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2007年  第24卷  第3期

基本方法
用3D离散元实现Ⅰ/Ⅱ型拉剪混合断裂的模拟
侯艳丽, 周元德, 张楚汉
2007, 24(3): 0-007.
摘要:
将变形体离散元分别与弥散式旋转裂缝模型和分离式裂缝模型耦合起来,采用上述两种非线性断裂力学模型分析了混凝土、岩石等准脆性材料的Ⅰ/Ⅱ型拉剪混合模式的开裂行为,以实现从连续介质到非连续介质转化的数值模拟。基于变形体离散元方法的界面接触本构关系提出了混凝土Ⅰ/Ⅱ混合型开裂的拉剪分区开裂准则;基于缝面法向开度增大对刚度强度的逐渐折减实现了界面裂缝扩展的模拟。作为数值验证,通过单边切口非对称三点弯梁试验的数值计算与试验结果对比,表明两种断裂力学模型均能够合理预测裂缝的起裂和扩展,在混合形式的荷载条件下,裂缝通常以Ⅰ/Ⅱ型拉剪混合模式起裂,而后以Ⅰ型为控制方式稳定扩展。文末指出,基于离散单元法的分离裂缝模型能够实现系统在外载作用下破坏全过程仿真。
弹性地基上空间巨型框架结构的简化振动分析
龚耀清, 马伏龙
2007, 24(3): 0-012.
摘要:
对软土地基上的超高层建筑空间巨型框架的振动分析建立了一种新的简化分析模型,即弹性地基—空间杆系—层模型。也就是将空间巨型框架中的辅助框架柱只考虑其轴向刚度,沿巨型框架梁的轴线方向连续化后,作为巨型梁单元的文克弹性地基,把巨型梁按照文克弹性地基梁来处理,然后将巨型柱和巨型文克弹性地基梁组成空间巨型框架,在考虑了地基(半无限大弹性地基)的弹性变形后,按空间刚架进行刚度分析;将建筑物的质量集中于巨型梁的楼层,进行自由振动分析。算例计算结果表明,新的简化模型是合理的、可行的。
轴向激励下斜拉索大幅振动分析
周 岱, 柳 杰, 郭军慧, 黄剑伟, 李华锋
2007, 24(3): 0-041.
摘要:
针对大跨度斜拉空间结构的斜拉索大幅振动问题,考虑塔柱-拉索-空间结构协同作用,导出了拉索在轴向激励作用下的非线性振动方程。采用多尺度法研究拉索大幅振动的各种可能性,运用精细时程积分法数值求解振动方程。研究表明斜拉索自由振动时的振动特性与塔柱、拉索、空间结构三者之间的频率比,以及塔柱、空间结构对拉索所提供的初始扰动特性密切相关;塔柱振动对拉索的参数振动影响明显。若塔柱与空间结构的固有频率相近且远离拉索固有频率,拉索振动发散。若塔柱和空间结构的固有频率相近、且与拉索固有频率存在一定差别,拉索振动呈现“拍”的特点。若塔柱、空间结构与拉索三者的固有频率相互紧密靠近,拉索振动的位移幅值接近拉索的初始扰动值。
框架弹塑性失稳的层稳定系数
童根树, 邢国然
2007, 24(3): 0-019.
摘要:
对传统计算长度系数法和考虑柱间相互作用修正的计算长度系数法的分析研究,指出了修正方法在应用过程中可能出现的问题;根据层稳定理论,定义了层通用长细比。利用ANSYS,考虑材料非线性、残余应力、初始几何缺陷,分析了不同抗侧刚度的单跨和多跨刚架,在各柱参数不相等的情况下的极限承载力,得到了极限承载力和层通用长细比的关系曲线。ANSYS分析表明,在层通用长细比的某个范围内存在明显的整层有侧移失稳和薄弱柱无侧移失稳的相互作用。为了考虑这种相互作用,对层通用长细比和层稳定系数重新进行了定义,参照现行规范柱子曲线,提出了可以考虑框架有侧移失稳和无侧移失稳相互作用的层稳定系数公式;与有限元结果进行对比验证,发现两者符合很好。
微动疲劳裂纹萌生位置及形成方式研究
刘道新, 刘 军, 刘元镛
2007, 24(3): 0-047.
