任意不等跨等截面连续梁自由振动分析

以等截面任意不等跨连续梁为对象,基于Euler-Bernoulli梁理论,利用分段梁模型和分离变量法,在考虑连续梁边界以及梁段位移连续性条件的基础上,提出了任意多跨不等跨连续梁固有频率和振动模态分析新方法。利用该方法可高效得到任意不等跨连续梁的固有频率和振动模态,该方法将为多跨连续梁车-桥耦合等受迫振动响应研究提供新的思路和便利。

等截面高耸烟囱涡激共振时风荷载的风力作用研究

关于锁定区域范围的描述,不同参考文献存在显著的差异。同一类型地形结构发生涡激共振时,横向风向的等效风荷载在基本一致的情况下可能仍存在显著差异。依托实际工程案例,在分析锁定区及横风向等效风荷载的基础上对组合等效风荷载进行确定,结果发现,实例计算检查测试结果与规范之间存在较大差异。

等截面桩与扩底桩抗拔承载特性数值分析研究

建立了等截面桩与扩底桩的抗拔分析模型。采用直接约束处理的接触算法与库仑摩擦模型来模拟桩-土界面,土体选用抛物线型Mohr-Coulomb本构模型。通过程序的二次开发,实现初始应力场的合理计算,并采用位移边界对扩底抗拔桩的上拔过程进行动态的非线性有限元模拟。以现场足尺试验中的试桩为数值分析对象,通过调整计算参数使计算得到荷载-位移关系曲线与试验结果拟合接近,来验证数值模型的正确性并确定计算参数。在此基础上,研究了上拔过程中轴力、侧摩阻力的大小与分布、桩身与扩大头附近土体变形与塑性区的发展规律。数值分析加深了对扩底桩抗拔承载特性的进一步认识。

等截面通道角形挤压对高纯铝微观组织及力学性能的影响

采用等截面通道角形挤压技术对高纯铝进行室温大塑性变形 ,通过不同角度模具沿路径 A组合挤压 ,实现了高纯铝的晶粒细化 ,晶粒尺寸可达 0 .6 μm以下 ,且硬度和屈服强度显著增加。微观组织分析表明 :不同角度模具组合挤压可以得到不同的剪切平面组合 ,使得相邻两次挤压剪切平面的夹角为 75°,从而使得高纯铝在相对较小的塑性变形情况下得到超细晶粒结构 。

楔形与等截面静压桩沉桩贯入阻力对比研究

基于Vesic圆孔扩张理论,考虑贯入深度对扩孔压力的影响,得到了一种扩孔压力的迭代算法;在此基础上,分析了楔形与等截面静压桩沉桩贯入阻力的差异性,并考虑极限滑动摩阻力的影响,建立了两种桩型的静压沉桩贯入阻力计算公式。为了验证该方法的可行性,对楔形与等截面桩进行模型对比试验,并利用该方法对模型试验进行计算分析,试验及理论结果均表明,等截面桩沉桩贯入阻力在贯入初期上升较快,后期上升缓慢,而楔形桩整个沉桩过程贯入阻力始终保持稳步增长。同时,等截面桩最终沉桩贯入阻力要比平均截面半径相等的楔形桩贯入阻力小得多,说明在相同贯入阻力前提下,采用楔形桩将能大幅度减少桩身材料,降低成本。

等截面抗拔桩的变形分析

采用 Cooke提出摩擦桩的荷载传递物理模型 ,导出抗拔桩的荷载与位移关系的理论解 ,并把理论解与模型桩试验结果进行了比较 ,计算结果与实测值基本一致 ,扩大了 Cooke法的适用范围 ,提高了单位位移量的计算精度 ,为抗拔桩的设计提供了理论依据 ,可供工程设计应用参考。

等截面梁纯弯曲振动的几何非线性分析

在讨论梁纯弯曲微幅振动时 ,考虑在材料力学的讨论中梁的挠度微分方程忽略项后 ,线性问题变为非线性问题。利用非线性理论对该非线性问题进行了讨论 ,得到了周期解稳定和不稳定区域的分界线方程和频率响应方程 ,得到忽略挠度几何非线性因素的条件。

