低硬度橡胶隔震支座基本力学性能及恢复力特性

本研究对低硬度橡胶隔震支座的材料性能 (主要包括力学性能 )进行了系统的试验开发及理论研究。研究用低硬度橡胶隔震支座包括天然橡胶隔震支座及铅芯橡胶隔震支座两大类 18种规格总计近 30个大直径隔震支座。研究内容涉及橡胶隔震支座竖向刚度、水平刚度及阻尼等基本力学性能 ;压缩界限 ,屈曲及极限剪切变形等界限性能 ;温度、压力、剪切变形、老化和徐变等相关性及长期特性 ;同时还对橡胶材料其他性能进行了系统的试验研究。本文主要介绍低硬度天然橡胶隔震支座及铅芯橡胶隔震支座的基本力学性能 ,如竖向。

橡胶隔振器静态力-位移关系计算方法的研究

测试了橡胶试片在单轴向拉伸、等双轴拉伸和平面剪切应力-应变状态下的应力-应变关系。利用测试得到橡胶试片在不同状态下应力-应变关系,和应用不同的本构模型,拟合得到了不同模型的材料常数。以两个橡胶悬置为研究对象,对橡胶隔振器进行三向静态力-位移特性分析,并与测试值进行对比。橡胶悬置1主要承受拉压变形或剪切变形,而悬置2则同时承受拉压和剪切变形。以悬置1和悬置2为研究对象,应用Mooney-Rivlin本构模型,计算分析了利用不同应力-应变状态得到的本构模型常数对橡胶隔振器力-位移关系计算结果的影响。以悬置2为研究对象,采用同一种应力-应变状态获取的本构模型常数,分析了本构模型对橡胶隔振器静态力-位移特性计算结果的影响。

汽车动力总成悬置系统位移控制设计计算方法

论述了动力总成位移控制设计的一般原理。以一轿车动力总成4点悬置系统为例,针对汽车的一特殊行驶工况,对动力总成的质心位移、悬置位移和支承点反力进行了计算。文中论述的动力总成位移控制的设计思想和计算方法对汽车动力总成的设计具有指导意义。

连续刚构桥高温合拢顶推力的计算方法研究

连续刚构桥实际合拢温度高于设计合拢温度时,合拢温差将使墩顶产生水平位移,导致结构产生温度附加内力,可通过施加水平顶推力来消除合拢温差的不利影响.提出了两种关于顶推力的计算方法:1)消除墩顶水平位移法;2)消除主梁拉力法.以龙潭河特大桥为工程实例,按上述两种方法分别计算了高温合拢时的水平顶推力,通过分析比较,两者的计算结果基本一致.表明两种计算方法均可行,并且消除主梁拉力法更为简单快捷.

高陡横坡段桥梁双桩结构计算方法研究

针对山区高陡横坡地段桥梁双桩基础的结构与荷载特征,建立了桩基与边坡及桩间土相互作用新模式:后桩承受推力以滑动面为界简化为滑坡推力与主动土压力;前桩与后桩所承受的侧土抗力则服从(mz+C)的线性增长规律;并假定桩间土对前桩的作用力q\-a是桩间距、桩宽(桩径)及滑坡体宽度的函数,由此可充分反映桩间土及滑坡体对土压力传递的影响。在此基础上,导得不同特征桩段的微分方程,并基于有限差分解进行了求解,从而提出了高陡横坡段桥梁双桩结构内力位移计算方法。理论计算与室内模型试验实测数据的对比表明,该方法误差可满足工程要求。

动力总成-副车架悬置系统的刚体模态和位移控制计算方法

将悬置简化为沿其3个弹性主轴方向具有非线性力与位移关系的元件,针对动力总成-副车架悬置系统建立了一个12自由度计算模型。利用建立的模型计算了一电动汽车上动力总成-副车架悬置系统的刚体模态和能量分布,以及一种极限载荷下的动力总成质心位移、副车架质心位移、悬置位移和悬置载荷。通过ADAMS模型验证了所提出的计算模型的正确性。文中模型为刚体模态优化和悬置力-位移特性设计提供了方法。

