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1999年  第16卷  第5期

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基本方法
管道环向裂纹在简单加载下的撕裂失稳与塑性失稳研究
董亚民, 冯峰, 黄克智
1999, 16(5): 1-7.
摘要:
本文建立了管道环向贯穿裂纹在简单加载下撕裂失稳与塑性失稳应力的近似关系式,研究结果表明:对于管道环向贯穿裂纹,其在简单拉伸下的撕裂失稳与塑性失稳的应力比,和在纯弯加载下的斯裂失稳与塑性失稳的应力比,近似相等,即:σins,s/σl,sσins þ/σl þ;并已通过实际裂纹构形的具体评定计算,得到证实。根据管道环向贯穿裂纹与表面裂纹有相似的加载模式和相近的破坏机制,上述结论可以推广应用于管道环向表面裂纹,其精度满足工程评定要求,对于管道环向表面裂纹 J 积分近似表达式的建立,将起到重要作用。
单拱面预应力混凝土系杆拱桥极限承载力分析
钟新谷, 曾庆元, 戴公连
1999, 16(5): 8-16.
摘要:
本文将系杆拱桥的拱肋离散为空间圆弧梁单元,基于拖带圆柱坐标推导格林应变张量,用平截面假定及三次插值函数描述圆弧梁单元位移模式,采用加权残值配点法消除剪力和薄膜力闭锁;现吊杆为二力杆单元。对于多室箱形梁系杆离散为梁段单元,考虑箱形梁翘曲、畸变、横向弯曲等。基于连续介质力学U.L.列式法建立系杆拱桥的平衡方程并考虑材料的非线性。根据分析模型编制了相应的计算程序,计算结果与实验结果一致,同时分析了单拱面系杆拱桥极限承载力的影响因素,并计算了一座实桥的极限承载力。
二维弹性波散射时域Born近似
冯文杰, 邹振祝, 薛德庆
1999, 16(5): 17-20,4.
摘要:
本文探讨了非零面积缺陷对一种典型脉冲波(称之为基脉冲)散射的正反问题。利用平面简谐波人射时弹性波散射场的频域 Born 近似解,通过 Fourier 变换,给出了散射体(或者说缺陷)对基脉冲入射时的脉冲响应函数(称之为基脉冲响应函数),并通过 Radon 变换法建立了散射体特征函数与基脉冲响应函数的关系式,模拟识别结果表明时域 Born 近似方法对无损检测技术具有潜在的应用价值。
钢筋砼结构非线性随机地震响应分析
赵雷, 陈虬, 路湛沁
1999, 16(5): 21-32.
摘要:
考虑地震作用和结构参数的随机性,建立了钢筋砼结构药非线性随机动力学模型。文中导出了随机结构动力分析的非线性随机有限元法的增量列式,并据此对多层钢筋砼结构进行了弹塑性随机地震响应分析。计算结果与该建筑物的实际震害作了对比,效果良好。还讨论了动力模型中随机变量对响应量的影响。
多分辨率样条平面单元
社守军, 赵国景
1999, 16(5): 33-40.
摘要:
本文给出了多分辨率单元的基本概念,并以分段二次 B 样条函数为尺度函数建立了一种多分辨率平面单元。这是一类低阶、精度可调整的协调位移型新单元,可用于自适应有限元分析。参照本文的方法与过程可建立其它的一维、二维和三维多分辨率单元以及多分辨率板壳单元。
燃气爆炸危险性模糊积分评价
郭文军, 崔京浩
1999, 16(5): 41-46,2.
摘要:
本文利用模糊积分对燃气爆炸进行危险性评价,使那些危险性大而权重小的单元通过积分可以产生较大的贡献。文中定义了燃气爆炸的潜在危险性系数和液化气站的潜在危险性指数,通过对某液化气站的调查,得到了组成单元的各因素的潜在危险性系数,并由模糊积分得到单元的潜在危险性系数,进而得到整个液化气站的危险性系数,评价结果较好地反映了该液化气站的安全状况,这种方法也适用于其它方面的评价。
磁场中圆柱壳体的轴对称振动
胡宇达, 白象忠
1999, 16(5): 47-52,6.
