公式。经验证,该方法与有限元结果相差1%以内,可适用于弯曲载荷作用下的环焊缝应力计算,是一种可用于工程强度快速评估的精确分析方法。     

静载荷作用下夹层圆板非线性主共振分析

基于Reissner夹层板理论,利用Hamilton原理建立静载荷作用下夹层圆板的非线性动力学方程.应用Galerkin法得到静载荷作用下夹层圆板的轴对称非线性振动微分方程.运用多尺度法求解并推导出主共振下系统的幅频响应方程,并依据Lyapunov稳定性理论得到系统稳态运动的稳定性判据.通过算例,得到周边简支约束下夹层圆板主共振的幅频响应曲线图,以及振动幅值随静载荷幅值、激励力幅值和夹心厚度的变化曲线图;研究了不同参数对系统共振幅值的影响规律,并对解的稳定性进行了分析.     

服从正态分布随机载荷作用下齿轮弯曲疲劳试验研究

根据齿轮传动过程中普遍承受的高斯分布载荷谱,编制了试验用随机变幅疲劳载荷谱,在MTS电液伺服疲劳试验机上利用成组试验方法完成了该随机载荷作用下全寿命齿轮弯曲疲劳试验,得到了特定变差系数高斯分布载荷谱下齿轮弯曲强度的R-S-N曲线。试验结果证明,随机变幅疲劳试验得出的轮齿疲劳寿命低于由疲劳载荷上限值取为载荷谱均值的恒载荷疲劳试验得出的疲劳寿命,因此,如果采用后者的试验结果去估算实际服役中的齿轮的弯曲疲劳寿命是非常危险的。对随机载荷下的齿轮设计的疲劳极限的理论值进行了预测,并与试验结果进行了比较。结果表明,理论分析结果与试验结果基本相符。     

不同荷载作用下圆孔板孔边及孔口附近应力场的仿真分析

建立了基于弹性理论及复变函数理论的计算模型。利用所建立的计算模型对孔边应力场进行了分析,同时也对孔口附近的各应力分量进行了较为全面的计算,得到了一些有益的结论。对孔边各应力分量进行了比较,同时也对距孔边不同距离时的应力场进行了比较。另外,通过施加不同的荷载,对孔边的应力场以及距孔边不同距离时的应力场的影响进行了研究。     

由正交异性板的响应识别移动荷载

建立移动荷载引起的正交异性板动力响应的计算公式,当移动荷载为常荷载时,板的响应可精确解得。在此分析基础上导出板上多个移动荷载与板的多点响应或单点多时刻响应的关系,由最小的二乘法识别移动荷载。通过算例讨论了响应的测试误差对识别结果的影响。     

全液压四辊弯板机设计

介绍全液压四辊弯板机的设备及结构特点,重点介绍设备组成、工作原理及设计要点。     

厚钢板激光多次扫描弯曲成形的研究

采用数值模拟和实验研究分析了厚钢板激光多次扫描弯曲成形过程中弯曲角度与激光扫描次数之间的关系。建立三维热力耦合有限元模型计算了成形过程的温度场、应力场和弯曲角度的变化,对不同厚度钢板的激光多次扫描弯曲成形过程进行了实验研究,模拟结果与实验结果符合较好。在相同的工艺参数条件下,钢板越厚,弯曲角度越小。钢板弯曲角度随激光扫描次数的增加而增大,但对不同厚度钢板,它们的变化规律不同。钢板下表面的应变强化是多次扫描过程中随扫描次数增加而弯曲角度增量减小的主要原因。     

连续激励下的圆盘粘弹性波导吸振器研究

分别对连续激励下基于经典薄板理论和基于Mindlin中厚板理论的圆盘粘弹性波导吸振器进行了动力学分析，对振动波传播机理和耗能规律进行了理论和仿真研究，并在此基础上把两种圆盘粘弹性波导吸振器用于家用小型冰柜的压缩机减振实验中。理论和实验研究表明，圆盘粘弹性波导吸振器对低频振动具有良好的抑制作用。     

航空器蒙皮维修圆补片小挠度弯曲力学分析

针对航空器蒙皮维修中孔型损伤维修的补片设计问题,利用力学分析计算方法,完成了孔型损伤的应力分析,应用计算方法量化地确定了孔型损伤维修中的补片尺寸,同时对比分析了航空公司航空器蒙皮维修经验公式方法中推算的补片设计方法,分析了误差的原因,提出了经验公式法的纠正措施,并推证出补片尺寸的工艺计算公式和补片尺寸的优化方案。     

卧式容器外加两个集中载荷时的轴向应力计算

对附加两个集中载荷卧式容器进行载荷分析,建立弯矩方程,确定卧式容器上轴向弯矩极值的位置（产生最大轴向弯矩的截面）,并给出工程适用的计算方法。     

变载荷作用下柔性关节板弹簧的大变形分析与强度计算

提出一种由气缸驱动的柔性机械手关节,关节采用板弹簧作为骨架。板弹簧的变形等效于自由端受特殊变载荷作用的弹性悬臂梁的大变形,其特殊变载荷是一个方向和大小都随气缸压力而变化的载荷。建立了悬臂梁静态变形的微分方程,采用简单的微分计算方法得出不同气缸压力下板弹簧任意位置的变形倾角、变形位移及应力的数值解。绘制其变形曲线和应力曲线,分析板弹簧的变形和应力分布情况,并校核了板弹簧最大应力处的强度。     

集装箱板冷弯表面微裂纹的成因

对集装箱板冷弯时表面微裂纹的成因进行分析。结果表明：轧制表面层的粗晶、混晶和沿轧向的分层是引起表面微裂纹的重要原因,而氧与氮含量较高对冷弯性能有不利影响;并提出了改变轧制变形量、加大轧制后冷却速度的改进工艺和方法。     

Numerical Method Based on Compatible Manifold Element for Thin Plate Bending

The typical quadrangular and triangular elements for thin plate bending based on Kirchhoff assumptions are the nonconforming elements with low computational accuracy and limitative application range in finite element method(FEM). Some compatible elements can be developed by the means of supplementing correction functions, increasing nodes in element or on the boundaries, expanding nodal degrees of freedom(DOF), etc, but these elements are inconvenient to apply in practice for the high calculation complexity. In this paper, in order to overcome the defects of thin plate bending finite element, numerical manifold method(NMM) was introduced to solve thin plate bending deformation problem. Rectangular mesh was adopted as mathematical mesh to form finite element cover system, and then 16-cover manifold element was proposed. Numerical manifold formulas were constructed on the basis of minimum potential energy principle, displacement boundary conditions are implemented by penalty function method, and all the element matrixes were derived in details. The 16-cover element has a simple calculation process for employing only the transverse displacement cover DOFs as the basic unknown variables, and has been proved to meet the requirements of completeness and full compatibility. As an application, the presented 16-cover element has been used to analyze bending deformation of square thin plate under different loads and boundary conditions, and the results show that numerical manifold method with compatible element, compared with finite element method, can improve computational accuracy and convergence greatly.