基于Newmark算法的汽车动力总成悬置系统位移计算方法

动力总成悬置系统对汽车的NVH有重要影响.考虑动力总成悬置力-位移的非线性关系,建立了动力总成悬置系统的动力学模型,提出了基于Newmark数值积分算法的动力总成振动位移的计算方法.以一轿车动力总成悬置系统为例,针对汽车制动和转向两种行驶工况,对动力总成的质心位移和各悬置的位移进行了计算.实际应用表明,Newmark数值积分法是动力总成悬置系统位移计算的有效方法之一.

形状因子变化时金属橡胶结构的静态力学性能分析

以多孔材料理论为基础,干摩擦非线性理论为依据,并结合小曲梁模型建立了金属橡胶结构的力-位移关系模型,通过空心圆柱形金属橡胶结构的静态试验,对试验数据进行了拟合,得到了力-位移模型中的各项系数与形状因子的变化关系式,同时建立了金属橡胶结构的力学特性与结构参数的变化关系,从而实现了对金属橡胶结构在密度一定、形状因子发生变化情况下的力-位移关系的预估,最后从十三种试件以外取两种形状因子不同的金属橡胶试件进行算例验证,证明本文采用的方法的可靠性,并对这两种试件的应力应变曲线进行比较,为进一步研究金属橡胶材料奠定了理论基础。

上埋式钢筋混凝土圆管涵内力计算分析

通过对开挖式和上埋式圆管涵的不同受力特点进行分析,认为可以根据涵管与其周边土体的位移协调计算上埋式钢筋混凝土圆管涵的内力,但计算中应对管周土压力大小进行修正。结合现有规范、试验和现场调查结果的比较分析,表明所提出的内力计算方法是合理的。

形状因子对金属橡胶结构力学性能的影响

以多孔材料理论为基础,建立金属橡胶结构的力与位移关系,通过空心圆柱形金属橡胶结构力与位移关系试验,验证形状因子对材料结构的力学性能的影响,并对试验数据进行拟合,得到力与位移关系模型中各项系数与形状因子的变化关系式以及各项系数与材料结构的高度、承载面积的变化关系式,从而实现了对由金属橡胶材料所组成的结构在密度一定、形状因子发生变化情况下的力与位移关系的预估。

广义双重抗侧力结构体系的统一位移计算理论

在广义概念上将建筑结构视为由同时考虑弯曲变形、剪切变形的两种子结构组成的双重抗侧力结构体系,提出弹性阶段广义双重结构水平位移的统一的计算方法.子结构单独承受水平外载荷时其内力与变形的关系服从Timoshenko剪切梁基本理论,在子结构协同工作的基础上,采用水平变形连续化的计算方法,建立了广义双重抗侧力结构体系的统一位移微分方程,以结构承受均布载荷作用为例推导出两个子结构的弯曲变形、剪切变形及结构总水平位移的通用解析表达式.对框架-剪力墙结构与广义双重结构的位移微分方程式、微分方程特解、水平位移解析解进行了全面对比分析,证明了框架-剪力墙结构是隶属于广义双重结构体系的一种具体表现形式;算例分析表明,对于一般中高层双重抗侧力结构,采用解析法计算所得的位移结果能够满足一般工程设计的精度要求.

土钉支护中土钉力和位移的计算问题

土钉支护是一种比较经济的支护方式,工程实践中已广泛应用,但其设计理论则相对缺乏。针对目前土钉支护设计中存在的主要问题,即土钉力和土钉支护位移的计算分析,以工程实测资料为背景,根据侧壁主动土压力与总土钉力相等的原则,考虑施工过程的影响和增量法的思想,提出了基于经验和理论相结合的土钉力计算公式。按照弹性力学理论,对由于土的开挖引起支护的土体侧移提出了简易的位移计算公式。通过工程实测检验了公式的正确性。这些计算公式简便,其结果较符合实际,较好地解决了土钉支护设计的主要问题,可为工程设计提供参考。

