均布荷载作用下设置抗扭体系的简支钢梁受力性能分析

为研究在简支钢梁跨中设置抗扭体系后,承受均布荷载简支钢梁的整体稳定受力性能,利用双变量总势能驻值原理,推导跨中设置抗扭体系的简支钢梁临界均布荷载与抗扭体系抗扭刚度相关计算公式.同时构建在简支钢梁跨中考虑抗扭效应的ANSYS有限元模型,对跨中抗扭体系影响下的简支钢梁整体稳定进行有限元模态分析.理论计算与有限元模拟结果均表明,设置抗扭体系后,简支钢梁临界均布荷载值得到有效的提高.

弹性系统动力学总势能不变值原理

提出了弹性系统动力学总势能不变值原理 ,它是建立列车 -桥梁系统、列车 -轨道系统空间振动方程的关键理论 .不管动力学系统如何复杂 ,其振动方程都可由此原理及作者以前提出的“对号入座”法则简便建立 .与哈米顿原理比较 ,此原理不需要在 t1至 t2 的时间区段积分 .

动力学总势能不变值原理在质点系建模中的应用

根据虚位移概念和达朗贝尔 拉格朗日原理分析了虚位移过程中作用在质点系上的所有主动力和惯性力都不改变 ,可视为有势力 ,导出了质点系动力学总势能不变值原理 .该原理是达朗贝尔 拉格朗日原理的延伸和发展 ,它具有以下特点 :将矢量动力学和分析动力学有机结合 ;不需区分有势力和非有势力 ;有简洁、统一的表达形式 ;可简便建立复杂质点系的动力学方程等 .此外 。

滚动轴承故障试验台的理论建模分析

文章对滚动轴承故障试验台进行了理论建模分析,建立了试验台的动力学模型,并应用质 点系动力学总势能不变值原理推导出试验台的运动微分方程。对所得的微分方程进行了分析,为以后滚 动轴承的故障诊断奠定了基础。

车辆-轨道系统激振源随机分析

简述轨道不平顺的时-空随机特性和时-空随机样本的概率计算及反演方法 ,基于弹性系统动力学总势能不变值原理、形成矩阵的"对号入座"法则以及车辆-轨道耦合动力学理论,建立适合不同激振源的车辆-轨道系统动力计算模型。通过车辆-轨道系统激振源随机分析,论证系统激振源与系统随机响应之间的概率转换关系;采用激振源时-空随机分析方法,可以获取系统在不同概率水平下的振动响应;将构架蛇形波作为车轨系统横向激振源计算系统响应极值具有一定的可行性。

侧向支撑压杆弹性屈曲的样条函数解法

工程结构中许多结构构件的受力可以简化为侧向弹簧支撑的压杆,应用基于样条函数的能量法求解弹簧支撑压杆的弹性屈曲临界荷载,由势能驻值原理推导了临界荷载的特征方程。算例表明,该方法未知量少,求解过程简洁,且精度较高。

动力学分区混合变分原理及其广义变分原理

本文首先提出并证明了一个动力学余能驻值原理。然后提出了动力学分区混合变分原理,并利用拉格朗日乘子法得到了相应的动力学分区广义混合变分原理。

变截面压电主元杆件的静力稳定分析

基于势能驻值原理推导了变截面且材料改变构件屈曲荷载的解析解,并进一步得出变截面压电主元杆件在轴心受压时稳定临界力的计算公式。根据压电材料的特性分别推导了主元杆件在考虑机电耦合和不耦合情况下屈曲荷载值的表达式。结果表明,在压电效应作用下,压电主元杆件的临界承载力有所提高,对结构振动主动控制提供了依据。

连续檩条的整体稳定系数计算

本文对在竖向均布荷载作用下连续檩条进行理论分析,得出该连续檩条的整体稳定系数,并举例说明其应用。

双线混凝土U型梁的剪力滞效应研究

为了研究双线混凝土U型梁的剪力滞效应,对U型梁截面进过合理简化,选取轴力自平衡的余弦函数定义了翘曲位移函数。在考虑剪滞效应和剪切效应的基础上,构建了双线混凝土U型梁的总应变能函数。利用势能驻值原理,推导出了简支、悬臂和连续双线混凝土U型梁分别在均布荷载和集中荷载作用下的剪力滞系数解析解。以某实际工程双线混凝土U型梁为例,对解析法和有限元模型计算得到的剪力滞系数进行对比分析。计算双线混凝土U型梁道床板的有效分布宽度,并基于有限元模型的计算结果,对理论解的有效分布宽度进行系数修正。研究结果表明:剪力滞系数的理论计算结果与有限元模型计算结果的最大偏差不超过±10%,表明所推导解析解的精度较高;双线混凝土U型梁在均布荷载和集中荷载作用下,跨中截面的剪力滞变化规律相同,均在主梁和道床板交界处剪力滞系数最大,随离交界处距离的增大而减小;相比均布荷载作用,集中荷载作用下的剪力滞效应更明显,需在实际工程中重点考虑;在双线混凝土U型梁道床板有效分布宽度的计算中,引入修正系数1.05对解析计算结果加以修正,以得到更精确的结果。基于理论推导所得的双线混凝土U型梁剪力滞效应变化规律,以及对道床板有效分布宽度提出的修正系数,可为同类型桥梁的设计计算提供参考依据。

波形钢腹板组合箱梁扭转振动的矩阵分析方法

为精确计算简支波形钢腹板组合箱梁的扭转振动频率,在考虑波形钢腹板剪切变形的基础上,运用动力学势能不变值原理及形成矩阵的“对号入座”法则,推导组合箱梁在扭转振动时的单元刚度矩阵。基于推导结果,编写扭转振动频率计算程序,给出该桥型结构剪切系数、有效剪切模量以及扭转刚度的计算方法,并分析波形钢腹板型号和剪切变形对扭转振动频率的影响。结果表明:工程中常用的四种型号的简支波形钢腹板组合箱梁的扭转振动频率较为接近,在实际计算中可忽略波形钢腹板型号对扭转振动频率的影响;剪切变形对简支波形钢腹板组合箱梁的扭转振动频率造成高达41.11%的影响,并且超过了对其弯曲振动频率的影响,在实际工程计算中必须考虑剪切变形的影响。

简支槽形梁考虑空间受力的理论解

该文在综合考虑槽形梁的整体弯曲、局部弯曲、剪力滞效应和主梁扭转作用的基础上,用势能驻值原理导出了简支槽形梁在均布荷载作用下的解析解。通过与有限元计算结果的对比,验证了理论解的正确性和适用性。通过算例分析发现:随着高宽比或宽跨比的增大,局部弯曲对道床板纵向正应力的贡献增大;算例采用的截面尺寸剪力滞效应非常明显,槽形梁的宽跨比对道床板的有效宽度系数影响显著;是否考虑主梁扭转对最终的计算结果影响不大。

楼板系统对去柱后钢框架梁的轴向约束刚度研究

钢梁两端约束刚度对其悬链线效应影响很大,因此钢梁悬链线效应中约束刚度的研究是一个重要的内容。该文研究"双跨钢梁"两端的钢梁、楼板以及栓钉连接件对钢梁的轴向约束作用。首先,提出提供约束的钢梁、楼板以及栓钉连接件的非线性位移和变形函数。其次,利用最小势能原理,推导楼板系统对去柱钢框架梁轴向约束刚度的计算公式。考虑提供约束的楼板总是局限在一定范围内,提出并使用楼板"临界长度"对理论公式进行了修正。最后,采用20个有限元算例对理论公式进行算例验证,证明了该文研究结论的可靠性。