2005年 第22卷 第4期
2005, 22(4): 1-5,30.
摘要:
采用四边形面积坐标方法,从假设转角位移场入手构造了两个广义协调四边形4结点薄板单元AΨQ-I和AΨQ-II.通过采用边界协调条件一次项与二次项分别协调使转角场实现了三次完备.与DKQ等同类单元相比,单元的精度和抗网格畸变能力都有很大提高.
采用四边形面积坐标方法,从假设转角位移场入手构造了两个广义协调四边形4结点薄板单元AΨQ-I和AΨQ-II.通过采用边界协调条件一次项与二次项分别协调使转角场实现了三次完备.与DKQ等同类单元相比,单元的精度和抗网格畸变能力都有很大提高.
2005, 22(4): 6-9.
摘要:
研究了含界面边裂纹的不同压电介质组成的复合材料在反平面荷载和平面内电场作用下的电弹场,得到了级数形式的基本解和应力强度因子,最后用边界配置法求解了应力强度因子.结果表明,在外加剪切荷载的作用下,应力强度因子与外加电场无关.
研究了含界面边裂纹的不同压电介质组成的复合材料在反平面荷载和平面内电场作用下的电弹场,得到了级数形式的基本解和应力强度因子,最后用边界配置法求解了应力强度因子.结果表明,在外加剪切荷载的作用下,应力强度因子与外加电场无关.
2005, 22(4): 10-14,4.
摘要:
提出了在概率不确定性和非概率不确定性同时存在时的约束函数鲁棒性和目标函数鲁棒性的实现策略及结构鲁棒设计方法.将传统优化设计问题的约束条件改造成为能同时反映两类不确定性量波动变化影响的约束条件,以实现约束函数的鲁棒性;在传统优化设计问题目标函数中增加若干个关于目标函数灵敏度的新目标函数,构成一个多目标函数设计问题,以实现目标函数的鲁棒性.所提方法应用于一个10杆桁架结构设计,采用宽容排序法求解.计算结果表明,在相同的结构总质量限制条件下,目标函数鲁棒性程度随着变量不确定性程度的增加而降低;在相同的变量不确定性程度条件下,增加结构总质量能提高目标函数鲁棒性的程度.
提出了在概率不确定性和非概率不确定性同时存在时的约束函数鲁棒性和目标函数鲁棒性的实现策略及结构鲁棒设计方法.将传统优化设计问题的约束条件改造成为能同时反映两类不确定性量波动变化影响的约束条件,以实现约束函数的鲁棒性;在传统优化设计问题目标函数中增加若干个关于目标函数灵敏度的新目标函数,构成一个多目标函数设计问题,以实现目标函数的鲁棒性.所提方法应用于一个10杆桁架结构设计,采用宽容排序法求解.计算结果表明,在相同的结构总质量限制条件下,目标函数鲁棒性程度随着变量不确定性程度的增加而降低;在相同的变量不确定性程度条件下,增加结构总质量能提高目标函数鲁棒性的程度.
2005, 22(4): 15-19,4.
摘要:
研究基于D-P准则的理想弹塑性本构关系积分的特点及相应的子增量法.研究说明,作者提出的基于D-P准则的转移应力解析解,从应力调整过程来说相当于线性预测-径向校正方法;从本构关系积分策略来说相当于最近点投射法.最近点投射法具有一阶精度而且是无条件稳定的,而数值稳定性和一致性条件是弹塑性计算收敛的充要条件;作为广义中点法的一个特例,最近点投射法最能适应大的应变增量.理论分析和计算实例都表明,该方法适合于极限分析,在采用较大的荷载增量步时仍能保持较高的数值稳定性和精度.提出了基于D-P准则的子增量法,其中确定子增量步数的公式兼容了Schreyer等人的子增量数表达式.计算实例说明计算精度的提高与子增量的步数大体成正比,在显著偏离比例加载的情况下,单步法仍能取得较高的精度.对一般极限分析课题采用单步法即可.
研究基于D-P准则的理想弹塑性本构关系积分的特点及相应的子增量法.研究说明,作者提出的基于D-P准则的转移应力解析解,从应力调整过程来说相当于线性预测-径向校正方法;从本构关系积分策略来说相当于最近点投射法.最近点投射法具有一阶精度而且是无条件稳定的,而数值稳定性和一致性条件是弹塑性计算收敛的充要条件;作为广义中点法的一个特例,最近点投射法最能适应大的应变增量.理论分析和计算实例都表明,该方法适合于极限分析,在采用较大的荷载增量步时仍能保持较高的数值稳定性和精度.提出了基于D-P准则的子增量法,其中确定子增量步数的公式兼容了Schreyer等人的子增量数表达式.计算实例说明计算精度的提高与子增量的步数大体成正比,在显著偏离比例加载的情况下,单步法仍能取得较高的精度.对一般极限分析课题采用单步法即可.
2005, 22(4): 20-23,1.
摘要:
讨论了信息不完备的情况下剪切型结构的参数识别问题,利用不完备的测量信息,在系统载荷未知的条件下,采用最小二乘方法反演得到地震动响应时程,用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法识别结构的动态物理参数,解决了扩展卡尔曼滤波算法需要输入的问题,取得了满意的参数识别结果.系统仿真算例表明,在引入20%的白噪声条件下,识别结果仍具有较高的计算精度,说明EKF算法用于剪切型结构参数识别时有较强的鲁棒性.
讨论了信息不完备的情况下剪切型结构的参数识别问题,利用不完备的测量信息,在系统载荷未知的条件下,采用最小二乘方法反演得到地震动响应时程,用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法识别结构的动态物理参数,解决了扩展卡尔曼滤波算法需要输入的问题,取得了满意的参数识别结果.系统仿真算例表明,在引入20%的白噪声条件下,识别结果仍具有较高的计算精度,说明EKF算法用于剪切型结构参数识别时有较强的鲁棒性.
2005, 22(4): 24-30.
摘要:
基于Karman板理论和线粘弹性Boltzmann叠加原理,建立了粘弹性对称铺设层合板的非线性积分—偏微分动力学方程.针对材料具积分型本构关系以及松弛模量为Prony级数的形式,应用Galerkin技术、Newmark方法和Newton-Cotes方法,给出了求解粘弹性层合结构非线性动力学问题的一种有效的数值算法.具体地求解了若干算例,且与相关文献进行了比较.
