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2006年  第23卷  第S1期

基本方法
摩擦因素对微压痕实验的影响
张帆, 黄克智, 黄永刚, 秦江
2006, 23(S1): 1-6.
摘要:
材料在发生微米亚微米尺度不均匀变形时表现出尺度效应,微压痕问题是典型代表。目前的微压痕研究中普遍采用无摩擦假设,而相对缺少对摩擦因素的深入研究。基于CMSG低阶应变梯度塑性理论,通过有限元分析研究了摩擦因素对微压痕实验的影响。结果表明对于目前普遍采用的较钝的Berkovich压头(简化为圆锥后顶角为140.6),摩擦的影响并不重要,可以简化为无摩擦情况。
圆柱壳限制失稳的实验研究
郭英涛, 任文敏
2006, 23(S1): 7-10,6.
摘要:
采用高分子高弹性材料Mylar薄膜制作衬壳,其外侧的刚性限制为钢制圆柱筒壳,两端用加强环压紧以模拟边界条件。用气压加载模拟圆柱壳受周向均匀压力,观察衬壳的屈曲过程,同时测量衬壳的临界载荷。实验测量结果与有限元计算的结果符合较好。另外还通过人为制造不同初始缺陷和变换不同壳体长度,研究了限制失稳临界载荷与初始缺陷及不同长度的关系。结果表明圆柱薄衬壳受侧向外压的限制失稳临界载荷比自由失稳临界载荷有很大提高。
幂律流体偏心环管流动中公转的影响
冯顺新, 李启兵, 符松
2006, 23(S1): 11-15.
摘要:
数值模拟了压力驱动的幂律流体环管流动中,当流动为充分发展层流、且内管在偏心自转时内管公转的影响。结果表明当内管偏心自转时,其同时存在的公转对环管内压强和内管表面剪应力的分布影响显著。和自转同向的公转在一定强度范围内具有使流动阻力减小的效果,这和公转对由内管偏心自转导致的二次流范围的压缩以及幂律流体剪切变稀的特性有关。流动阻力随公转的变化不是单调的,在各偏心率下均存在一个使流动阻力最小的公转强度。
无网格彼得洛夫伽辽金法在大变形问题中的应用
张希, 姚振汉
2006, 23(S1): 16-20.
摘要:
将无网格局部彼得洛夫伽辽金(MLPG)法推广应用于大变形问题。导出了非线性局部子域对称弱形式,通过对该弱形式进行线性化得到了用于非线性计算的MLPG格式,并对MLPG的计算速度进行了优化,使MLPG成为一种复杂度为O(N)的算法。几何非线性和几何与材料双重非线性的数值算例表明,相对有限元方法,MLPG在处理此类大变形问题时收敛性好,精度高,并能减小有限元分析中易遇到的网格畸变带来的困难。
曲线形水中悬浮隧道的温度内力研究
董满生, 葛斐, 洪友士
2006, 23(S1): 21-24.
摘要:
采用混合法研究张力腿定位的曲线形水中悬浮隧道的温度内力。分析表明,由温度升高导致隧道膨胀(或收缩)所产生的轴向力很小,主要是径向力,同时还会产生扭矩和弯矩。通过数值实验给出张力腿的水平径向力与张力腿弹簧系数、隧道曲率半径、截面抗弯刚度及圆心角之间的变化关系。计算结果表明温度内力变化复杂,两组张力腿温度内力此消彼长。
壁厚不连续不对称圆柱壳和开口壳的自由振动分析
卿光辉, 王喆, 刘艳红
2006, 23(S1): 25-29.
摘要:
视壁厚不连续不对称的圆柱壳或开口壳为层合壳。以弹性力学中的Hamilton正则方程为基础,分别应用Hamilton正则方程的半解析法构建层合壳每一层的线性方程。考虑到每两层连接界面上应力和位移的连续性,联立各层的方程得到系统的控制方程和特征方程。主要的优点是系统的控制方程不限制圆柱壳的厚度,数学模型和数值方法也适应分析壁厚不连续且壁厚不对称的复合材料层合壳问题。
微管道内湍流转捩的实验研究
郝鹏飞, 何枫, 朱克勤
2006, 23(S1): 30-34.
