含有初始挠度的加筋板结构非线性动力屈曲数值分析

基于含有初始挠度的四边简支加筋板模型,数值模拟其受面内冲击荷载作用的动力屈曲行为。提取不同初始挠度幅值、加强筋体积比、加强筋截面宽高比以及分布形式下的动力响应时间历程结果,绘制出基于B-R准则的P-Y曲线,讨论各种参数对加筋板整体结构抗屈曲能力的影响。分析表明:不同的荷载参数,加筋板的动力屈曲行为有显著的不同;加筋板的动力屈曲对初始挠度幅值非常敏感,而加强筋参数对加筋板结构动力屈曲的影响有规律可循。     

弹性地基上的加肋板分析——边界元和有限元法耦联

用无奇点边界元法处理弹性地基上的薄板；用有限元法处理加肋板上的肋梁（即格栅结构），根据弹性地基上的薄板与格栅之间的平衡与协调关系，将两种方法所建立的方程进行耦联，导出一组基本方程；求解板上选点的挠度和有关参数，进而求得板和肋梁的内力．本方法适于任意形状、多种边界条件以及不均匀地基上的加肋板．     

Dimensional Analysis on the Perforation of Stiffened Plates by Projectiles

The phenomena attendant to the perforation of truncated oval shape projectile into multi-layered stiffened plates were investigated. Dimensional analysis was employed to give an empirical formula. Then a membership function was introduced to modify the e     

高强方钢管轻骨料混凝土桁架加劲T型节点试验

为考察支主管间设置的加劲板构造和支主管截面宽度比对高强方钢管轻骨料混凝土桁架T型节点破坏模式、承载力、连接区应力和应变的分布及演化等受力性能的影响,对加劲节点和常规节点进行了支管轴压静力加载试验.试验结果表明:高强方钢管轻骨料混凝土桁架T型节点的典型破坏模式有连接区主管受压上翼缘凹陷、主管腹板凸曲、主管弯曲、支管侧倾失稳、加劲板屈曲、支主管焊缝开裂和加劲板与支管焊缝开裂等.常规节点的承载力取决于支管根部及其焊缝的承载强度和连接区主管上翼缘的局部承压强度,其荷载-位移曲线形成流塑平台.加劲节点的承载力取决于包括加劲板扩散效应的支管根部及其焊缝的承载强度、连接区主管上翼缘扩散承压强度和加劲板屈曲强度,其荷载-位移曲线呈渐变上升趋势,没有屈服平台.加劲板明显提高了T型节点的承载力,加劲节点的屈服承载力和极限承载力较常规节点分别提高10.0%~40.0％和15.0％~48.3％,加劲节点的承载力随支主管截面宽度比的增加而提高.     

复合材料格栅加筋板的分层扩展特性

采用有限元方法对低速冲击后蒙皮内含有不同分层形式的复合材料格栅加筋(AGS)板的分层扩展行为进行了数值模拟。采用虚裂纹闭合技术计算分层前缘的总能量释放率,并以总能量释放率准则作为分层扩展判据,结合自适应网格移动技术,分别研究了在压缩载荷作用下,蒙皮内具有圆形和椭圆形分层的复合材料格栅加筋板的分层扩展过程。数值研究结果表明:分层深度的变化导致了AGS的分层扩展特性十分复杂,它与分层深度、初始分层尺寸、蒙皮和肋骨的刚度比、后屈曲变形模式等因素都密切相关。本文结论对AGS的承载能力预测及优化设计具有一定的参考价值。     

加筋板结构后极限强度行为影响参数研究

为使船体结构的安全性设计得到有效技术支撑,通过ABAQUS有限元软件,对面内压力作用下的加筋板结构进行响应分析,得出加筋板结构在达到极限强度之后的载荷-位移关系曲线,即后极限强度行为.探讨了板厚、材料硬化率、边界条件以及初始缺陷等影响船体加筋板结构受损之后承载能力的重要参数.结果表明:加强筋数量的增加对于提高加筋板结构在给定变形下的承载能力有利,板厚的增加并不能有效改善结构受损后的承载能力.     