基于Karman板理论和线粘弹性Boltzmann叠加原理,建立了粘弹性对称铺设层合板的非线性积分—偏微分动力学方程.针对材料具积分型本构关系以及松弛模量为Prony级数的形式,应用Galerkin技术、Newmark方法和Newton-Cotes方法,给出了求解粘弹性层合结构非线性动力学问题的一种有效的数值算法.具体地求解了若干算例,且与相关文献进行了比较.
2005, 22(4): 31-37.
摘要:
梭形钢管格构柱是由若干钢管分肢以及许多横向缀管组成的变截面轴心受压构件,良好的力学特性和优美的建筑造型使其广泛应用于索膜结构、大跨度空间结构及高层结构的支承体系,它是近年来出现的一种新型的结构构件.利用有限元软件ANSYS分析了梭形三肢钢管格构柱的几何参数对其弹性屈曲荷载和屈曲模态的影响.这些几何参数包括:柱长、整体长细比、分肢钢管几何尺寸(外径和壁厚)、横向缀管几何尺寸(外径和壁厚)、横向缀管数量(或分肢长细比)等.分析结果表明,梭形格构柱在不同的结构参数下的屈曲荷载和屈曲模态与等截面柱有很大的不同,其中“S”形的屈曲模态反映了这种构件新的屈曲性能.
梭形钢管格构柱是由若干钢管分肢以及许多横向缀管组成的变截面轴心受压构件,良好的力学特性和优美的建筑造型使其广泛应用于索膜结构、大跨度空间结构及高层结构的支承体系,它是近年来出现的一种新型的结构构件.利用有限元软件ANSYS分析了梭形三肢钢管格构柱的几何参数对其弹性屈曲荷载和屈曲模态的影响.这些几何参数包括:柱长、整体长细比、分肢钢管几何尺寸(外径和壁厚)、横向缀管几何尺寸(外径和壁厚)、横向缀管数量(或分肢长细比)等.分析结果表明,梭形格构柱在不同的结构参数下的屈曲荷载和屈曲模态与等截面柱有很大的不同,其中“S”形的屈曲模态反映了这种构件新的屈曲性能.
2005, 22(4): 38-42.
摘要:
研究了具有多个弹性支承的弹性简支杆在切向均布随从力作用下的动力特性和稳定性问题.对于杆内出现的弹性支承情形,采用了以分段表示的运动微分方程、弹性支承处的连续性条件和边界条件来描述.在数值求解时,以含有两个弹性支承简支杆为例,采用有限差分法,导出了差分方程的递推格式以及边界条件和连续条件的离散形式,具体分析了弹性支承的弹性系数和支承位置以及转动惯量对非保守杆的振动频率和稳定性的影响.此外,该方法还能求解复杂边界条件下具有多个弹性支承的非保守弹性杆的复特征值问题.
研究了具有多个弹性支承的弹性简支杆在切向均布随从力作用下的动力特性和稳定性问题.对于杆内出现的弹性支承情形,采用了以分段表示的运动微分方程、弹性支承处的连续性条件和边界条件来描述.在数值求解时,以含有两个弹性支承简支杆为例,采用有限差分法,导出了差分方程的递推格式以及边界条件和连续条件的离散形式,具体分析了弹性支承的弹性系数和支承位置以及转动惯量对非保守杆的振动频率和稳定性的影响.此外,该方法还能求解复杂边界条件下具有多个弹性支承的非保守弹性杆的复特征值问题.
2005, 22(4): 43-47.
摘要:
基于随机介质理论建立非线性地表沉降模型,将DFP变尺度算法嵌入到改进浮点编码遗传算法中,经加速循环得到加速混合遗传算法,对沉降模型参数进行优化分析.实例显示加速混合遗传算法优化地表沉降模型的三个参数的精度高于其它方法.
基于随机介质理论建立非线性地表沉降模型,将DFP变尺度算法嵌入到改进浮点编码遗传算法中,经加速循环得到加速混合遗传算法,对沉降模型参数进行优化分析.实例显示加速混合遗传算法优化地表沉降模型的三个参数的精度高于其它方法.
2005, 22(4): 48-51.
摘要:
采用Poincaré映射和分岔图分析轴向运动黏弹性弦线横向振动的非线性动力学行为.考虑由积分型本构关系描述的黏弹性弦线,并计及微小但有限的变形导致的几何非线性,建立了系统的控制方程.应用Galerkin方法将系统控制方程截断,并通过引入辅助变量将截断后的方程转化为便于数值积分的形式.计算了弦线中点Poincaré映射对轴向张力涨落幅值、轴向运动速度、黏弹性系数和黏弹性指数的分岔图.
采用Poincaré映射和分岔图分析轴向运动黏弹性弦线横向振动的非线性动力学行为.考虑由积分型本构关系描述的黏弹性弦线,并计及微小但有限的变形导致的几何非线性,建立了系统的控制方程.应用Galerkin方法将系统控制方程截断,并通过引入辅助变量将截断后的方程转化为便于数值积分的形式.计算了弦线中点Poincaré映射对轴向张力涨落幅值、轴向运动速度、黏弹性系数和黏弹性指数的分岔图.
2005, 22(4): 52-57,1.
摘要:
根据Hellinger-Reissner原理建立了具有一个无外力圆柱表面三维8节点杂交应力元,元内假定应力场满足以柱坐标表示的三维平衡方程及无外力圆柱面上的外力边界条件,当元退化为二维时也满足协调方程.单元位移场选取与相邻元协调.用这种特殊杂交应力元,在相当粗的网格下即能准确地分析具有半圆孔厚(薄)板的三维(二维)应力集中.
根据Hellinger-Reissner原理建立了具有一个无外力圆柱表面三维8节点杂交应力元,元内假定应力场满足以柱坐标表示的三维平衡方程及无外力圆柱面上的外力边界条件,当元退化为二维时也满足协调方程.单元位移场选取与相邻元协调.用这种特殊杂交应力元,在相当粗的网格下即能准确地分析具有半圆孔厚(薄)板的三维(二维)应力集中.
2005, 22(4): 58-61.
摘要:
基于结构强度可靠性分析理论的基础之上,提出了不完整结构(结构系统中有部分元件已失效,但结构未变成机构仍具有一定的承载能力)强度、刚度可靠性的分析方法.该方法考虑了元件因强度失效对不完整结构系统强度、刚度可靠性的影响,同时导出了等效安全余量的形式,进而计算结构系统在失效各阶段的总体失效概率.并结合算例对结构系统在失效各阶段进行了强度、刚度的可靠性分析.算例表明,这样分析符合结构在使用各阶段可靠性的真实情况,从而为结构的合理利用起指导性作用.