摘要:
研究旨在确定微管道内流动从层流到湍流转捩的临界雷诺数。利用微观粒子图像测速技术(Micro-PIV)研究了去离子水在内径为230μm的圆形截面玻璃微管道内的流场结构,得到了从层流到充分发展湍流各流动状态下的轴向平均速度分布和湍流度分布,实验雷诺数为1020~3145,同时研究了微管道内的流动阻力特性。平均速度场和脉动速度场的实验结果表明微管道内从层流到湍流的转捩发生在Re=1800~1900左右,与流动阻力的测量结果一致,与宏观流动比较,并未发现微管道内的流动转捩有明显提前。实验结果还显示,当Re>2700时,微管道内的平均流速分布和相对湍流度分布呈现典型的充分发展湍流状态特征。
基于曲率模态和支持向量机的结构损伤位置两步识别方法
刘龙, 孟光
2006, 23(S1): 35-39,4.
摘要:
支持向量机是一种基于统计学习理论的机器学习算法,能够较好的解决小样本的学习问题。介绍了支持向量机分类和回归算法,将其应用于梁结构的损伤诊断中。以曲率模态参数作为损伤识别指标,提出了基于支持向量机的结构损伤位置两步识别方法:首先根据支持向量机分类算法的概率估计找到可能的损伤位置,重新构造训练样本;然后利用支持向量机回归算法计算精确的损伤位置。通过对悬臂梁仿真计算进行了验证,结果表明:支持向量机在结构损伤诊断领域中具有较好的应用前景。
钻孔爆破断裂控制技术研究
朱志武, 宁建国, 李义
2006, 23(S1): 40-45.
摘要:
提出了一种新型的断裂控制爆破方法——在炮孔内同时利用不同的偶合介质(水和空气)爆破法。利用空气和水不同的物理特性和传能性质,控制爆炸能量的释放过程及作用方向,从而达到控制断裂方向,以起到崩落一侧而保护另一侧的目的。分析了水和空气不偶合装药爆破对周围介质的作用,通过模拟试验,对爆破后水介质所在方向和空气介质所在方向的应变和损伤分别进行了对比,反映出了介质中的受力和变形情况。实验表明,能够有效地控制裂缝的产生和发展,是一种行之有效的断裂控制爆破方法。
变截面梁预应力计算的积分算子法
谢靖中
2006, 23(S1): 46-51.
摘要:
将积分算子法用于变截面梁预应力问题的计算,提出了一种新型计算方法。该方法将多段变截面梁作为一个计算单元处理,直接计算多段预应力索等效节点力和单元内力,包含了变截面梁刚度分布对等效节点荷载的影响,包含了变截面剪切变形影响。该方法克服此前方法的缺陷,为变截面梁预应力的计算提供了一种精确计算方法。
含金属内衬复合材料缠绕容器固化过程应力场的混合Hamilton元半解析法
任明法, 陈浩然
2006, 23(S1): 52-57,5.
摘要:
基于Hellinger-Reissner广义变分原理,提出了一种分析含金属内衬复合材料缠绕壳结构过程应力场的混合状态Hamilton元半解析法。该方法在周向面内采用有限元离散,而沿径向对状态方程进行解析求解;在求解过程中,又采用了传递矩阵技术,这样,不仅保证了相邻铺层的界面上层间位移和层间法向和剪应力的连续性,同时,又得到了缠绕结构的内、外表面状态向量之间的关系式。为此,不论缠绕结构的层数有多少,最后都可归结为一个求解缠绕结构内、外表面状态向量未知量的方程组。同有限元法相比,有效地提高了应力分析精度,而且也大大地降低了求解未知量的数目。
井间地震资料中纵波各向异性参数反演
卢明辉, 聂建新, 杨慧珠
2006, 23(S1): 58-61.