加筋板架击穿概率分析

为评估攻击武器作用下舰船结构的安全性,对战斗部冲击载荷作用下加筋板架的击穿概率进行分析.取初始撞击速度、战斗部密度、材料的弹性模量和极限强度作为随机变量,利用随机数生成程序得到50组随机变量的初始值;采用有限元程序进行仿真计算,得到战斗部击穿板架后的末速度值,并检验末速度是否服从正态分布,若不服从则利用最大熵法拟合末速度的概率密度函数;考虑战斗部撞击点和板架加强筋的相对位置关系,采用速度破坏准则,利用蒙特卡罗方法模拟得到不同入射角度的战斗部击穿单层和双层加筋板架的概率.该方法所用样本数量少,充分利用了样本信息,效率较高,具有一定实际应用价值.     

有张力的弹性支承单侧单向加肋矩形板的柱面弯曲问题

本文从工程实际问题出发,以严密的解析解计算结果为基础,建立起有张力的单侧单向加肋矩形板的柱面弯曲基本方程式。结合工程问题,给出了板的弹性支承在特定变形条件下的解答。并通过算例,与有关文献进行了比较,表明文中结果是可行的。     

加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙抗剪承载能力分析

加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙是一种新型结构形式的组合剪力墙。为了研究加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙的抗剪性能,采用ABAQUS有限元程序对其进行有限元模拟分析。分析了加劲板间距、跨高比、两侧钢板厚度和内填混凝土板厚度等参数对这种剪力墙抗剪性能的影响。分析结果表明:加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙承载力高;跨度和钢板厚度是影响加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙的主要因素,随着跨高比、钢板厚度的增大,承载力明显提高;最后基于承载力叠加原理提出加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙承载力计算公式。     

横向冲击荷载下加筋板结构的动力响应数值分析

以横向冲击荷载下的四边简支加筋板结构为研究对象,建立有限元模型。通过对不同参数下加筋板动力响应时间历程曲线的比较,分别讨论荷载形式、荷载峰值、加强筋体积比、宽高比以及分布形式对整体结构动力响应的影响。研究结果表明：阶跃荷载下加筋板动态响应最为强烈,荷载峰值与加筋板挠度峰值直接相关;加强筋与板的体积比α、加强筋横截面的宽高比β与整体结构的动力响应密切相关;在加强筋与板的体积比α一定前提下,减小加强筋宽高比β的值,更利于提高结构的抗冲击能力。     

受压T肋加劲板翼缘的局部稳定性能

为研究T形肋加劲板翼缘的受压局部稳定性能,考虑翼缘宽厚比的变化,设计制作5个Q345和4个Q420钢材强度的焊接T形肋加劲板试件进行翼缘局部稳定轴压试验,并建立有限元模型进行验证,分析不同材料本构、简化焊接残余应力、局部初始几何缺陷对其受力性能的影响,得到翼缘局部稳定简化计算公式。结果表明：翼缘局部稳定试件与有限元模型均在翼缘1/2高度附近发生局部屈曲破坏,翼缘宽厚比越大,试件出现局部屈曲变形越早。有限元计算模型采用理想弹塑性本构模型模拟,随着翼缘相对宽厚比增大,残余应力的计入降低了构件轴向刚度;所有板件均计入局部初始缺陷时的稳定系数最小。采用三次多项式拟合的翼缘局部稳定简化公式曲线与欧洲规范曲线的趋势较为接近,而采用Perry公式拟合的曲线与中国、美国规范曲线的趋势较为接近。不同钢材强度拟合的公式曲线趋势基本一致,可以推荐采用Perry公式拟合的曲线进行计算。     

帽形中间加劲肋纯压作用下加劲性能的有限条分析

用有限条程序对帽形中间加劲肋在单向均匀受压状态下的加劲性能进行了数值分析.文中详细分析了帽形肋条的刚度、形状尺寸和位置变化对中间加劲板件屈曲应力的影响,以及帽形中间加劲板件的充分加劲刚度的计算.在分析基础上,给出了帽形中间加劲肋合适尺寸的建议,得出了计算充分加劲刚度和考虑肋条位置偏移影响的公式.本文主要结论可供设计和修订设计规范参考.     

局部荷载作用下单向加肋板的弯曲问题

本文用混合型三角级数法,讨论了顺肋边简支单向加肋矩形板,在沿局部矩形域分布的均布荷载、集中力、集中力偶、线分布力、线分布力偶及位于同一线上的等距等值集中力等局部荷载作用下的计算.文中导出了全部内力及位移的解析解,并给出了解决有关工程问題的数值例题.     