摘要:
着重研究了微动桥足不同几何形状——方足(r = 0mm)及带不同半径r (0.3mm、0.6mm、0.9mm)对微动区接触应力的影响,用不同的r值模拟微动桥足在微动疲劳中的磨损状况。采用ANSYS有限元分析软件详细计算了接触表面的应力分布和磨损区、粘着区、滑动区及张开区的大小,进而讨论裂纹的萌生位置,并建立了不同的r大小即磨损状况与裂纹萌生位置的关系。同时针对方足微动桥/平面试件的接触几何,计算了不同名义接触压力分布形式对接触面上应力分布的影响。此外,还对方足微动桥/平面试件接触几何进行了三维有限元分析,证明了萌生裂纹通常是以多源方式同时出现。计算结果与实验结果吻合很好。
含中心裂纹正交各向异性板均匀热流作用下的温度场解析解
唐雪松
2007, 24(3): 0-033,.
摘要:
研究了含中心裂纹的正交各向异性板,在远场均匀热流作用下温度场的分布。考虑了两种温度边界条件,即裂纹表面分别维持恒定的温度与恒定的温度梯度,包括了绝热裂纹与导热裂纹等情况。采用各向异性热弹性理论与复变函数理论,得出了精确满足给定边界条件的温度场的全场解析解。算例中的温度场分布数值结果,出现了一些新的现象,值得进一步进行深入理论探讨与实验观测的证实。
考虑位移要求的大型三维连续体结构拓扑优化数值技术研究
荣见华, 唐国金, 罗银燕, 杨端生
2007, 24(3): 0-027,.
摘要:
大型复杂三维结构拓扑优化设计既具有理论意义, 又具有重要的应用价值。基于等效转换的非奇异的结构优化模型, 研究结构位移要求的最小结构重量设计问题。首先, 介绍了位移约束的三维结构优化准则和公式。而后, 为了提高拥有数万个单元以上的三维结构的计算效率, 结合结构位移计算的迭代方法, 在分析用于结构特性参数计算模型的基础上, 建立了一套三维结构拓扑优化的求解策略和算法。最后, 给出了几个典型和复杂的三维结构的拓扑优化设计算例。算例表明求解策略和算法是正确和有效的, 且具有广泛的工程应用前景。
薄板在周期热流作用下的热响应(Ⅰ):温度响应
李世荣, 周凤玺, 吴红梅
2007, 24(3): 0-053.
摘要:
基于具有热流延迟相的双曲型热传导方程,研究了薄板在周期热流作用下的温度响应。首先采用分离变量法,求解了以热流矢量为基本未知量的热传导方程,得到了板内热流场分布,然后再利用能量守恒方程,获得了板内温度响应的解析表达式。通过计算,分析了板内温度响应随不同热流矢量延迟相以及边界热流频率的变化趋势,并与经典的Fourier热传导方程所得到的结果进行了比较。结果表明,在高频热流加热下,双曲型热传导模型所给出的温度响应与经典的Fourier热传导模型具有显著的差别。
基于塑性应变能的多轴低周疲劳寿命预测模型
付德龙, 张 莉, 程 靳
2007, 24(3): 0-057.
摘要:
在分析多轴疲劳损伤机理的基础上,提出一个新的多轴低周疲劳寿命预测模型。此模型以临界平面上的塑性应变能作为疲劳损伤参量,分析了临界平面的特点并给出了损伤参量的计算过程。利用该模型预测了不同加载路径下的304不锈钢试件的疲劳寿命,并与试验值进行比较。结果表明,该损伤参量具有明确的物理意义,能够适用于多轴比例与非比例等各种复杂的加载情况。
土木工程学科
三向应力状态下混凝土动态强度和变形特性研究
闫东明, 林 皋, 徐 平
2007, 24(3): 0-064.