摘要:
采用旅行时线性/二次联合插值射线追踪算法(QLTI算法)得到各向异性地层的P波井间层析成像旅行时,在地层垂向速度和各向异性参数反演中引入了小生境遗传算法,采用共享函数完成种群进化过程中个体的选择操作,更好地维护了种群中个体的多样性,在一定程度上能避免陷入局部极值。数值算例表明,该方法能细致地描述地层各向异性信息,反演精度高、稳定性好。多尺度联合反演使得小炮检距下也能得到精度较高的各向异性参数。
薄膜结构褶皱分析的有限元法
谭锋, 杨庆山, 张建
2006, 23(S1): 62-68.
摘要:
褶皱分析是薄膜结构受力分析的重要组成部分,阐述了适用于建筑膜材的主应力-主应变膜材受力状态判别准则和采用修正本构矩阵对褶皱的膜单元进行处理的方法,并给出了有限元公式。在此基础上,以索膜结构分析软件CAFA为平台编制了相应的有限元程序,根据矩形张拉膜受面内弯矩作用的计算结果与理论解的对比证明了程序的正确性,最后还给出了另外三个工程算例的分析结果。
大转动平面梁有限元分析的共旋坐标法
蔡松柏, 沈蒲生
2006, 23(S1): 69-72,6.
摘要:
虽然大转动平面梁单元已有很多,但其中许多太复杂,缺乏计算效率,值得改进。采用共旋坐标法准确的首次导出了平面梁单元发生大转动小应变时的非对称单元切线刚度矩阵,利用这一非对称的单元切线刚度矩阵由Newton-Raphson迭代法编制了一个FORTRAN程序NPFSAP,并获得了大转动梁、方形和圆形框架的高精度数值解,表明了这种非线性单元列式的正确性和非线性求解过程的收敛性,非对称单元切线刚度矩阵值得推介。
基于改进PSO算法的结构损伤检测
万祖勇, 朱宏平, 余岭
2006, 23(S1): 73-78,1.
摘要:
结构的损伤检测常转化为求解约束优化问题,针对粒子群算法容易出现早熟问题,增大算法后期的粒子位置的改变量,从而增加粒子位置的差异,因而能够增强其在求解约束优化问题时抵抗局部极小的能力。两层刚架单损伤和多损伤识别的数值结果和收敛曲线表明了改进后的粒子群算法优于传统的带惯性因子的粒子群算法。三层框架结构的4种损伤工况的试验研究进一步说明了该算法应用于结构损伤检测领域的有效性。
K节点应力集中系数的试验和数值研究方法
邵永波, LIE Seng-Tjhen
2006, 23(S1): 79-85.
摘要:
工程中常用的评价海洋平台中管节点疲劳寿命的方法是使用S-N曲线。当管节点承受疲劳载荷作用的时候,可以通过数值或者试验方法得到沿着焊缝处的热点应力幅的大小。然后通过S-N曲线,可以预测此节点在破坏前可以承受疲劳载荷的循环次数。应力幅的大小可以由应力集中系数这个参数来确定。对K型节点在承受基本载荷作用下的应力集中系数进行了数值和试验分析,得到了各种基本载荷作用下K节点沿着焊缝处应力分布情况和极值应力点的位置。
土木工程学科
钢筋混凝土裂缝机理与控制措施
陈肇元, 崔京浩, 朱金铨, 安明喆, 俞哲夫
2006, 23(S1): 86-107.
摘要:
钢筋混凝土裂缝分析与控制,全文共4部分:1、裂缝是不可避免而又可以尽量减轻的自然灾害;2、收缩裂缝分析及控制;3、温度收缩裂缝分析及控制;4、裂缝控制的综合技术措施。较全面地论述了钢筋混凝土裂缝机理及控制措施,文末附有100多篇参考文献。
空间钢框架精细塑性铰法高等分析
刘永华, 张耀春
2006, 23(S1): 108-116.