基于结构强度可靠性分析理论的基础之上,提出了不完整结构(结构系统中有部分元件已失效,但结构未变成机构仍具有一定的承载能力)强度、刚度可靠性的分析方法.该方法考虑了元件因强度失效对不完整结构系统强度、刚度可靠性的影响,同时导出了等效安全余量的形式,进而计算结构系统在失效各阶段的总体失效概率.并结合算例对结构系统在失效各阶段进行了强度、刚度的可靠性分析.算例表明,这样分析符合结构在使用各阶段可靠性的真实情况,从而为结构的合理利用起指导性作用.
2005, 22(4): 62-66.
摘要:
依照千斤顶斜拉扣挂悬拼架设钢管混凝土拱桥的施工工艺,采用力矩平衡原理推导出扣索索力表达式;在分析温度效应时考虑二阶效应,导出了预抬高量与扣索变形之间的关系.最后,以广西邕宁县邕江大桥为例,采用多个温差段分析温度对预抬高量的影响.研究表明,温差较大时对预抬高量有一定的影响,但二阶效应可略去.
依照千斤顶斜拉扣挂悬拼架设钢管混凝土拱桥的施工工艺,采用力矩平衡原理推导出扣索索力表达式;在分析温度效应时考虑二阶效应,导出了预抬高量与扣索变形之间的关系.最后,以广西邕宁县邕江大桥为例,采用多个温差段分析温度对预抬高量的影响.研究表明,温差较大时对预抬高量有一定的影响,但二阶效应可略去.
2005, 22(4): 67-73.
摘要:
离散单元法是模拟结构破坏的一种有效的分析方法.通过引入节点单元和考虑混凝土的非线性对矩形离散单元模型进行了改进,并给出了改进后离散单元模型的破坏准则和基本方程以及弹簧系数等计算参数的确定;改进后的模型采用了双链表技术,提高了模型的计算效率.对在爆炸荷载作用下的钢筋混凝土框架结构的倒塌破坏过程进行了模拟,结果表明:采用改进后的离散单元法可以有效地模拟钢筋混凝土框架结构的倒塌破坏过程.
离散单元法是模拟结构破坏的一种有效的分析方法.通过引入节点单元和考虑混凝土的非线性对矩形离散单元模型进行了改进,并给出了改进后离散单元模型的破坏准则和基本方程以及弹簧系数等计算参数的确定;改进后的模型采用了双链表技术,提高了模型的计算效率.对在爆炸荷载作用下的钢筋混凝土框架结构的倒塌破坏过程进行了模拟,结果表明:采用改进后的离散单元法可以有效地模拟钢筋混凝土框架结构的倒塌破坏过程.
2005, 22(4): 74-78,8.
摘要:
基于多模态耦合颤振理论和结构的固有模态坐标,导出带有多重调谐质量阻尼器(MTMD)桥梁系统颤振运动微分方程.通过将系统广义位移和速度作为状态空间向量,进一步将系统颤振运动微分方程转化为状态空间方程,最后将带MTMD桥梁颤振问题归结为数学上一个非对称实矩阵的广义特性值问题,并编制了多模态耦合颤振MTMD控制和参数分析程序.以崖门斜拉桥为算例,分析了MTMD对桥梁颤振控制的有效性和鲁棒性,计算结果表明与传统TMD相比,MTMD具有更高的鲁棒性.
基于多模态耦合颤振理论和结构的固有模态坐标,导出带有多重调谐质量阻尼器(MTMD)桥梁系统颤振运动微分方程.通过将系统广义位移和速度作为状态空间向量,进一步将系统颤振运动微分方程转化为状态空间方程,最后将带MTMD桥梁颤振问题归结为数学上一个非对称实矩阵的广义特性值问题,并编制了多模态耦合颤振MTMD控制和参数分析程序.以崖门斜拉桥为算例,分析了MTMD对桥梁颤振控制的有效性和鲁棒性,计算结果表明与传统TMD相比,MTMD具有更高的鲁棒性.
2005, 22(4): 79-83.
摘要:
利用非线性有限元方法计算了深基坑开挖引起的地表沉降量与墙体侧向挠度.采用有厚度的接触面单元模拟土体与支护墙体、土体与地下管线的相互作用,分析了土体与地下管线接触面的应力应变关系,并建立了接触面上的应力应变方程.探讨了地表沉降、墙体侧向挠度对地下管线拉裂破坏的影响.算例分析表明,深基坑开挖对邻近管线破坏极大,因而提出了深基坑支护结构设计时应采取的具体措施.
利用非线性有限元方法计算了深基坑开挖引起的地表沉降量与墙体侧向挠度.采用有厚度的接触面单元模拟土体与支护墙体、土体与地下管线的相互作用,分析了土体与地下管线接触面的应力应变关系,并建立了接触面上的应力应变方程.探讨了地表沉降、墙体侧向挠度对地下管线拉裂破坏的影响.算例分析表明,深基坑开挖对邻近管线破坏极大,因而提出了深基坑支护结构设计时应采取的具体措施.
2005, 22(4): 84-89,1.
摘要:
以损伤时变体为研究对象,将时变力学与损伤力学耦联,给出粘弹塑性损伤时变力学理论基本方程和数值计算公式.通过对某地下煤层开采过程的计算机仿真分析,探讨形状时变引起的粘弹塑性时变体损伤场和位移场的时空演化过程,并研究单煤层单向开采和对挖开采方式的路径相关性问题.研究表明,应用损伤时变理论分析,可得到力学状态连续演化过程,为施工分析与预测提供科学的有效手段;不同施工路径,力学状态中间演化过程和最终结果均有较大差别,非线性(包括损伤)材料施工产生的最终力学状态与路径相关这一现象普遍存在,这对工程分析与学术研究具有一定应用与理论价值.
以损伤时变体为研究对象,将时变力学与损伤力学耦联,给出粘弹塑性损伤时变力学理论基本方程和数值计算公式.通过对某地下煤层开采过程的计算机仿真分析,探讨形状时变引起的粘弹塑性时变体损伤场和位移场的时空演化过程,并研究单煤层单向开采和对挖开采方式的路径相关性问题.研究表明,应用损伤时变理论分析,可得到力学状态连续演化过程,为施工分析与预测提供科学的有效手段;不同施工路径,力学状态中间演化过程和最终结果均有较大差别,非线性(包括损伤)材料施工产生的最终力学状态与路径相关这一现象普遍存在,这对工程分析与学术研究具有一定应用与理论价值.