摘要:
利用大连理工大学自行研制、改造的大型液压伺服静动三轴试验系统对立方体混凝土试件进行恒定围压下的动态三向压缩试验,侧向恒定围压分别为0MPa、4MPa、8MPa、12MPa、16MPa五个级别,应变速率分别为10-5/s、10-4/s和10-3/s三个量级,系统研究了不同恒定围压和应变速率对混凝土强度和变形特性的影响。试验表明:随着围压的增加,混凝土三轴极限抗压强度有明显的增强趋势;峰值应力处的应变值增加幅度显著。随着应变速率的增加,围压较低时,混凝土动态强度的增加趋势明显;围压较高时,动态强度随应变速率增加而增加的趋势减弱,特别是当围压值超过混凝土的单轴强度时,可以不考虑混凝土应变速率对混凝土强度的影响。得出了混凝土在不同应变速率以及不同恒定围压下的应力应变全过程曲线。
高强混凝土框架柱的恢复力模型研究
张国军, 吕西林, 刘伯权
2007, 24(3): 0-090.
摘要:
根据108根高强混凝土框架柱在固定轴向荷载和水平反复荷载作用下的试验结果,分析和回归出试验柱的骨架曲线强化段水平投影长度、最大荷载与屈服荷载的比值和各刚度与剪跨比、轴压比、配箍特征值及总横截面面积与核心混凝土面积比值之间的关系。根据高强混凝土框架柱屈服时截面平衡条件推导出的屈服柱顶水平荷载和水平位移、按《混凝土结构设计规范》计算出的柱顶峰值水平荷载及有关试验回归公式确定出高强混凝土框架柱恢复力模型的骨架曲线及滞回曲线。研究表明:试验骨架曲线强化段在水平投影长度和屈服位移的比值与配箍特征值成正比,与轴压比、剪跨比和总横截面面积与核心混凝土面积比值成反比;试件的弹性刚度、强化刚度及退化刚度与轴压比和总横截面面积与核心混凝土面积比值成正比,与配箍特征值和剪跨比成反比;建议的恢复力模型考虑了多种影响因素,与试验结果相接近,且便于工程应用。
高层建筑开洞剪力墙分析中板单元性能的比较
李云贵, 李百春, 聂 祺
2007, 24(3): 0-070.
摘要:
在高层建筑开洞剪力墙有限元分析中软件用户面临不同板单元模型的选取问题。首先讨论了板单元在计算板结构扭转问题时存在的困难;继而对SAP2000采用的薄板/厚板单元DKE/DSE、SATWE采用的厚薄通用广义协调板单元TMQ在板扭转问题中的性能进行了计算比较;最后利用这些模型分析了高层建筑开洞剪力墙问题。数值算例的结果表明,板单元对扭转问题的分析能力对开洞剪力墙的内力计算精度影响显著;而SATWE采用的厚薄通用广义协调板单元TMQ在模拟中具有明显的优越性。
变截面梁的应力计算及其分布规律研究
张元海, 李 乔
2007, 24(3): 0-082.
摘要:
为了合理计算预应力混凝土变截面箱形梁的剪应力,客观反映其应力分布状况,首先推导了任意变截面梁剪应力计算的一般公式,在此基础上,考虑箱形梁的梁高、底板厚度、腹板厚度沿跨度的变化,导出了变截面箱形梁的剪应力实用计算公式。应用导出的公式,结合矩形及箱形变截面悬臂梁算例,分析了变截面梁的应力分布状况。研究结果表明,变截面梁横截面上的最大剪应力并不发生在截面重心轴处,而是在重心轴以下区域或梁底缘处;变截面箱形梁的底板受有很大剪应力作用,为了合理设计变截面箱形梁,不应采用薄底板,而且应加强其配筋及构造处理。
有侧移半刚性连接组合框架柱的有效长度系数
王静峰, 李国强
2007, 24(3): 0-077,.