基于有限元弹性迭代的坯料展开算法改进

对基于有限元弹性迭代的坯料形状展开算法进行了改进,在弹性有限元计算中引入大变形位移应变关系,以克服应用小变形应变-位移计算单元形状改变量时,由于单元刚体转动较大而带来的计算误差,从而使坯料形状的预示精度基本达到了基于塑性迭代的一步成形方法,并且使计算效率得到了显著提高。

载荷作用下对称结构的内力和位移

对称结构在对称载荷作用下,内力和位移对称;在反对称载荷作用下,内力和位移反对称.这是利用对称性简化结构计算的根据.该文用更能反映对称性数学本质的方法,证明了上述结论.这一工作将使结构力学中对称性利用的叙述更简洁,逻辑更严密.以此为基础,对载荷作用下对称结构的内力和位移的理论进行了整理.

基于ANSYS的钢-混凝土叠合梁斜拉桥施工段索力控制

为了在施工过程中对设计索力进行精确控制,进而为二期恒载作用下的索力调节提供依据,利用ANSYS建立了斜拉桥三维空间有限元模型。计算分析时考虑每条斜拉索索力之间的相互影响,基于内应变能最小的原则,采用循环迭代的温度荷载法模拟施加斜拉索预应力。以一主跨为400 m的钢-混凝土叠合梁斜拉桥设计方案为依托,分析在最大单悬臂施工工段利用该方法施加索力的可行性。结果表明,当循环迭代37次后,索力误差已经控制在5%以内,在此基础上计算桥梁的竖向以及纵向最大位移分别为0.016,0.027 m,均能满足线形限度的要求。

船舶碰撞力和能量吸收

本文介绍了船舶碰撞过程的力学机理,给出了三维碰撞动力分析基本方程和方程的求解,以实例显示了船舶碰撞时碰撞力和能量的变化过程。最后还讨论了碰撞保护结构设计的原则。

溪洛渡水电站干海子滑坡非线性动力学模拟

滑坡的位移过程是一种非线性的动力学过程 .在研究了滑坡推力传递法的基础上 ,采用显式有限差分模型 ,利用牛顿第二定律差分格式导出的动力学公式 ,提出一种滑坡非线性动力学模拟的方法 ,并对溪洛渡水电站干海子滑坡进行了几种荷载情况下的动力学模拟 ,对滑坡进行正确的稳定性评价及准确的预测预报提供了有益的参考 .图 8,参

储层油水两相动态毛管力测试方法

针对目前毛管力测试方法无法准确反映出渗流过程中毛管力的动态变化问题,在借鉴气水两相动态毛管力的基础上,提出了油水两相动态毛管力的概念,并制作了动态毛管力测试装置。利用半渗透薄膜分别制作了单独测量油相和水相的压力传感器,在人工胶结岩心两个表面对称制作了8个压力测试点,采用环氧树脂将油相压力传感器与水相压力传感器紧密固定在人工胶结岩心上,采用类似稳态法测相渗曲线的实验流程,注入比例恒定的油水混合液体,测试不同饱和度条件下的毛管力。利用动态毛管力测试仪,对人工胶结岩心的动态毛管力进行了测量,得到了3条不同驱替速度条件下的动态毛管力曲线,分析发现,不同驱替速度条件下的毛管力数值存在差异,并且会对水驱油过程的数值计算带来较大影响。

力法、位移法、无剪力分配法等在结构计算中的选用

指出了目前手算方法仍有重要意义及学生和设计人员掌握手算方法的必要性.通过工程实例,具体分析和讨论了力法、位移法、力矩分配法、无剪力分配法在结构计算中的适用性.对相关专业学生及设计人员在进行结构设计的具有借鉴作用.

位移法在静定结构的应用

通过算例说明,当熟悉了单跨超静定梁的形常数和载常数之后,通过对静定结构的适当改造,可以采用位移法很方便地进行静定结构的位移计算;同时,对于某些特定的结构可以不必求解支座反力,即能做出弯矩图。