摘要:
导出了磁场中圆柱薄壳体的磁弹性轴对称振动方程及电磁力和力矩的具体表达式,并分别推得了壳体位子纵向和横向磁场中振动的特征方程。通过算例给出了振动频率和衰减系数随场强的变化曲线,表明适当磁场的通入,可达到控制壳体振动特性的目的。
巷道围岩强度弱化规律及其动态加固技术
杨米加, 贺永年, 张农
1999, 16(5): 53-57.
摘要:
本文结合巷道围岩强度弱化规律,首次提出软岩巷道的动态支护原理和分步加固技术,同时给出了一个喷锚注动态加固的成功实践,为软岩支护提供了新的方法。
层合透明材料抗冲击有限元数值模拟
王爱俊, 乔新, 厉蕾, 陈宇宏
1999, 16(5): 58-64,5.
摘要:
本文采用三维非线性动力有限元程序 DYNA3D, 建立了弹丸冲击层合透明材料有限元分析模型,模拟了弹丸冲击层会透明材料动态过程,探讨了层会透明材料被冲击破坏的机理,根据分析结果讨论了提高叠层透明材料的抗冲击性能的设计思想,算例计算结果说明了有限元方法分析的有效性。
高速铁路路桥过渡段的动力学性能分析
罗强, 蔡英, 翟婉明
1999, 16(5): 63-70.
摘要:
本文应用车辆与线路相互作用的动力学理论,分析了路桥过渡段的不平顺对高速行车的影响规律。结果表明,由路桥结构的工后沉降差引起的轨而弯折变形是影响高速列车安全舒适运行的主要因素。
应变软化岩土材料内扩孔问题解析解
王晓鸿, 王家来, 梁发云
1999, 16(5): 71-76.
摘要:
依据试验结果,本文对岩土材料的剪胀和应变软化特性进行了恰当的简化后,利用弹塑性理论和体积平衡原理,推导出能反映岩上体的剪胀和应变软化的岩土体内扩孔问题的全部解析解,讨论了岩土的扩容和剪胀对扩孔结果的影响,并对一些工程现象进行了解释。
粘弹性层状地基轴对称问题的求解
姜朋明, 陈光敬
1999, 16(5): 77-82.
摘要:
由粘弹性体经 Laplace 和 Hankel 变换的基本方程式,得到了轴对称问题情形下无限粘弹性层不同深度应力位移向量间的传递矩阵,利用传递矩阵以及边界、层间完全接触条件求解了多种粘弹性模型的成层地基空间轴对称问题。
折叠结构的主从自由度分析
陈向阳, 关富玲, 陈务军
1999, 16(5): 83-88.
摘要:
折叠结构在建筑和航天工业有着广泛的应用前景,已经引起人们极大的兴趣。本文利用主从自由度概念分析了剪式单元真实的力学模型,并推导了混合坐标下剪式单元的刚度矩阵和自由振动方程。最后,介绍了折叠结构和有限元分析软件 SAP 的接口程序的编制和功能。算例表明,该分析方法是正确的。
对建筑物基础设计的改进和探讨
张东黎, 孙松
1999, 16(5): 89-92.
摘要:
本文针对实际工程中常见的相邻建筑物之间基础常用的设计方法──悬挑法存在的问题,指出在本例中由于基础埋深的要求已不适用,于是提出在保证两相邻建筑物之间基础可靠性前提下的新设计方法──采用钢筋砼挡土基础来解决此问题,同时就如何降低基础成本进行了探讨。
弹性地基扇形权弯曲问题的复 Bessel 函数级数解
周又和, 张建平, 郑晓静
1999, 16(5): 93-100,.