摘要:
利用三层柱的框架模型,考虑了节点的非线性弯矩-转角关系、楼板的组合效应、梁端和柱远端不同边界情况等因素对柱的有效长度系数的影响,推导了有侧移半刚性连接组合框架柱的有效长度系数方程式,并分析了GB50017-2003规范附录D求解的精确性,最后用两个实例:门式组合框架和三层两跨组合框架,研究了荷载大小和非线性弯矩-转角关系对柱有效长度系数的影响。研究表明,对于有侧移半刚性连接组合框架柱,当柱远端处于不同边界条件时,用GB50017-2003规范附录D求得的有效长度系数设计柱偏于安全;节点初始刚度对有效长度系数影响较明显。研究结果可供工程设计参考。
预应力内荷载的新计算方法—直接内载法
张道明, 梁 力, 尹新生, 李 明
2007, 24(3): 0-109.
摘要:
预应力内荷载是预应力束对结构作用产生的内荷载,是预应力结构设计和理论分析时需要计算的重要参数。依据预应力对结构作用的形态,得出预应力对结构的作用是由预应力束的法向反弹力、预应力束端部的锚固力和预应力束对构件的摩擦力组成。根据这个结论,提出直接内载法计算作用在结构上的预应力内荷载,推导了预应力摩擦应力损失方程,并证明了预应力内荷载的自平衡性,分析了它与等效荷载法的区别和一致性,得出了直接内载法能揭示预应力荷载的分布规律,说明了直接内载法是对目前普遍使用计算预应力内荷载的等效荷载法的修正和补充。同时,通过试验实测和有限元ANSYS结构分析程序进行数值模拟分析,得到的理论计算结果与实测结果相互吻合,验证了本文的结论。
考虑徐变效应的施工期钢筋混凝土结构荷载传递规律
席海峰, 方东平, 张传敏, 耿川东
2007, 24(3): 0-096.
摘要:
施工期钢筋混凝土结构是由材料性能不断变化的混凝土构件以及临时支撑组成的时变结构。在楼板的养护过程中,各层楼板承担的荷载会发生重新分配现象,但理论上对其产生的原因一直没有合理的解释。在结构特征参数方法和徐变理论的基础上分析了考虑混凝土徐变效应的的荷载传递规律,探讨了徐变造成荷载重分配的机理并证明了徐变是产生施工期混凝土结构荷载重分配现象的原因之一。同时讨论了在常用施工方案下,徐变效应对结构最大荷载的影响程度以及结构最大荷载的分布范围。通过比较发现徐变能够降低结构的最大荷载,有利于施工期结构安全。施工期混凝土结构的安全性验算可以参照本文的结果考虑徐变的有利影响。
大跨度空间结构多维多点非平稳随机地震反应分析
丁 阳, 林 伟, 李忠献
2007, 24(3): 0-103.
摘要:
对大跨度空间结构进行三向正交地震动多点激励下的非平稳随机地震反应分析。建立了多维多点随机非平稳地震动激励下的地震反应分析方法,并针对大跨度空间结构引入了波前法进行简化计算。数值仿真分析了天津奥林匹克中心体育场屋盖结构分别在一维随机地震动或三维随机地震动的一致激励、行波激励以及考虑部分相干效应和地震非平稳性的多点激励下的地震反应,结果表明:考虑地震动空间效应会使结构控制杆件内力增大约30%;考虑部分相干效应会使结构杆件内力变化约10%;考虑多维地震输入会使结构控制内力增大约15%;考虑地震动的非平稳性会使结构杆件内力减小约35%。由此可以得出结论,对于大跨度空间结构的地震反应分析,必须考虑地震动的多维输入和多点激励;然而不考虑地震动的非平稳性,其抗震设计偏于安全。
方钢管混凝土轴压短柱的非线性有限元分析
卢方伟, 李四平, 孙国钧
2007, 24(3): 0-114.
