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1998年  第15卷  第3期

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基本方法
对转角场和剪应变场进行合理插值的厚板元
岑松, 龙志飞
1998, 15(3): 1-14.
摘要:
本文提出构造厚板三角形元的一种合理方法,先按Timoshenko厚梁理论导出单元各边的转角和剪应变公式,然后进行合理插值,导出单元的转角场、曲率场和剪应查场。当板的厚度变小时,厚梁理论自动退化为薄梁理论,各边剪应变以及单元剪应变插值函数自动退化为零,厚板单元自动退化为薄板单元,彻底消除了剪切闭锁现象。此单元对厚板和薄板都给出高精度的结果。
带转角自由度的四边形六面体单元
王选民, 刘光栋
1998, 15(3): 15-21.
摘要:
本文提出了三个带转角自由度单元,其中一个平面四边形单元,两个空间六面体单元。对平面单元每个结点有两个线位移自由度、一个转角自由度;对空间单元,每个结点有三个线位移自由度、三个转角自由度。这些单元列式简单,其中两个无多余零能模式,数值计算表明,它们的计算精度高。
周边固支的矩形板的动力耦合热弹性问题分析
李忠学, 严宗达
1998, 15(3): 22-28.
摘要:
本文研究的是周边固支的矩形板上表面受均匀分布热流冲击的动力耦合热弹性问题,在热冲击过程中,板的周边温度场保持稳定,下表面绝热。采用算子法将热传导方程由三维降为二维问题,以和二维的热弹性动力方程相协调,二方程相互耦合,故用带补充项的双重富里叶级数消去对坐标的微分项,再用拉普拉斯变换消去方程中对时间的微分项,然后尝试用加权最佳逼近法作数值拉普拉斯逆变换,给出问题在原象空间的解。为防止误差的扩大,本文利用正交齐异分解法求解方程,并对计算结果中动力项和耦合项的影响作出分析。
速率相关混凝土模型中一个值得商榷的问题
方秦, 钱七虎
1998, 15(3): 29-35.
摘要:
本文对一种广泛应用于钢筋混凝土结构动力分析的速率相关的混凝土模型进行讨论,该模型的基本特征是粘性参数与应变速率有关。为了比较和验证该模型的正确性,本文严格按照弹粘塑性理论并结合过应力概念,提出了一种应变速率相关模型。文中给出了在常应变速率、应力松弛和蠕变等加载情况下二种模型的分析解。理论和数值计算结果都表明,先前提出的应变速率相关模型不仅理论上有缺陷,而且在稳态响应阶段段值计算存在较大误差。
基坑土钉支护稳定分析方法及其应用
张明聚, 宋二祥, 陈肇元
1998, 15(3): 36-43.
摘要:
探讨一种土钉支护边坡稳定分析方法,为设计提供较为科学合理的分析手段。基于土坡稳定分析常用的瑞典条分法,考虑土钉的极限拉力作用,建立稳定安全系数公式,可用于基坑土钉支护设计。提出用几何控制多数确定最危险滑动面的计算机算法,通过计算表明:安全系数是几何控制参数的单峰函数。用黄金分割法分步对几何控制多数进行优化,提高了计算速度。通过与国外方法比较和工程实例验算,确定安全系数的取值范围,一般工程安全系数应为1.2-1.5。具有较后的工程应用价值。
降阶积分中刚度的奇异性分析
兑关锁, 赵国景
1998, 15(3): 44-50.
摘要:
本文研究了薄厚板壳有限单元统一性理论中,由于采用降阶积分而使得刚度矩阵产生奇异的问题。得到了根据插值函数来计算刚度矩阵秩的计算公式,并对几种降阶积分单元进行了验算。
热采井注汽管柱力学分析
李敬元, 李子丰, 马兴瑞, 黄文虎, 吴德华, 黄跃芳, 芮松云
1998, 15(3): 51-60.
摘要:
本文结合固井和热采过程,建立了井简一地层温度场计算模型,分析了注汽管柱在井内的受力状态,导出了注汽和采油过程中注汽管柱内各种应力的计算公式,给出了注汽管柱的强度校核方法和应用实例。
地震作用下钢筋混凝土安全壳的SCA可靠性分析
廖汶, 卢文达, 陈忠延
1998, 15(3): 61-68.
摘要:
以秦山核电站的钢筋混凝土安全壳为工程背景,分析了结构在地震作用下的可靠度并给出其年破坏概率。安全壳结构模型为壳体有限单元组成的结构系统,系统可靠度分析的稳定构形法(简称SCA)被用来求结构系统的破坏概率。通过随机振动分析,将结构所受地震作用等效为沿壳体分布的静态力。单元极限状态分别考虑混凝土压碎和钢筋屈服两种情况。最后的数值结果证明秦山核电站安全壳具有足够的抗震安全性。
低温感包覆火药装药的两相流内弹道数值模拟
罗运军, 刘清珺, 王泽山
1998, 15(3): 69-76.