2005, 22(4): 90-95.
摘要:
在研究现有混凝土桥梁抗力和荷载的时变性的基础上,建立了现有桥梁的时变可靠度计算模型,并采用自适应重要抽样法计算时变可靠指标.同时,对变量进行了参数敏感性分析.研究结果对于科学、经济地制定桥梁维修计划和方案具有重要意义.
在研究现有混凝土桥梁抗力和荷载的时变性的基础上,建立了现有桥梁的时变可靠度计算模型,并采用自适应重要抽样法计算时变可靠指标.同时,对变量进行了参数敏感性分析.研究结果对于科学、经济地制定桥梁维修计划和方案具有重要意义.
2005, 22(4): 96-100.
摘要:
采用数值模拟方法对井冈山机场航站楼屋盖结构在近地风作用下的表面风压进行了计算,并在边界层风洞中对该屋盖的表面风压进行了模型试验测定.数值模拟基于稳态的Reynolds时均Navier-Stokes方程,运用了标准k-ε湍流封闭模型.将计算得到的风压系数值与风洞试验值作了比较,结果表明数值模拟较好地反映了大跨度屋盖表面风压的分布情况,由其得到的风压系数与风洞试验数据有较好的吻合.
采用数值模拟方法对井冈山机场航站楼屋盖结构在近地风作用下的表面风压进行了计算,并在边界层风洞中对该屋盖的表面风压进行了模型试验测定.数值模拟基于稳态的Reynolds时均Navier-Stokes方程,运用了标准k-ε湍流封闭模型.将计算得到的风压系数值与风洞试验值作了比较,结果表明数值模拟较好地反映了大跨度屋盖表面风压的分布情况,由其得到的风压系数与风洞试验数据有较好的吻合.
2005, 22(4): 101-105.
摘要:
根据小垂度拉索的受力特性,给出其在平面内发生横向振动的非线性自由振动方程,该方程不仅反映了拉索的Irvine参数及各模态对其自振频率的影响规律,也反映了拉索各模态之间的相互耦合作用.针对拉索发生单模态振动的情况,将上述的方程简化为一个带平方项的Duffing方程,并运用平均法给出了它的近似解析解.最后,结合具体的工程实例,分析了拉索的有关动力特性,并与数值方法进行了对比.
根据小垂度拉索的受力特性,给出其在平面内发生横向振动的非线性自由振动方程,该方程不仅反映了拉索的Irvine参数及各模态对其自振频率的影响规律,也反映了拉索各模态之间的相互耦合作用.针对拉索发生单模态振动的情况,将上述的方程简化为一个带平方项的Duffing方程,并运用平均法给出了它的近似解析解.最后,结合具体的工程实例,分析了拉索的有关动力特性,并与数值方法进行了对比.
2005, 22(4): 106-111.
摘要:
基于Reissner-Mindlin一阶剪切变形板理论,讨论在预加面内机械荷载或温度场作用下,点支撑中厚矩形板的横向振动.温度场假定沿板表面为均布,沿板厚方向为线性分布的.利用考虑剪切变形影响的Timoshenko梁函数,采用Rayleigh-Ritz法给出不同边界条件下点支撑中厚板的自振频率.结果表明,温度升高与预加面内压力将使板的自振频率下降,支撑点位置的变化、边界约束条件和横向剪切变形效应都对板的自振频率有显著影响.
基于Reissner-Mindlin一阶剪切变形板理论,讨论在预加面内机械荷载或温度场作用下,点支撑中厚矩形板的横向振动.温度场假定沿板表面为均布,沿板厚方向为线性分布的.利用考虑剪切变形影响的Timoshenko梁函数,采用Rayleigh-Ritz法给出不同边界条件下点支撑中厚板的自振频率.结果表明,温度升高与预加面内压力将使板的自振频率下降,支撑点位置的变化、边界约束条件和横向剪切变形效应都对板的自振频率有显著影响.
2005, 22(4): 112-118.
摘要:
通过在伺服试验机上对同直径不同长度大理岩样进行单轴压缩试验,研究了尺寸对岩石强度和变形特性以及破裂形式的影响规律,结果表明,岩石长度对峰值应力前的变形特性没有显著影响,但明显改变峰后的变形特性,长度越大的岩样,岩石峰后越脆;且直径一定时随着长度的增大,岩样破裂形式由竖向劈裂变为剪切破坏.岩石材料强度长度效应是由于岩样端部摩擦效应所致,而并非根源于材料的非均质性.提出了大理岩石材料尺寸效应的理论模型F0=F2exp[a+b(D/L)],所得理论曲线与试验值吻合得很好,其中物理参数a反应了岩石材料力学参数对尺寸的敏感程度,而物理参数b反应了岩石材料力学参数与尺寸的相关性,b>0呈负相关,b<0呈正相关,而b=0无相关性.
通过在伺服试验机上对同直径不同长度大理岩样进行单轴压缩试验,研究了尺寸对岩石强度和变形特性以及破裂形式的影响规律,结果表明,岩石长度对峰值应力前的变形特性没有显著影响,但明显改变峰后的变形特性,长度越大的岩样,岩石峰后越脆;且直径一定时随着长度的增大,岩样破裂形式由竖向劈裂变为剪切破坏.岩石材料强度长度效应是由于岩样端部摩擦效应所致,而并非根源于材料的非均质性.提出了大理岩石材料尺寸效应的理论模型F0=F2exp[a+b(D/L)],所得理论曲线与试验值吻合得很好,其中物理参数a反应了岩石材料力学参数对尺寸的敏感程度,而物理参数b反应了岩石材料力学参数与尺寸的相关性,b>0呈负相关,b<0呈正相关,而b=0无相关性.
2005, 22(4): 119-125.
摘要:
进行了钢管混凝土哑铃型梁的试验与分析.哑铃型截面包含腹腔内填有混凝土的传统形式和腹腔内不填混凝土的新型截面.试验结果表明,钢管混凝土哑铃型梁具有良好的弹塑性和延性,构件挠度达跨径的1/20时仍能继续承载.腹腔内的混凝土对腹板的受力性能有一定的影响,但对梁的总体受力性能影响不大.