摘要:
借助商用有限元分析软件ABAQUS,考虑材料本构关系的非线性以及受力过程中材料Poisson比的变化等因素,建立了方钢管混凝土短柱在轴心压力作用下的非线性有限元计算模型,讨论了钢管与核心混凝土之间的接触压力、荷载对核心混凝土纵向应力分布的影响以及钢管对核心混凝土的约束效应等问题。有限元计算得到的载荷-变形全曲线与试验结果符合较好。
冻土层对桥梁地震反应的影响
陈兴冲, 高 峰, 吴少海
2007, 24(3): 0-125.
摘要:
采用波动法对季节性冻土区和多年冻土区的桥梁结构进行了地震反应分析。研究了冻土层的变化对桥梁结构地震反应的影响。得到了不同冻土厚度、不同墩高时桥墩地震内力分布的规律。计算结果表明,冻土层的存在对桥梁的地震反应具有显著影响,不同基础类型桥墩受冻土的影响规律基本相同,墩高在10m~22m之间时冻土层对桥墩地震反应的影响最为显著。桥墩的地震反应在冬夏两季具有显著区别,抗震设计中应考虑不同季节的影响。
随机荷载作用下结构主动控制的作动器优化配置
孙万泉, 李庆斌
2007, 24(3): 0-119.
摘要:
针对实际工程结构在持续的环境干扰下的控制问题,提出一种同时选择其作动器数目、位置和控制增益的次优化配置方法。该方法通过不断地从作动器的可选位置中删除对二次型性能泛函最优值贡献最小的可选位置,并同时调节性能泛函中的控制参数,使结构的响应和控制力同时达到其最大值为止。该方法简单易行,计算效率高,避免了复杂的梯度和成本函数计算,适合于实际工程应用。通过对一个多层剪切型框架进行仿真计算,验证了该方法的有效性。
弦支穹顶结构实物动力特性研究
陈志华, 张立平, 李 阳, 窦开亮, 郭 云
2007, 24(3): 0-137.
摘要:
介绍了弦支穹顶结构在我国的工程应用实例;针对天津博物馆实物弦支穹顶,理论分析了实物弦支穹顶结构在不同施工阶段的频率值;利用环境激励法和锤击激励法对结构不同施工阶段进行实物动力试验,并对试验过程、结果进行了阐述;通过模态分析,得出弦支穹顶结构具有基频较大、振型密集、整体性好的特性;对比分析了弦支穹顶结构两阶段动力特性的差异。
新型钢铅组合耗能器试验研究
辛亚军, 王焕定, 程树良
2007, 24(3): 0-130,.
摘要:
利用钢和铅各自的优点开发了一种低屈服极限新型钢铅组合耗能器,通过2组不同参数耗能器和1个纯钢耗能器的试验研究,分析了翼缘宽度和腹板厚度等参数对耗能器性能的影响,对同等位移和同等出力情况下的钢铅组合耗能器和纯钢耗能器滞回曲线进行了对比。结果表明,所开发的新型耗能器滞回曲线饱满、耗能稳定,可通过设计耗能器的参数达到所需屈服性能,耗能器制作工艺简单、经济性好,是一种性价比较高的耗能器。
网架结构固有振动分析的分解刚度法
张文福, 刘文洋, 巨秀丽, 周利剑
2007, 24(3): 0-141.
摘要:
把矩形平面网架结构简化为夹层板,采用考虑剪切变形的具有三个广义位移的平板弯曲理论进行分析。基于分解刚度的思想提出了网架结构固有频率的计算方法,给出了八种网架结构(正放四角锥网架、两向正交正放网架、正放抽空四角锥网架、三角锥网架、三向网架、抽空三角锥网架、两向正交斜放网架和斜放四角锥网架)各阶频率的统一计算公式,对八种网架进行了固有振动分析,并与有限元分析结果进行了对比。作为一种简化的计算方法,该方法不仅计算公式简单,而且其精度比较高,误差基本在10%以内,可以为网架结构分析与设计作参考。
供水管网地震功能的失效分析
柳春光, 张安玉
2007, 24(3): 0-146,.