集聚纺集聚区须条等截面部分的力学分析

通过对集聚区内须条的集聚过程分析,建立须条的受力模型,发现须条在集聚过程中会产生附加捻度,并且对影响须条附加捻度的各种因素:异型管开槽长度、负压大小、须条和网格套圈间的摩擦因数以及异型管的曲率半径进行了分析。设计相关实验对集聚区内须条的力学模型进行了验证。结果表明所建立的集聚区内须条的力学模型是正确的。

等截面桩的抗拔机理研究

本文通过有限元计算分析 ,对等截面桩在抗拔情况下作用机理进行了研究 ,并与抗压情况下作用机理进行了比较。在分析了桩土荷载传递规律、桩侧阻力变化规律、桩侧压力变化规律、土中位移变化规律后 ,得出了抗拔桩具有“越拉越松” ,而抗压桩具有“越压越紧”

等截面角形挤压的研究内容及现状

论述了等截面角形挤压的研究内容、现状、原理、工艺参数、显微组织演化过程以及对材料性能的影响。

等截面引射器启动性能数值研究

采用雷诺平均方程和SST k-ω湍流模型,空间离散采用二阶精度的Roe FDS方法,限制器采用Min-Mod方法,时间迭代采用隐式方法,研究了等截面引射器长度、引射器与喷管的间隙对其启动性能的影响。结果表明:等截面引射器存在启动、临界、不启动三种状态;在引射器长度一定的情况下,引射器与喷管之间的间隙越小,引射器的启动压比越小;在引射器与喷管之间间隙一定的情况下,对于本文所计算的工况,当引射器长度小于3m时,引射器所需的启动压比会很大,当引射器长度小于2m,则引射器很难启动;当引射器长度超过7m时,会对引射器的加工、安装、冷却带来诸多不利影响。

连续刚构等截面箱梁3000t级移动模架施工技术

研究目的:针对桥梁移动模架法施工过程中,模架安全快速过孔、自动升落开合以及梁体施工缝设置等施工难题,本文以某多跨等截面连续刚构桥为依托,研制自动化程度较高的下行式移动模架,通过仿真计算合理确定梁体施工缝位置,开发成套移动模架施工工艺。研究结论:(1)研制了标准跨径60 m、最大浇筑长度72 m、承载能力3 000 t的下行式移动模架并成功应用;(2)采用等效荷载组合进行移动模架预压,安全高效、精度较高;(3)通过有限元仿真分析,确定了箱梁反弯点处作为施工缝位置,有效防止梁体开裂;(4)采用液压、电气控制系统实现模型自动升落、开合;(5)创新研制的主梁纵向移动装置实现了模架连续快速过孔;(6)本研究结论对桥梁移动模架施工具有指导作用。

二维弯曲等截面管道中的激波串特性研究

利用Carroll的试验数据验证了数值方法的有效性之后,对二维等截面弯曲管道中激波串的特性进行了数值模拟试验,研究了管道弯曲对激波串的结构与特征长度、壁面沿程静压分布、出口截面马赫数与总压恢复、反压特性等的影响,研究中考虑了不同的进口马赫数和边界层厚度。结果表明,管道弯曲对流动的对称性有着明显影响,当马赫数较高时(如Ma_o=2．45)合适程度的管道弯曲有利改善直管道已有的流动不对称,使激波串长度缩短。管道弯曲能够有效抑制出口压力变化所导致的出口截面马赫数的大幅波动,考虑到低压比时(出口Ma_e＞1)直、弯管道之间总压恢复系数存在明显差距,而当压比较高时(出口Ma_e＜1)两者相当接近,因此亚燃发动机的超声速扩压器可适当使用大曲率以缩短管道的轴向长度。另外,鉴于弯曲管道与直管道内激波串长度之间的明显差异,已有的基于直管道的激波串长度经验公式不能很好地适用于弯曲管道。