进行了钢管混凝土哑铃型梁的试验与分析.哑铃型截面包含腹腔内填有混凝土的传统形式和腹腔内不填混凝土的新型截面.试验结果表明,钢管混凝土哑铃型梁具有良好的弹塑性和延性,构件挠度达跨径的1/20时仍能继续承载.腹腔内的混凝土对腹板的受力性能有一定的影响,但对梁的总体受力性能影响不大.
2005, 22(4): 126-130.
摘要:
基于大位移非线性弹性理论的广义变分原理,考虑了加劲梁的压弯耦合、剪切应变能和扭转应变能的影响,建立了三跨自锚式悬索桥空间耦合自由振动的大位移不完全广义势能泛函,通过对竖向位移约束变分,推导出自锚式悬索桥的竖向挠曲振动微分方程,忽略非线性项的影响,进而得到线性振动微分方程.以一座主跨240m混凝土自锚式悬索桥为例,求出了竖向振动方程自振频率的解析解,并与数值解作了比较,吻合较好.这一理论和方法为自锚式悬索桥的固有振动特性分析提供可靠的理论依据.
基于大位移非线性弹性理论的广义变分原理,考虑了加劲梁的压弯耦合、剪切应变能和扭转应变能的影响,建立了三跨自锚式悬索桥空间耦合自由振动的大位移不完全广义势能泛函,通过对竖向位移约束变分,推导出自锚式悬索桥的竖向挠曲振动微分方程,忽略非线性项的影响,进而得到线性振动微分方程.以一座主跨240m混凝土自锚式悬索桥为例,求出了竖向振动方程自振频率的解析解,并与数值解作了比较,吻合较好.这一理论和方法为自锚式悬索桥的固有振动特性分析提供可靠的理论依据.
2005, 22(4): 131-136.
摘要:
基于形状记忆合金Brinson一维热力学本构方程,采用复合材料细观力学分析方法,建立了热载荷作用下嵌入SMA丝复合材料梁的一维热弹性本构关系.其次利用Euler-Bernoulli梁的轴线可伸长几何非线性理论和自由振动理论,建立了嵌入SMA丝复合材料梁在均匀升温场内自由振动的动力学控制方程,导出了热过屈曲构形附近嵌入SMA丝复合材料梁微幅横向自由振动的模型.最后通过打靶法求解了两端固定约束条件下嵌入形状记忆合金丝复合材料梁在加热过程中的振动响应,获得了梁的前四阶固有频率在不同SMA相对体积含量时随温度变化的特征关系曲线.数值结果表明,SMA丝相变过程中的回复应力和弹性模量变化对梁在过屈曲前后的各阶固有频率均有影响,是实现梁自振频率主动控制的一种有效方法.
基于形状记忆合金Brinson一维热力学本构方程,采用复合材料细观力学分析方法,建立了热载荷作用下嵌入SMA丝复合材料梁的一维热弹性本构关系.其次利用Euler-Bernoulli梁的轴线可伸长几何非线性理论和自由振动理论,建立了嵌入SMA丝复合材料梁在均匀升温场内自由振动的动力学控制方程,导出了热过屈曲构形附近嵌入SMA丝复合材料梁微幅横向自由振动的模型.最后通过打靶法求解了两端固定约束条件下嵌入形状记忆合金丝复合材料梁在加热过程中的振动响应,获得了梁的前四阶固有频率在不同SMA相对体积含量时随温度变化的特征关系曲线.数值结果表明,SMA丝相变过程中的回复应力和弹性模量变化对梁在过屈曲前后的各阶固有频率均有影响,是实现梁自振频率主动控制的一种有效方法.
2005, 22(4): 137-141.
摘要:
对现浇钢筋混凝土建筑结构施工期间,模板支撑系统架设中可能存在的薄弱层对施工荷载分布的影响,提出了简化分析方法,并用工程实测结果进行了验证,表明模型计算结果的正确性.分析表明,模板支撑薄弱层将导致模板支撑薄弱层的上部楼板承担的施工荷载增大,而模板支撑薄弱层下部楼板承担的施工荷载减小;实测表明,模板支撑薄弱层上的楼板承担的施工荷载同比增大约4.3%,薄弱层下的楼板承担的施工荷载减小约3.9%.施工期间应避免模板支撑薄弱层的出现,以防模板支撑薄弱层可能带来的风险.
对现浇钢筋混凝土建筑结构施工期间,模板支撑系统架设中可能存在的薄弱层对施工荷载分布的影响,提出了简化分析方法,并用工程实测结果进行了验证,表明模型计算结果的正确性.分析表明,模板支撑薄弱层将导致模板支撑薄弱层的上部楼板承担的施工荷载增大,而模板支撑薄弱层下部楼板承担的施工荷载减小;实测表明,模板支撑薄弱层上的楼板承担的施工荷载同比增大约4.3%,薄弱层下的楼板承担的施工荷载减小约3.9%.施工期间应避免模板支撑薄弱层的出现,以防模板支撑薄弱层可能带来的风险.
2005, 22(4): 142-148.
摘要:
探讨了次生扭矩对钢筋混凝土双向受弯梁抗剪承载力的影响.提出逐级加载、待定系数的方法计算钢筋混凝土双向受弯梁的次生扭矩,编制了钢筋混凝土双向受弯梁次生扭矩的全过程分析计算机程序.计算值与试验结果的对比分析表明,该方法合理可行.通过对次生扭矩影响抗剪承载力的主要因素的分析,获得一些有参考价值的结论,并提出在工程实践中,计算承受集中荷载的有腹筋双向受弯梁的抗剪强度时,次生扭矩影响应予以考虑.
探讨了次生扭矩对钢筋混凝土双向受弯梁抗剪承载力的影响.提出逐级加载、待定系数的方法计算钢筋混凝土双向受弯梁的次生扭矩,编制了钢筋混凝土双向受弯梁次生扭矩的全过程分析计算机程序.计算值与试验结果的对比分析表明,该方法合理可行.通过对次生扭矩影响抗剪承载力的主要因素的分析,获得一些有参考价值的结论,并提出在工程实践中,计算承受集中荷载的有腹筋双向受弯梁的抗剪强度时,次生扭矩影响应予以考虑.
2005, 22(4): 149-154.