摘要:
在地震发生后,供水管网一般处于渗漏工作状态。为了评价城市供水管网的抗震能力,需要进行震后带渗漏供水管网的水力分析,对震后供水管网的流分析方法进行了改进,并建立了震后带渗漏供水管网的水力分析模型,通过连通性分析和连续性方程求解,计算得到震后节点的供水量和节点压力,进而评价供水管网的地震功能。另外,以某供水管网为例,演示了该方法的可行性。为供水管网的抗震设计、城市供水系统的抗震能力预测、提高震后救灾恢复的效率具有重要的指导作用。
考虑桩土耦合作用时桩基扭转振动特性研究
胡昌斌, 张 涛
2007, 24(3): 0-153.
摘要:
假设桩周土层为均质线性粘弹性体,土材料阻尼为粘性阻尼,桩为竖直弹性均匀圆形截面桩,从三维轴对称角度,对考虑桩土耦合作用时桩基扭转振动桩顶频域振动特性进行了理论研究。利用拉普拉斯变换,首先通过对土层进行求解得到其振动扭转角位移形式解,然后利用该解并以小应变条件下桩土接触界面位移连续来考虑桩土的耦合作用,来分析基桩的动力反应,研究得到了考虑桩土耦合作用时桩顶扭转频域响应函数的解析解。基于所得解对桩土系统的扭转振动特性进行了对比和分析,并重点探讨了桩侧土粘性阻尼对桩顶响应的特殊影响,校验了基于平面应变假定桩基扭转振动理论解的精确性。
粘贴钢板加固钢筋混凝土梁的分离式有限元模型
杜 青, 蔡美峰, 李晓会
2007, 24(3): 0-158,.
摘要:
提出了外粘钢板加固受弯钢筋混凝土梁的非线性有限元模型。该模型中采用了一种特殊的、具有剥离破坏功能的界面单元来模拟混凝土梁和外粘钢板之间的粘结层,这种剥离破坏主要发生在粘贴钢板端部区域和弯曲、剪切裂缝附近。影响这种剥离破坏的主要因素有两个:一是粘贴钢板的端部与加固梁支座距离;二是粘贴钢板的厚度。传统的梁理论不能描述这种加固梁破坏模式,采用有限元方法能全方位地描述这种加固梁的各种性状和破坏模式。数值计算结果与粘贴不同厚度钢板加固梁的试验结果相吻合。
其他工程学科
空化器参数对通气超空泡形态影响的实验研究
贾力平, 王 聪, 于开平, 魏英杰, 王海斌, 张嘉钟
2007, 24(3): 0-164.
摘要:
为了在低速下获取形态可控有效减阻的通气超空泡,利用中速可持续通气空泡水洞开展了空化器参数对通气超空泡形态影响的研究。研究结果表明:空化器直径与通气超空泡的形态密切相关,在相同流场参数条件下,较大直径的空化器易于空化且在较低的通气率下即可形成较大的通气超空泡;通气超空泡的优良率与空化器直径密切相关;不易选取空化器直径与模型后体直径比值 的空化器;空化器线形同样也是一个重要的参数,例如,在相同流场参数条件下,平头倒角形空化器比圆锥形空化器形成的超空泡尺寸大,对于圆锥形空化器,锥角越小越不易产生通气超空泡。此外,还将圆盘形空化器超空泡形态的试验结果与理论结果进行了比较,其总的规律是相一致的。
压力管道腐蚀灾变检测的应变敏度比法
李洪升, 杨智荣, 李亚民, 李鸿雁
2007, 24(3): 0-169.