等截面隔离段中激波串结构的数值模拟

采用二阶TVD格式的有限体积法偶合Baldwin Lomax代数湍流模型求解雷诺平均Navier stokes方程 ,数值模拟了二维矩形等截面隔离段中的流动现象 ,很好地模拟出由激波 /附面层干扰所形成的复杂的激波串流场结构。计算结果与国外有关文献的结果进行了比较。

等截面矩形隔离段内流场的三维数值模拟

针对三维矩形等截面隔离段中由激波 附面层干扰诱导的复杂流场 ,采用有限体积方法、OC TVD格式结合B L代数湍流模型隐式求解了三维雷诺平均N S方程 ,数值模拟了三维流场内复杂的激波串和旋涡结构。计算结果表明所采用的数值方法能够很好地捕捉隔离段内流场的复杂流动现象。

等截面悬臂梁自由落体冲击实验分析

对等截面悬臂梁受静载荷和自由落体冲击作用两种情况下的受力状态进行了理论分析;同时对组合式材料力学多功能实验台进行升级改造。通过加装支座、伸缩杆、滑轮以及落锤等工装,使其实现自由落体冲击实验的功能,利用XH5699动态信号测试分析系统对等截面悬臂梁进行静态的和自由落体冲击下的实验。最后,利用ANSYS软件对等截面悬臂梁进行了静动态的有限元分析。结果对比表明:静载荷作用下理论、实验和ANSYS模拟结果基本一致,误差约1%;动载荷作用下实验和ANSYS模拟所得结果误差约5%。可见在相似情况下,ANSYS模拟结果可以近似分析悬臂梁受力状态。

基于ANSYS的等截面连续箱梁桥腹板裂缝分析

腹板裂缝是预应力混凝土连续箱梁桥的主要病害之一,但目前相关的研究较少,为此,文中依据某等截面预应力混凝土连续箱梁桥的病害检测结果,采用有限元软件ANSYS对比了不同厚度的梁桥腹板的主拉应力,分析裂缝产生的原因,并采用外贴钢板、环氧树脂封闭等加固措施对连续箱梁桥进行加固和跟踪检测.结果表明:腹板裂缝的出现与腹板厚度及腹板所配腹筋有关,这进一步验证了腹板厚度应大于60 cm的观点;加固后腹板裂缝的宽度和长度均未出现扩展和新增现象,表明该加固方法可有效控制腹板斜裂缝的扩展,该加固方案是可行和有效的.

纯弯等截面焊接工字形梁整体稳定系数研究

为配合《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)的修订工作,对纯弯等截面焊接工字形梁的整体稳定系数进行了研究。对各国钢结构规范中关于梁整体稳定系数问题的计算方法做了简要介绍,比较了各国规范对焊接工字形梁稳定承载力计算结果的差异;对等端弯矩作用下等截面焊接工字形梁的整体稳定性进行了大量数值模拟,其中考虑了梁构件的初始几何缺陷及残余应力分布。通过对比正则化长细比与梁整体稳定系数曲线可以发现,现行《钢结构设计规范》在计算梁稳定系数时对构件初始几何缺陷及残余应力考虑不足,规范计算结果在较大范围内高出有限元数值分析结果,会产生不安全的设计,故建议对规范公式进行修订。

等截面连续梁合理边中跨跨径比

在不同跨数和不同边中跨跨径比的情况下,对等截面多跨连续梁结构的受力特性进行了分析.以结构的支反力、控制截面的最大正、负弯矩整体最小为目标,找出结构的最优边中跨跨径比.结果表明:无论是在均布荷载作用下还是在集中荷载作用下,边中跨跨径比接近0.8时,结构所受的支反力和弯矩较小,受力最合理,且结构受力基本不随跨数的改变而有较大变化.

等截面侧向挤压的力学分析

等截面侧向挤压是实现材料纯剪切变形的有效方法。通过网格实验研究了等截面侧向挤压过程中材料的变形情况 ,结果表明塑性变形区仅位于模具通道拐点连线附近。通过几何分析推导出等截面侧向挤压等效应变计算公式 ,通过上限分析推导出等截面侧向挤压变形力计算公式 ,理论计算结果与实测值进行了对比。