摘要:
试验研究了LZ50车轴钢的断裂韧度的合理统计模型.结果表明,LZ50钢是一种偏脆性的材料,应当严格控制铁道车辆车轴的制造表面质量.同时证实了现有正态分布模型不能合理描述试验数据.为此,通过比较三参数Weibull、两参数Weibull、正态、对数正态、极小值和极大值6种常用统计分布对试验数据的拟合优度、数理一致性和尾部安全性,说明了极小值分布是良好统计模型.建立了断裂韧度的极小值概率测定方法,测定了典型存活概率和置信度下的材料断裂韧度值.
试验研究了LZ50车轴钢的断裂韧度的合理统计模型.结果表明,LZ50钢是一种偏脆性的材料,应当严格控制铁道车辆车轴的制造表面质量.同时证实了现有正态分布模型不能合理描述试验数据.为此,通过比较三参数Weibull、两参数Weibull、正态、对数正态、极小值和极大值6种常用统计分布对试验数据的拟合优度、数理一致性和尾部安全性,说明了极小值分布是良好统计模型.建立了断裂韧度的极小值概率测定方法,测定了典型存活概率和置信度下的材料断裂韧度值.
2005, 22(4): 155-162.
摘要:
采用FRP布对梁进行抗剪加固,可以有效的解决梁因配箍率不足而导致的受剪承载力偏低的问题.根据文献[1]中7根试验梁的参数,针对工程中常用的U型FRP受剪加固形式,建立三维有限元分析模型,采用商业有限元计算软件ANSYS,数值模拟了加载全过程和受剪剥离受力性能,根据试验结果确定了FRP-混凝土界面粘结剥离强度,并建议了合适的裂面剪力传递系数.根据有限元分析结果,作者又进一步研究了U型FRP布的应变分布、分担剪力的贡献、剥离破坏的过程,以及加固量、FRP类型和粘贴面积率对加固梁受剪承载力的影响.在有限元分析的基础上结合试验结果,建议了U型粘贴加固的受剪剥离承载力计算方法.
采用FRP布对梁进行抗剪加固,可以有效的解决梁因配箍率不足而导致的受剪承载力偏低的问题.根据文献[1]中7根试验梁的参数,针对工程中常用的U型FRP受剪加固形式,建立三维有限元分析模型,采用商业有限元计算软件ANSYS,数值模拟了加载全过程和受剪剥离受力性能,根据试验结果确定了FRP-混凝土界面粘结剥离强度,并建议了合适的裂面剪力传递系数.根据有限元分析结果,作者又进一步研究了U型FRP布的应变分布、分担剪力的贡献、剥离破坏的过程,以及加固量、FRP类型和粘贴面积率对加固梁受剪承载力的影响.在有限元分析的基础上结合试验结果,建议了U型粘贴加固的受剪剥离承载力计算方法.
2005, 22(4): 163-166.
摘要:
混凝土材料的动态本构关系对冲击载荷作用下的混凝土结构分析很重要.Lagrange分析方法是一种研究材料的动态力学性能特别是本构关系方面的常用方法.利用改进的φ74的直锥变截面Hopkinson压杆作为加载设备,测量在不同位置的应变波形,通过Lagrange分析得到了混凝土材料在冲击加载条件的应力—应变关系,并讨论了混凝土材料的应变率效应和重复加载对材料性能的影响,拓宽了Lagrange分析方法的应用.另外文中还指出利用拉氏方法分析混凝土材料时应该注意的问题.
混凝土材料的动态本构关系对冲击载荷作用下的混凝土结构分析很重要.Lagrange分析方法是一种研究材料的动态力学性能特别是本构关系方面的常用方法.利用改进的φ74的直锥变截面Hopkinson压杆作为加载设备,测量在不同位置的应变波形,通过Lagrange分析得到了混凝土材料在冲击加载条件的应力—应变关系,并讨论了混凝土材料的应变率效应和重复加载对材料性能的影响,拓宽了Lagrange分析方法的应用.另外文中还指出利用拉氏方法分析混凝土材料时应该注意的问题.
2005, 22(4): 167-170,.
摘要:
根据混凝土的塑性理论及极限分析的上限方法,探讨了求解钢筋混凝土简支深梁的抗剪强度的数值计算方法.材料性质采用理想的刚塑性模型,混凝土屈服准则采用不考虑混凝土拉应力的修正的库伦屈服准则.分析了钢筋混凝土简支深梁发生塑性剪切破坏时屈服线的形状以及屈服线上混凝土和钢筋的能量耗散情况.最后从能量守恒的原理出发,即屈服线上的混凝土和钢筋消耗能量等于外荷载所做的功,导出了深梁剪切破坏荷载比例因子的隐函数表达式,对此隐函数进行优化求解,得到了深梁发生塑性剪切破坏的极限荷载.
根据混凝土的塑性理论及极限分析的上限方法,探讨了求解钢筋混凝土简支深梁的抗剪强度的数值计算方法.材料性质采用理想的刚塑性模型,混凝土屈服准则采用不考虑混凝土拉应力的修正的库伦屈服准则.分析了钢筋混凝土简支深梁发生塑性剪切破坏时屈服线的形状以及屈服线上混凝土和钢筋的能量耗散情况.最后从能量守恒的原理出发,即屈服线上的混凝土和钢筋消耗能量等于外荷载所做的功,导出了深梁剪切破坏荷载比例因子的隐函数表达式,对此隐函数进行优化求解,得到了深梁发生塑性剪切破坏的极限荷载.
2005, 22(4): 171-178,.
摘要:
对高温下混凝土中热-湿-气-力学耦合过程分析提出了一个多孔多相介质的非混溶-混溶两级数学模型.数学模型基于控制干空气、湿份及基质溶解物的质量守恒、混凝土介质混合体的动量守恒和焓(能量)守恒的耦合偏微分方程组.给出了模型的控制方程、状态方程与所采用的本构定律.发展了相应的非线性耦合问题的有限元数值分析过程,以数值模拟火灾和热辐射等热荷载作用下的热-湿-气-力学耦合行为,并进而分析所发生的破坏现象.数值结果例题显示所发展的数学模型和数值方法在重现高温下混凝土中热-湿-气-力学耦合行为的有效性.
对高温下混凝土中热-湿-气-力学耦合过程分析提出了一个多孔多相介质的非混溶-混溶两级数学模型.数学模型基于控制干空气、湿份及基质溶解物的质量守恒、混凝土介质混合体的动量守恒和焓(能量)守恒的耦合偏微分方程组.给出了模型的控制方程、状态方程与所采用的本构定律.发展了相应的非线性耦合问题的有限元数值分析过程,以数值模拟火灾和热辐射等热荷载作用下的热-湿-气-力学耦合行为,并进而分析所发生的破坏现象.数值结果例题显示所发展的数学模型和数值方法在重现高温下混凝土中热-湿-气-力学耦合行为的有效性.