摘要:
基于结构振动模态测试理论和有限元方法提出了压力管道腐蚀检测的应变敏度比法。首先,通过位移模态及应变模态建立了腐蚀管道的定位检测判据。其次,制备不同缺陷的管道,应用应变敏度比法检测判断缺陷位置,结果表明,检测位置与实际损伤位置完全一致。最后,通过数值算例证实用前1阶模态分量数据检测的结果与实际缺陷基本一致。通过实测和数值算例证明了只测试损伤及未损伤结构的低阶模态参量,便可进行有效的检测,而低阶参量是相对简单易测,从而使该方法应用于工程实际更显便利。
用裂纹单元分析双压电材料界面力电耦合奇异场
王海涛, 杨笑梅
2007, 24(3): 0-178.
摘要:
为了求解双压电材料在机械荷载和(或)外加电场的作用下,界面裂纹尖端的力电耦合奇异场,提出了一种全数值方法。该全数值方法的实施可以分为两个部分:首先,用一维有限元方法求解不同压电材料界面裂纹尖端力电耦合奇异场特征解;然后,采用杂交有限元列式构造一种所谓的裂纹单元,在该杂交有限元的列式中,假设应力场和电位移场是利用上述一维有限元方法计算得到的特征解推导出来的;利用该单元可以得到全部的力电耦合奇异场的解。通过对单一压电材料中心裂纹尖端力电耦合奇异场的计算,该方法的准确性和高效性得到了验证;进而用该方法研究了双压电材料界面力电耦合场奇异场。
有限位移下张力腿平台的非线性动力响应
曾晓辉, 刘 洋, 沈晓鹏, 吴应湘
2007, 24(3): 0-184,.
摘要:
与一阶无限小位移情况不同,张力腿平台(TLP)发生有限位移时,所受外力与响应耦合,运动方程也必须在瞬时位置建立。建立了有限位移情况下张力腿平台非线性动力响应分析模型,其中考虑了由六自由度有限位移引起的多种非线性因素,如各自由度之间的耦合、瞬时位置、瞬时湿表面等;还包括自由表面效应、粘性力等因素引起的非线性。推导出张力腿平台六自由度有限运动非线性控制方程。对一个名为“ISSC TLP”的典型张力腿平台进行了数值计算,求得该平台在规则波作用下的六自由度运动响应。用退化到线性范围的解与已有解进行了对比,吻合良好。数值结果表明,综合考虑非线性因素后响应有明显改变。
空化射流形成的判据和冲蚀机理
李子丰
2007, 24(3): 0-188.
摘要:
阐述了空化射流研究简况和空化形成机理。讨论了用于描述空化是否发生和空化程度的空化数的合理性,认为用空化数不能判断射流的空化状态;流场中具有绝对压强小于或等于汽化压强的区域是射流空化的必要条件;在高环境压强下,必须采取特殊的减压措施才有可能实现空化。针对空化射流比普通射流冲蚀能力强的事实,分析了Rayleigh空穴湮灭冲击压强计算公式存在的问题,给出了空化射流的射流质量脉动引发作用在靶体表面上的压强脉动是导致靶体容易破坏的主要原因。
FRP加固金属拉伸构件的性能分析
彭福明, 张晓欣, 岳清瑞, 杨勇新
2007, 24(3): 0-192,.
摘要:
与传统的金属结构加固方法相比,粘贴纤维增强复合材料(FRP)加固具有明显的优势。FRP与金属构件之间的粘结应力会影响加固效果。根据平衡微分方程,对拉伸金属构件对称粘贴FRP加固后的复合构件进行应力分析,得到了剪应力沿复合构件厚度方向的分布,推导出FRP与金属构件之间的粘结应力,得到了FRP有效粘结长度的计算公式。通过碳纤维布双面加固钢板的静力拉伸试验,考察了碳纤维布与钢板之间的粘结应力分布,并对碳纤维布的有效粘结长度进行了分析。理论公式的计算结果与试验结果吻合较好,表明计算方法具有较高的精度。