摘要:
几何非线性单元的精度主要决定于单元恢复力的计算方法,刚度矩阵对单元精度的影响很小。建立了考虑剪切变形影响的精细塑性铰法空间梁柱单元。单元二阶效应由稳定函数考虑,采用精细塑性铰模型考虑材料非线性,可考虑截面的逐渐屈服以及由残余应力引起的分布塑性对单元刚度的削弱。单元刚度矩阵包含了轴向、弯曲和扭转位移之间的耦合效应。利用ANSYS软件的用户可编程特性(UPFs)编写了单元程序,通过连接将用户单元添加到ANSYS软件单元库中。算例分析结果表明,采用作者提出的单元时,每根杆件用一个单元模拟分析可达到很高精度,而采用ANSYS中BEAM189单元时,每根柱需3~4单元模拟才能达到合适的精度。分析结果还表明,多高层框架结构中构件剪切变形的影响不可忽略。
变刚度钢管混凝土短柱隔震装置滞回曲线的研究
成世峰, 张玉良, 张铜生
2006, 23(S1): 117-121.
摘要:
在王焕定等人试验的基础上,针对变刚度钢管混凝土短柱隔震装置提出了便于弹塑性时程分析中应用的双向恢复力模型。本模型采用光滑连续函数来模拟该隔震装置的恢复力,并将该隔震装置的摩擦力模型化为速度相关型阻尼力。模型的控制参数可以直接从试验曲线中获得。
碳纤维布加固复合受力钢筋混凝土箱梁抗扭性能的非线性有限元分析
李忠献, 张媛, 景萌
2006, 23(S1): 122-127,.
摘要:
采用有限元方法对碳纤维布加固钢筋混凝土构件进行非线性分析,是对有限的试验研究的有效补充和进一步深入探讨。根据4根碳纤维布加固钢筋混凝土箱梁的试验研究结果,建立了合理的三维有限元模型,对碳纤维布加固钢筋混凝土箱梁在弯剪扭复合受力下的抗扭性能进行了非线性有限元分析。计算得到的扭矩-扭转角关系曲线、钢筋和碳纤维布的应变曲线以及界面粘接单元的恢复力曲线等与试验结果吻合较好,可以较好地模拟碳纤维布加固箱梁的受扭性能。进一步通过对7根数值梁的计算结果分析,提出碳纤维布加固钢筋混凝土箱梁在复合受力下的剪扭相关性符合直线方程。
混凝土桥梁损伤识别的理论与试验研究
赵启林, 李志刚, 陈浩森
2006, 23(S1): 128-133.
摘要:
针对目前桥梁损伤识别理论受到测量误差、环境随机因素与模型误差等影响识别精度低的缺点,利用数理统计与随机分析的基本理论,提出进行混凝土桥梁裂缝等损伤识别的新理论方法;该方法首先寻找监测响应量的主要影响因素作为原因量,其次建立原因量与响应量的统计模型,最后利用预测模型进行判别是否发生损伤;利用该方法可以有效地考虑环境随机因素、测量误差等不确定因数,避免结构分析的计算模型误差,因而可以有效地提高进行损伤识别的精度;两根钢筋混凝土小梁模型试验证实了本理论的正确性。
三维实体退化虚拟层合梁单元在钢曲梁极限承载力分析中的应用
吴光宇, 汪劲丰, 项贻强, 徐兴
2006, 23(S1): 134-139.
摘要:
提出采用三维实体退化虚拟层合梁单元计算钢曲梁极限承载力的方法。考虑结构的几何非线性和材料非线性,利用该单元编制了极限承载力计算程序,并将其应用于钢曲梁极限承载力的分析。计算实例表明,该单元收敛快,稳定性好,在单元数较少的情况下,具有较高的精度。由于能克服壳体单元或梁段单元法的缺陷,该计算方法具有更强的通用性。
基于龄期度法对早龄期混凝土结构温度应力的分析
吕坚, 叶列平, 王宗纲
2006, 23(S1): 140-144,.
摘要:
为合理确定早龄期混凝土的性能,考虑养护温度对混凝土力学性能的发展过程及终值的影响,引入了龄期度法,并以某高层大体积混凝土基础底板的温度场和应力场的有限元计算为例,讨论了应用龄期度法对早龄期混凝土结构温度应力计算问题。在有限元分析中应用龄期度法,要求每个单元都具有不同的材料属性,并且每个单元的材料属性都要随荷载步改变,计算中满足了上述两个要求,并通过计算说明了该基础底板实测内外温差超过规范规定的温差限值而未出现裂缝的原因。
天然气管道动态断裂参数与裂纹速度关系的研究
杨小彬, 庄茁, 居来提·买买提肉孜
2006, 23(S1): 145-150.