2005, 22(4): 179-186.
摘要:
虚拟层合单元可以应用于结构的形状优化.这一单元的主要思想在于引入了弹性模量等于零即无实际材料的虚拟层,基于这一特点,单元内层的厚度被取作设计变量,而决定外部边界的单元节点坐标在优化过程中却始终保持不变.于是,有限元网格只在优化初始生成一次,优化过程无需改变原始数据,由此避免了通常形状优化方法所需要的单元网格重新划分.拱坝形状优化过程中利用有限元法作为结构分析方法,而不是通常的拱梁分载法.1型拱坝的算例说明了这一方法的有效性和实用性.
虚拟层合单元可以应用于结构的形状优化.这一单元的主要思想在于引入了弹性模量等于零即无实际材料的虚拟层,基于这一特点,单元内层的厚度被取作设计变量,而决定外部边界的单元节点坐标在优化过程中却始终保持不变.于是,有限元网格只在优化初始生成一次,优化过程无需改变原始数据,由此避免了通常形状优化方法所需要的单元网格重新划分.拱坝形状优化过程中利用有限元法作为结构分析方法,而不是通常的拱梁分载法.1型拱坝的算例说明了这一方法的有效性和实用性.
2005, 22(4): 187-195.
摘要:
通过修正已有文献中提供的约束混凝土体积应变计算模型,并基于受定侧压力作用下混凝土的应力-应变关系模型,采用数值方法,全过程计算了具有被动约束特征的圆形截面纤维增强塑料(FRP)约束混凝土的应力-应变关系.结果表明,无论是对于具有强化特征还是具有软化特征的FRP约束混凝土,计算结果和实验结果及其他文献报道的实验结果均吻合良好.
通过修正已有文献中提供的约束混凝土体积应变计算模型,并基于受定侧压力作用下混凝土的应力-应变关系模型,采用数值方法,全过程计算了具有被动约束特征的圆形截面纤维增强塑料(FRP)约束混凝土的应力-应变关系.结果表明,无论是对于具有强化特征还是具有软化特征的FRP约束混凝土,计算结果和实验结果及其他文献报道的实验结果均吻合良好.
2005, 22(4): 196-200.
摘要:
建立了一种子午线轮胎的三维非线性有限元模型,来模拟子午线轮胎的静负荷试验.模型中考虑了橡胶材料的非线性和不可压缩性、帘线-橡胶复合材料的各向异性、轮胎大变形导致的几何非线性以及轮胎与轮辋、轮胎与路面的接触非线性边界条件.提出了一种单元重叠技术,通过重叠不可压缩橡胶单元和描述帘线的单元来模拟帘线-橡胶复合材料,这种单元重叠技术产生的轮胎模型比正交各向异性模型计算过程更稳定.通过有限元分析,得到了子午线轮胎在充气压力和静负荷作用下的变形和应力分布情况以及接地区的压力分布情况,并将计算结果与试验结果进行了比较,两者吻合得很好.
建立了一种子午线轮胎的三维非线性有限元模型,来模拟子午线轮胎的静负荷试验.模型中考虑了橡胶材料的非线性和不可压缩性、帘线-橡胶复合材料的各向异性、轮胎大变形导致的几何非线性以及轮胎与轮辋、轮胎与路面的接触非线性边界条件.提出了一种单元重叠技术,通过重叠不可压缩橡胶单元和描述帘线的单元来模拟帘线-橡胶复合材料,这种单元重叠技术产生的轮胎模型比正交各向异性模型计算过程更稳定.通过有限元分析,得到了子午线轮胎在充气压力和静负荷作用下的变形和应力分布情况以及接地区的压力分布情况,并将计算结果与试验结果进行了比较,两者吻合得很好.
2005, 22(4): 201-205.
摘要:
在热锻过程中,由动态再结晶引起的微观组织演化是决定锻件最终性能的重要因素之一.基于更新的拉格朗日格式刚塑性有限元和考虑动态再结晶的粘塑性模型,建立了能够模拟变形过程、温度变化过程和动态再结晶过程的有限元方法,研制了轴对称有限元软件,并用该软件模拟26Cr2Ni4MoV小圆柱试样镦粗过程中由动态再结晶引起的微观组织演化.在软件中应用网格重新划分技术降低由于网格畸变引起的计算误差.模拟结果和实验结果符合良好.
在热锻过程中,由动态再结晶引起的微观组织演化是决定锻件最终性能的重要因素之一.基于更新的拉格朗日格式刚塑性有限元和考虑动态再结晶的粘塑性模型,建立了能够模拟变形过程、温度变化过程和动态再结晶过程的有限元方法,研制了轴对称有限元软件,并用该软件模拟26Cr2Ni4MoV小圆柱试样镦粗过程中由动态再结晶引起的微观组织演化.在软件中应用网格重新划分技术降低由于网格畸变引起的计算误差.模拟结果和实验结果符合良好.
2005, 22(4): 206-210.
摘要:
研究了套损井冲击整形的力学机理.运用冲击动力学理论和应力波传播理论,推导出波源处的应力波波形函数,确定了应力波传播的衰减方式.以油井中井液—套管—水泥环为系统,推导出了应力波在其中传播的衰减系数,以此确定套管和水泥环内的应力分布.根据水泥环的损伤判据,计算水泥环的理论损伤长度,并与测试长度进行对比,以验证应力波在波源处的波形函数、衰减系数推导的正确性.
研究了套损井冲击整形的力学机理.运用冲击动力学理论和应力波传播理论,推导出波源处的应力波波形函数,确定了应力波传播的衰减方式.以油井中井液—套管—水泥环为系统,推导出了应力波在其中传播的衰减系数,以此确定套管和水泥环内的应力分布.根据水泥环的损伤判据,计算水泥环的理论损伤长度,并与测试长度进行对比,以验证应力波在波源处的波形函数、衰减系数推导的正确性.
2005, 22(4): 211-214.
摘要:
针对存在混凝土衬砌与否两种情况,对油井套管?膨胀围岩体系进行了三维轴对称有限元分析.结果表明,在围岩产生的膨胀压力下,存在混凝土衬砌时,径向位移最大值发生于混凝土衬砌与膨胀岩交界处;没有混凝土衬砌时,径向位移最大值在油井套管与膨胀岩的交界处.故完好的混凝土衬砌能明显地减缓膨胀岩对油管套管的挤压作用.在围岩膨胀压力下,油井套管容易发生颈缩现象.
