单螺栓装配位置对螺栓连接性能的影响

为了研究横向载荷下螺栓装配位置对螺栓连接自松动的影响,设计了螺栓实验装置,利用英斯特朗实验机(Instron 8872)进行了实验。根据螺栓装配位置不同时螺栓夹紧力的变化和载荷与拉伸位移所形成的滞回线,研究了螺栓装配位置对螺栓连接的影响。实验数据表明:螺栓和螺栓孔之间的对中度越好,螺栓连接的寿命越大,连接性能越可靠;螺栓非对中装配时,螺栓和螺栓孔壁之间易发生剪切接触,使得螺栓夹紧力损耗较大,螺栓容易发生松动,连接寿命较低。螺栓装配时控制螺栓的对中度能够有效提高螺栓的连接性能,保证螺栓连接寿命。该分析为螺栓的工程应用和螺栓防松提供可靠的理论依据。

形状自由的高性能有限元方法研究的一些进展

作为工程和科学计算的主要工具,有限元方法已经得到了广泛的应用,但是仍然受到网格畸变敏感等固有难题的困扰,并且一直没有能够彻底根治。该文系统介绍了新型有限元方法——形状自由的高性能有限元方法研究的最新进展,包括平面问题和二维断裂问题的杂交应力函数有限元方法,中厚板问题的杂交位移函数有限元法,平面和三维问题的新型非对称有限元方法。这些方法在已有的杂交应力元法和非对称有限元法基础上,综合利用了解析试函数法、新型自然坐标方法、广义协调方法等先进技术,获得重要进展:所发展的单元模型精度高且稳定,在网格极端畸变的情况下仍可保持原有精度,具有形状自由的优异特性;同时破解了Mac Neal局限定理,解决了中厚板边缘效应计算等难题。论文的最后对上述方法的特点以及后续的研究工作进行了讨论。

一种对网格凹凸畸变不敏感的高应力精度4结点带旋转自由度平面杂交应力函数单元

论文给出一种简单的高性能带旋转自由度4结点四边形平面单元.该单元的理论基础与卞学鐄先生首个杂交应力元相似,也从最小余能原理出发,无需单元内部位移场.但是应力场试函数采用Ariy应力函数的基本解析解(基于直角坐标的多项式),并强调其对坐标的对称和完备性.这样假设的应力场可以同时满足平衡和协调方程,因而更加合理.而单元边界位移则采用著名的Allman模式(采用局部坐标),即考虑结点转动自由度的二次协调位移.与其他同类单元相比,本文单元对位移和应力展现出更高的精度,特别是应力解答尤其突出.更有趣的是,单元对网格畸变非常不敏感,即使单元退化为三角形和凹四边形,仍然能保持较高的计算精度.此外,单元没有方向依赖性等缺点.

正交各向异性材料含切口平面问题特征值研究

在正交各向异性材料V型切口理论与数值分析中,都需利用问题的特征值。本文首先根据Stroh理论给出各向异性材料的材料特征矩阵,然后通过分析V型切口近尖端领域边界条件,推导出其边界特征方程,并得到相应的简化计算公式,最后利用分区加速Müller法,给出了不同材料特性正交各向异性材料的对称与反对称平面问题前几阶特征值。引入收边法和劈因子法之后,该文采用的分区加速Müller法具有收敛快、精度高和易于实施等优点,还可以去除已得到的根的影响,提高了收敛速度。