摘要:
本文对于在 Winkler 型弹性地基上的扇形板弯曲问题给出了一种级数解法。对于沿径向简单支撑的扇形板,在周向采用正弦三角函数展开后,将关于径向待定函数的 Bessel 方程用复 Bessel 函数表示其解。然后,将其变换成实解形式,从而得到原问题齐次方程的实通解。在此基础上,对于扇形板受集中力或沿周向线分布载荷作用下的弯曲解给出了一般计算方法以及任意横向载荷作用下挠曲函数的表达式,并给出了沿径向和周向都为简单支撑情形的算例。
允许提离的弹塑性 Winkler 地基上桥墩的地震反应
陈兴冲, 朱晞
1999, 16(5): 101-107.
摘要:
钱平基桥墩在承受强震作用时,其基础与地基之间会发生提离,地基上会进入塑性状态。要精确模拟上述两个问题是非常复杂的。本文分析中采用了能考虑基础提离及地基塑性的弹塑性 Winkler 地基模型,采用 1940 EI Centro 地震记录作为输入,对法平基桥墩进行了非线性时程分析。研究结果表明,基础提高和地基塑性所产生的非线性行为是非常明显的。考虑基础提离和地基塑性后,桥墩—地基系统的刚度不断退化,基础转角明显增大,而基底弯矩明显减小。
因次分析法的推广应用
禹奇才
1999, 16(5): 108-112.
摘要:
本文提出用推广的因次分析法求解某些楔形体问题,指出了它与惯常的因次分析法的不同,阐述了推广的因次分析法的应用方法,并给出了实例。最后,得出了某些重要的结论。
建立杂交/混合元模型的一种简明列式方法及其在薄板弯曲问题中的应用
史宝军, 鹿晓阳, 许焕然
1999, 16(5): 113-118.
摘要:
本文应用加权残量法基本原理,从物理一几何关系弱形式出发,直接离散单元应力场,给出了一种建立杂交/混合元模型的简明列式方法。该列式方法不依赖于任何广义变分原理,推导过程简洁、直观,物理意义明确。作者基于该列式,构造了一些性能优良的薄板弯曲单元。文后给出若干数值算例。
基于弹性共轭理论的鼓形齿联轴器啮合状态数值分析
肖来元
1999, 16(5): 119-124.
摘要:
本文基于弹性共轭曲面啮合理论,在弹性并轭曲面的基础上,研究了共轭齿面鼓形齿税轴器啮合传动过程,并通过建立轮齿齿对的啮合条件,定量地分析了该传动件的啮合齿对数和重迭系数。
对土钉加固竖直边坡的设计探讨
杨雪强, 刘祖德, 何世秀
1999, 16(5): 125-132,.
摘要:
基于土的塑性极限分析理论,考虑土钉的抗拉和抗剪强度效应,结合能量安全系数的合理取值,本文提出了土钉加固竖直边坡的设计方法,并通过实例论证了该设计方法的合理性。该设计方法也可近似用于土钉加固倾斜陡坡的情况。
高密度聚乙烯板材焊接储液罐强度分析
梁枢平, 安群力, 杨挺青
1999, 16(5): 133-137.
摘要:
本文以一项具体工程课题为例,对高密度聚乙烯(HDPE)板材焊接储液罐进行强度和刚度分析,比较了解析法和有限元法的计算结果,具有较大的实际意义,可供类似工程应用参考。
弹性中厚板模态特性的近似计算方法
楼梦麟, 王文剑
1999, 16(5): 138-144.
摘要:
文中介绍了求解中厚板振动模态特性的一个近似方法一模态摄动法。这一方法是在薄板模态子空间内实施,最后将复杂的偏微分方程的求解转化为一个代数方程组的求解。对于四过简支板,得到一个十分简单的计算公式。文中还对剪切变形和转动惯量以及剪切折合系数对四过简支厚板固有频率的影响进行了分析。算例表明,这一方法简单且具有较好的精度。