摘要:
通过全尺寸试验的数据和小试件试验确定的材料动态断裂韧性,采用裂纹减速机制和节点力释放技术,利用有限元方法模拟了天然气管道动态断裂全过程,研究了天然气管道裂纹扩展速度与材料动态断裂参数之间的关系。
离心成型预应力钢纤维混凝土电杆设计试验研究
赵顺波, 高润东, 李长永, 张晓燕, 钱晓军
2006, 23(S1): 151-156.
摘要:
对研制的呼称高27m离心成型预应力钢纤维混凝土电杆进行了受力性能试验研究。结果表明,在断线工况荷载作用下,电杆的受力表现出良好的整体性,各项性能均满足设计要求;杆身采用预应力和钢纤维双重增强作用,使电杆的抗裂能力提高,变形减小;一旦发生超载运行出现裂缝,裂缝细短且非贯通,卸载后变形回复能力强,残余变形很小;在极限承载时,整杆变形明显,具有良好的延性破坏预兆。同时,预应力钢纤维混凝土电杆在预应力筋放张和杆段对焊组装过程中,避免了普通预应力混凝土电杆在预应力筋挂板和杆段连接钢圈附近混凝土起皮爆裂现象。根据试验结果对比分析,建立了预应力钢纤维混凝土电杆抗裂度、裂缝宽度、挠度和正截面承载力设计计算方法。研究成果为河南省漯河~淮阳220kV线路工程建设提供了重要科研依据,为钢纤维混凝土在预应力电杆中的应用提供了重要参考。
基于小波变换的大型输电铁塔损伤位置识别
楼文娟, 林宝龙
2006, 23(S1): 157-162,.
摘要:
利用空间域信息进行小波变换的结构损伤位置识别方法。采用双正交小波bior6.8对结构的位移曲线进行一个尺度的小波分解,精确地识别了等截面和渐变截面悬臂梁的损伤位置,验证了空间域信息小波变换方法对结构损伤位置识别的有效性。针对土木工程结构的复杂性、输入不完备性等特点,提出了利用环境激励下的结构振动曲线进行小波变换的结构损伤位置识别方法,并将该方法应用于大型输电铁塔的损伤位置识别。结果表明,该方法能有效地识别沿高度刚度均匀分布或渐变的高耸格构式塔架的损伤位置,但对存在刚度突变的塔架,则无法有效地识别刚度突变处的损伤。
屋盖结构背景响应等效风荷载的一种简化算法
沈国辉, 孙炳楠, 楼文娟
2006, 23(S1): 163-168.
摘要:
屋盖结构以非共振响应为主,因此适用于共振响应的阵风荷载因子法已不再适用,而LRC法由于具有计算繁琐、与响应位置和类型有关等不足而难于应用。提出以最大(小)升力为目标的荷载升力相关(LLC)法,分析其原理,并给出具体的计算步骤。当风压为全相关时,LLC法得到的等效风荷载即为屋面的脉动风压,因而LLC法将用于结构整体计算和围护结构计算的风荷载公式相统一。通过两个实例检验LLC法计算低层房屋屋盖结构等效风荷载时的合理性。
基于残余应变的多侧压下混凝土受拉疲劳损伤研究
杨健辉, 方坤河, 赵东拂, 宋玉普, 邹小理
2006, 23(S1): 169-176.
摘要:
在侧压分别为0.25fc和0.50fc及其组合条件下,进行了混凝土在多侧压下的受拉等幅与变幅疲劳试验,得到了疲劳累积极限应变和残余极限应变,建立了残余应变与疲劳次数关系方程,并给出了残余应变与循环次数关系曲线。根据残余应变的稳定性,也即不受加载历程的影响,主要与侧应力水平和相对疲劳次数有关,以残余应变与相应应力水平下的残余极限应变之比作为损伤变量,建立了损伤变量与疲劳次数关系的统一方程,并给出了损伤变量与疲劳次数关系曲线。同时,对单轴、单、双侧压下的混凝土受拉疲劳的累积极限应变和残余极限应变与相应应力条件下的静态峰值应变进行了比较,其结果是随着侧应力水平的增加,相应的极限应变增加,再次说明了侧应力水平的影响。静态峰值应变与相应条件下的疲劳累积极限应变接近,残余极限应变与静态峰值应变及疲劳累积极限应变的比值较为稳定,其变化区间在0.22~0.28之间,且两种比值之间相差0.0~0.2。最后,对Miner准则进行了改进,并根据所建立的损伤模型与改进的Miner准则,对变幅疲劳寿命进行了预测,其结果是较为合理的。
大型冷却塔风荷载的数值模拟研究
刘若斐, 沈国辉, 孙炳楠
2006, 23(S1): 177-183.