Propagation law of shock waves and gas flow in cross roadway caused by coal and gas outburst

In order to study the propagation law of shock waves and gas flow during coal and gas outburst, we analyzed the formation process of outburst shock waves and gas flow and established the numerical simulation models of the roadways with 45° intersection and 135° intersection to simulate the propagation of outburst gas flow and the process of gas transport. Based on the analysis of the simulation results, we obtained the qualitative and quantitative conclusions on the characteristics and patterns of propagation and attenuation of outburst shock waves and gas flow. With the experimental models, we investigated the outburst shock waves and gas flow in the roadways with the similar structures to the simulated ones. According to the simulation results, when the angle between the driving roadway and the adjacent roadway increased, the sudden pressure variation range in adjacent roadway and the influencing scope of gas flow increased and the sudden pressure variation duration decreased. The intersection between the driving roadway and the adjacent roadway has no effect on airflow reversal induced by the shock waves and gas flow.     

带附加集中质量加肋板随机振动分析与控制

从带有附加集中质量加肋板的力学简化模型出发,推导给出了该模型的随机功率谱密度,并分析了系统随机振动响应的其他统计数字特征:均值、均方值、互相关函数和协功率谱密度.引入最小化加速度和最小化振动功率传递两类不同的控制方法对模型在随机信号输入的工况下做出了优化控制,并对控制前后的系统响应做了振动仿真模拟.仿真结果表明两种控制方法均能有效地抑制系统的随机振动,对激振力和误差传感器都确定已知的工况,可以通过仿真试验得到随机激励情况下的控制作动器的位置及控制力大小,为工程实践提供了有价值的参考.     

高速弹体水平入水产生冲击波特性

高速弹体入水产生的冲击波对弹体的水下运行与毁伤性能有着至关重要的作用.为得到高速弹体入水产生的冲击波及其传播特性,利用一级轻气炮高速发射平头和球形两种不同弹体水平入水,通过以不同方式分布于水下的压力传感器测量因此而形成冲击波峰值压力衰减特性.实验结果表明:初始冲击波峰值压力随着距离和角度以不同的方式衰减;在波的传播方向上,其满足指数衰减的形式,压力介于距离的倒数与距离平方的倒数之间的曲线之间.在球形波阵面上则以正弦曲线的形式衰减,这种沿距离和角度衰减的冲击波峰值不受弹体的初始速度的影响.     

泥酸鋰单模换能片切割方向的计算

为了使铌酸锂换能器激发单一模式的机械波,晶片的切割方向必须限制在某些确定的数值上。本文将通过求解压电增劲Christoffel方程,从理论上确定这些方向并计算相应方向上的波速和机电耦合系数。     

飞片碰靶产生冲击波的简化模型

提出了一种计算飞片靶产生冲击的增长与衰减规律的简单方法,采用该方法计算了具有密度和速度空间分布的铝飞片碰撞静止铝平面靶驱动的冲击波在靶中的增长与衰减的情况,并与我们在大型计算机上的数值模拟结果进行了比较.     

两种乘波前体/进气道一体化设计与性能研究

建立了由激波面推算波后流场的计算方法,设计了能够产生三道封闭圆锥激波的相交锥模型.以此为基础生成了具有三道封闭激波的乘波前体和具有一道封闭激波两道平面激波的乘波前体对比模型.分别对两种乘波前体与进气道一体化模型进行了全三维流场计算,研究了两模型在不同飞行状态下的气动性能.结果表明三道封闭激波乘波前体模型相比对比模型具有较大的气动性能优势.在进气道进口截面处边界层厚度几乎相等的情况下,流量系数提高了3.4%,总压恢复系数提高了8%,进气道进口截面流场不均匀度降低了8.8%.相比低于设计马赫数和负攻角,两模型在高于设计马赫数和正攻角有较大的封闭激波飞行范围.CFD计算结果表明,对于乘波前体设计马赫数应低于实际飞行马赫数,并且宜采用正攻角飞行.     

考虑强余震影响的变形和能量地震损伤模型

根据主震和余震关系,合成强余震地震波,基于能量等效原理由主震波和两条强余震波拟合等效地震波.以某连续梁桥为研究对象,采用位移法和能量法,给出主震地震波和等效地震波作用下,桥墩的最大位移和滞回耗能,评估桥梁损伤情况,揭示强余震对结构损伤的影响规律.引入变形和能量损伤提高系数,对Park-Ang模型进行修正,提出了强余震影响下的变形和能量双参数地震损伤模型,通过算例分析验证了该模型的可靠性.