针对存在混凝土衬砌与否两种情况,对油井套管?膨胀围岩体系进行了三维轴对称有限元分析.结果表明,在围岩产生的膨胀压力下,存在混凝土衬砌时,径向位移最大值发生于混凝土衬砌与膨胀岩交界处;没有混凝土衬砌时,径向位移最大值在油井套管与膨胀岩的交界处.故完好的混凝土衬砌能明显地减缓膨胀岩对油管套管的挤压作用.在围岩膨胀压力下,油井套管容易发生颈缩现象.
2005, 22(4): 215-219.
摘要:
论述了张拉膜结构找形分析的力密度法,同时对边界索进行T单元的强化处理;建立了索边界主结点和索网内部T单元结点的静力平衡方程,据此编制了相应的计算软件;对工程实例进行了验算,结果表明,给出的计算结果与德国著名软件EASY的计算结果相吻合.
论述了张拉膜结构找形分析的力密度法,同时对边界索进行T单元的强化处理;建立了索边界主结点和索网内部T单元结点的静力平衡方程,据此编制了相应的计算软件;对工程实例进行了验算,结果表明,给出的计算结果与德国著名软件EASY的计算结果相吻合.
2005, 22(4): 220-224.
摘要:
以Francis Biolley改进的van der Pol尾流振子模型为基础,考虑管内流动流体和管外海洋环境荷载共同作用,建立了海洋立管涡激振动微分方程,用Hermit插值函数对立管微分方程进行离散,并用Miner理论对立管的疲劳寿命进行分析,通过编程和实例计算,分析了管内流速对涡激响应幅值和疲劳寿命的影响.结果表明,当管内流体流速变化使立管的固有频率接近漩涡脱落频率时,立管涡激振动响应将会增大,疲劳寿命将会显著减少.
以Francis Biolley改进的van der Pol尾流振子模型为基础,考虑管内流动流体和管外海洋环境荷载共同作用,建立了海洋立管涡激振动微分方程,用Hermit插值函数对立管微分方程进行离散,并用Miner理论对立管的疲劳寿命进行分析,通过编程和实例计算,分析了管内流速对涡激响应幅值和疲劳寿命的影响.结果表明,当管内流体流速变化使立管的固有频率接近漩涡脱落频率时,立管涡激振动响应将会增大,疲劳寿命将会显著减少.
2005, 22(4): 225-228.
摘要:
采用等效的薄壁圆管模型来分析U型波纹管的扭转振动固有频率,为此要确定U型波纹管的等效半径和扭转刚度.等效半径采用两种计算方法.扭转刚度的计算即采用了钱伟长关于旋转壳的扭转刚度积分公式,也采用了等效的圆管模型方法,由此得到的相应的U型波纹管扭转固有频率的计算方法分别称为积分法和简化法.没有关于波纹管扭转固有频率的实验见诸文献.采用有限元法来验证上述计算方法,取得了很好的一致.积分法更为精确,简化法更适于工程计算.
采用等效的薄壁圆管模型来分析U型波纹管的扭转振动固有频率,为此要确定U型波纹管的等效半径和扭转刚度.等效半径采用两种计算方法.扭转刚度的计算即采用了钱伟长关于旋转壳的扭转刚度积分公式,也采用了等效的圆管模型方法,由此得到的相应的U型波纹管扭转固有频率的计算方法分别称为积分法和简化法.没有关于波纹管扭转固有频率的实验见诸文献.采用有限元法来验证上述计算方法,取得了很好的一致.积分法更为精确,简化法更适于工程计算.
2005, 22(4): 229-234.
摘要:
基于大量弹道试验分析,考虑靶板背面自由边界的影响,提出一个分析刚性尖头弹垂直撞击中等厚度理想弹塑性材料靶板弹道极限的两阶段工程模型.由圆柱形空腔膨胀理论和功能原理导出第一阶段延性扩孔耗能表达式,按薄靶板最小穿透能量的简化分析模型计算第二阶段耗能,由两阶段总的耗能最小确定第一阶段的侵彻深度,从而得到最小穿透能量的解析解.经与金属装甲弹道试验比较,表明两阶段工程模型计算结果与试验吻合较好,比现有单一延性扩孔模型精度高.
基于大量弹道试验分析,考虑靶板背面自由边界的影响,提出一个分析刚性尖头弹垂直撞击中等厚度理想弹塑性材料靶板弹道极限的两阶段工程模型.由圆柱形空腔膨胀理论和功能原理导出第一阶段延性扩孔耗能表达式,按薄靶板最小穿透能量的简化分析模型计算第二阶段耗能,由两阶段总的耗能最小确定第一阶段的侵彻深度,从而得到最小穿透能量的解析解.经与金属装甲弹道试验比较,表明两阶段工程模型计算结果与试验吻合较好,比现有单一延性扩孔模型精度高.
2005, 22(4): 235-240.
摘要:
着重讨论了高速(800m/s~1800m/s)柱形(或立方体形)钢破片(质量3.3g~60g)对不同厚度的某型船体钢靶(4mm~10mm)的穿透特性和剩余速度问题;首先给出穿透过程的分析模型,认为钢破片对船体钢靶的穿透能主要包括:弹、靶挤压塑性变形能和环向剪切塑性变形能;以能量分析和德.马尔模型为基础,给出了相应的半经验公式;在32组有效穿透实验测试数据的基础上,对相关系数进行数值拟合及动态修正;通过计算结果和试验测试结果的对比,得到的半经验公式能较好描述高速破片穿透船体钢板后的剩余速度.
着重讨论了高速(800m/s~1800m/s)柱形(或立方体形)钢破片(质量3.3g~60g)对不同厚度的某型船体钢靶(4mm~10mm)的穿透特性和剩余速度问题;首先给出穿透过程的分析模型,认为钢破片对船体钢靶的穿透能主要包括:弹、靶挤压塑性变形能和环向剪切塑性变形能;以能量分析和德.马尔模型为基础,给出了相应的半经验公式;在32组有效穿透实验测试数据的基础上,对相关系数进行数值拟合及动态修正;通过计算结果和试验测试结果的对比,得到的半经验公式能较好描述高速破片穿透船体钢板后的剩余速度.