摘要:
针对单体和双塔情况下冷却塔的风荷载进行CFD数值模拟计算,获得冷却塔表面的压力系数。单个冷却塔CFD模拟的结果与规范数据比较接近,说明CFD方法的准确性,同时也发现一些偏差,并对偏差产生的原因进行分析。研究了因雷诺数不同而导致的单塔缩尺效应,发现实尺和缩尺模型的计算结果在最大正压和平台区有差别。分析双塔之间的干扰作用,针对不同风向角可分为尾流直接作用、尾流和临近干扰共同作用、临近干扰作用三个区域。
复杂受力大直径焊接空心球节点的有限元分析与足尺试验研究
熊世树, 纪晗, 邓娟, 潘琴存
2006, 23(S1): 184-188.
摘要:
针对某体育馆拱形屋盖的超大直径焊接空心球节点设计的需要,对该球节点进行了有限元非线性分析和足尺模型试验研究。首先采用ANSYS软件的shell143弹塑性壳单元,同时考虑几何和材料双重非线性,通过有限元分析得到了该节点的应力分布规律,且在1.5倍设计荷载作用下,四号锥管根部首先屈服。然后,对该节点进行了足尺模型试验,试验结果表明:在1.4倍设计荷载作用下,四号锥管根部首先进入屈服,试验结果和有限元结果基本一致。基于研究结果,为工程节点设计提供了重要建议。
钢筋混凝土箱梁横向受力有效分布宽度的非线性分析
张志田, 方志
2006, 23(S1): 189-193,.
摘要:
对钢筋混凝土单箱单室箱梁顶板、翼缘板开裂进入非线性阶段后横向受力特点及横向受力有效分布宽度的发展规律进行了详细的论述;对两种典型边界条件下翼缘板的横向受力有效分布宽度的发展进行了比较。数值计算结果表明:考虑结构开裂后的材料非线性影响后,横向受力有效分布宽度的发展和相应的弹性值之间存在较大差异,从应力水平来看采用钢筋屈服前的最大横向受力有效分布宽度进行设计是合理的,顶板及翼缘板的横向受力有效分布宽度可在我国现行规范JTG D62的基础上提高40%。对于翼缘板而言,支承边界的改变也同样影响横向内力的分布,横隔板附近的翼缘板由于受刚性约束的影响其横向受力有效分布宽度按规范的50%设计比较合理。根据有限元参数分析结果,提出了钢筋混凝土箱梁顶板在混凝土开裂后弹塑性阶段的横向受力有效分布宽度的概念及以其进行设计的新方法,并与国内外相关桥梁规范进行了比较。
在用市政桥梁基于位移的抗震安全评估
钱稼茹, 康钊, 赵作周, 罗琳, 刘庆任, 张宏远
2006, 23(S1): 194-202.
摘要:
介绍了在用市政桥梁结构基于位移的抗震安全评估的步骤和方法。依据国内外普遍接受的结构抗震设计理念,以墩柱顶的位移延性系数、墩柱底截面钢筋的拉应变和混凝土的压应变为参数,通过比较结构的抗震能力和地震需求,提出了在用市政桥梁结构抗震安全评估标准。用基于位移的方法和评估标准,对北京5座在用市政桥梁进行了在设防烈度地震和罕遇地震作用下的抗震安全评估,为这些桥梁是否需要抗震加固提供了依据。
一种分析AGS结构的三角形加筋板壳单元
张志峰, 陈浩然, 白瑞祥
2006, 23(S1): 203-208.