摘要:
本文分析了低温感包覆火药装药在火炮膛内点传火和燃烧的物理过程,建立了具有主装药、包覆药、可燃药筒、中心传火管和尾翼管状药等五种装药原件这一复杂装药结构的两相流内弹道物理模型和数学模型,编写了相应的计算程序,并以某线膛炮为例进行了计算,结果表明:计算值与实验值吻合较好。
管材空拔成形过程的计算机仿真
杜凤山, 吴维勇, 刘才, 陆卫平, 张建宇
1998, 15(3): 77-81.
摘要:
应用三维弹塑性大变形有限元法预报管材拔制成形,建立了三维拔制有限元模拟理论,给出了有关场变量分布。应用新的摩擦层理论,研究了非稳态和稳态变形,实现了工件成形过程的计算机动态图形显示。
液固耦合内流问题及防晃研究进展
万水, 朱德懋
1998, 15(3): 82-89.
摘要:
对液固耦合内流问题以及液体晃动特性的研究在宇航工程中有着十分重要的意义,大型液体运载火箭以及战略弹道导弹中的推进剂与储箱的藕合效应和推进刑的晃动特性对它们的飞行动力稳定性有着很大的影响。为了使导弹和航天运载器具有良好的飞行稳定性,就必须对其内部液体推进剂的晃动加以抑制,避免使液体的晃动与整体结构的固有振动发生耦合,防止结构的固有振动频率和液体的晃动频率落入控制系统的频带之中。本文概述了近年来在液固耦合作用以及在推进剂防晃研究方面所取得的进展。
基底隔震建筑的剪切梁动力模型
刘平, 李琪
1998, 15(3): 90-97.
摘要:
本文提出了基底隔震结构的分布参数剪切梁模型,给出了该模型下的自由频率方程及任意阶振型函数的解析表达式。与现有的一阶刚体模型、二阶质点模型、多质点模型及时程分析法相比较,采用本模型可以更清楚、更全面地反上部结构与基础隔震参数的相互关系,且易于为工程设计人员所接受。
含椭圆孔压电材料平面问题的复变函数解
高存法, 董登科
1998, 15(3): 98-104.
摘要:
应用复变函数的方法,对于含有椭圆孔压电材料的平面问题,导出了在椭圆孔外任一点作用任意集中载荷时的复应力函数基本解;当孔周作用任意分布外载时,通过基本解的迭加,得到了级数形式的近似解或封闭形式的解析解;同时,上述基本解对于应用边界元法求解复杂边界压电材料的平面问题具有重要意义。
轮胎振动模态研究
赵文奇, 陈顺雄, 李万琼
1998, 15(3): 105-110.
摘要:
轮胎动力特性是影响汽车行驶性能的重要一环。本文根据轮胎的实际结构,建立了由帘布层、带束层和橡胶层组成的轮胎复会材料力学模型,研究了轮胎的模态频率和振型,得到了与实验基本相同的结果。
混凝土受力状态下超声波传播特性研究
朱金颖, 陈龙珠, 严细水
1998, 15(3): 111-117.
摘要:
本文研究了混凝土在单轴向压力下超声波速、幅值及主频的变化规律。试验表明,波速对混凝土构件中的应力变化敏感度较低,在70%的极限应力范围内,波速基本保持稳定。因此在工程实际中利用超声波速-强度率定曲线推测混凝土承力构件的强度时,波速无需修正。与波速相比,超声幅值衰减量对检测裂筵开展则具有较高的灵敏度。为提高超声检测的精度,本文采用波速、幅值、频率综合判断法,提出了损伤系数的概念,对混凝土的损伤程度作出定量评价,文中结果对进一步提高混凝土无损检测精度,评估混凝土结构在受力、收缩、徐变等因素影响下的损伤程度有一定的应用价值。
边缘构件刚度对索网结构风振响应的影响分析
彭大文, 林文明
1998, 15(3): 118-125.
摘要:
本文根据索网结构中索系和边缘支承结构共同工作且相互影响的特点,运用随机振动理论,考虑风的三维相干性,讨论了脉动风作用下,边缘构件刚度对索网结构的自振频率和风振响应的影响规律。分析表明,临界刚度比是索网结构动力响应计算的一个关键参数。
求解线接触弹流润滑完全数值解的多重网格复合直接迭代法
林晓辉, 吴京荣
1998, 15(3): 126-132,.
摘要:
本文将近来发展起来的一种新型数值计算技术一多重网格法引入求解线接触弹流润滑问题,并将求解弹流润滑中的有效迭代模式一复合直接失代模式与多重网格法相结合,使求解过程既快又稳定,精度又高。该方法可推广到其它耦合场问题的数值求解。
载荷随机时梁的分析
崔海涛, 彭兆行
1998, 15(3): 133-138.
摘要:
梁的随机分析是结构随机分析的重要基础之一,尤其是作为精确解的显式解析解更不易获得。目前尚未见到有关载荷随机时梁的随机分析的报道。本文盲次给出了梁载荷随机时计算位移统计矩的解析法和数值法。最后通过其例验证了本文所提出的方法的正确性。
均布载荷作用斜边自由的三角形板弯曲
边宇虹
1998, 15(3): 139-144.
摘要:
本文应用功的互等定理研究了在均布载荷作用下斜边自由两边固定的三角形板弯曲问题,给出了该问题的精确解。