摘要:
基于精细三角形Mindlin板单元构造了21个自由度三角形复合材料加筋板壳单元。在该单元构造过程中,考虑了肋骨弯曲、扭转、面内剪切和横向剪切变形的影响;由于肋骨和蒙皮的位移插值函数采用了相同的形函数,保证了两者变形的协调性,同时又放松了肋骨转动的约束,故与传统的板单元相比,能较好地反映了蒙皮和肋骨的变形特征。在此单元中,肋骨放置的数量、位置和角度可以任意,为结构的单元网格剖分带来了很大的便利。算例结果验证了单元的有效性,特别是在分析高肋结构时,显示出其比传统加筋板单元具有更高精度的优点。还以一典型的先进复合材料等格栅加筋板(AGS)为例,讨论了该结构弯曲变形的力学特性。
其他工程学科
z-pin增韧复合材料层合板低速冲击损伤过程研究
滕锦, 李斌太, 庄茁
2006, 23(S1): 209-216.
摘要:
从z-pin增韧复合材料层合板低速冲击实验出发,考虑了复合材料层合板在受低速冲击时的分层及基体开裂等四种损伤形式,引入适当的损伤判据,对T300/3234碳纤维树脂基复合材料层合板的低速冲击损伤过程进行有限元模拟。结果表明,采用碳纤维钉z-pin增韧使得冲击后层间分层区域面积减小50%左右,有限元结果与实验数据吻合。
水中悬浮隧道锚索在波流场中的涡激动力响应
葛斐, 董满生, 惠磊, 洪友士
2006, 23(S1): 217-221.
摘要:
建立了水中悬浮隧道的锚索在波流场中顺流向涡激振动的数学模型,并考虑了波浪作用下,悬浮隧道的运动引起的强迫激励和参数激励对锚索顺流向涡激振动的影响。应用Galerkin方法和数值积分法,计算分析外激励频率对锚索顺流向涡激振动的影响。计算结果表明,外激励作用下锚索顺流向涡激振动的振幅明显增大,且当外激励频率接近锚索一阶自振频率时,振幅达到最大值。
圆形重力式网箱浮架结构在波浪作用下的运动响应
郑艳娜, 董国海, 桂福坤, 李玉成, 关长涛, 林德芳
2006, 23(S1): 222-228.
摘要:
依据Stokes二阶波浪理论和莫里森(Morison)方法,对圆形重力式网箱的浮架结构在两种锚碇系统(折线形和直线形)的作用下,浮架上特定点的运动轨迹进行了数值计算与水槽试验,比较结果发现在研究的波况下浮架的运动位移受波长影响较小,而与波高关系密切,在锚碇系统的约束下水平位移远小于垂向位移。数值计算与试验数据吻合较好,表明了此计算方法的可行性,为进一步模拟浮架结构的受力与变形打下基础。
多重夹紧力及其作用顺序对工件变形的影响分析与优化技术
秦国华, 张卫红, 吴竹溪, 李阳
2006, 23(S1): 229-235.
摘要:
在考虑工件与夹具元件之间摩擦力的情况下,建立了多重夹紧力的大小、作用点以及夹紧顺序与接触力之间关系的力学模型,采用最小总余能原理的有限元求解方法,定量地分析了多重夹紧力与接触力对工件变形的影响;在此基础上发展了优选夹紧力大小、作用点以及夹紧顺序的数学模型。以典型装夹方案为例,分析了多重夹紧力及夹紧顺序对工件变形的影响过程,结果表明:该方法能够分析多重夹紧力大小、作用点及夹紧顺序的合理性。
基于神经网络的固体火箭发动机比冲性能的预示研究
张宇星, 邱志平, 段志信
2006, 23(S1): 236-240,.
摘要:
将神经网络方法引入了固体火箭发动机的比冲性能预测,该方法避开了系统具体规律分析以及相应数学模型建立所带来的困难,直接用神经网络模型来模拟真实的系统关系。采用了一种改进的Ⅱ型RBF神经网络,克服了传统的RBF神经网络径向基函数个数未知的缺陷,并将其预测结果与传统的BP神经网络的预测结果进行了比较。