功能梯度矩形板的三维弹性分析

将功能梯度三维矩形板的位移变量按双三角级数展开,以弹性力学的平衡方程为基础,导出位移形式的平衡方程。引入状态空间方法,以三个位移分量及位移分量的一阶导数为状态变量,建立状态方程。考虑四边简支的边界条件,由状态方程得到了功能梯度三维矩形板的静力弯曲问题和自由振动问题的精确解。由给出的均匀矩形板自由振动问题的计算结果表明,与已有的理论解以及有限元方法的计算结果相吻合。假设功能梯度三维矩形板的材料常数沿板的厚度方向按照指数函数的规律变化,进一步给出了功能梯度三维矩形板的自由振动问题和静力弯曲问题的算例分析,并讨论了材料性质的梯度变化对板的动力响应和静力响应的影响。

群桩相互作用的近似三维弹性分析方法的建立

群桩已不再具有圆形单桩的轴对称性,因此群桩的承载特性及群桩效应不仅受桩间距的影响,而且受群桩布置方式的影响。为分析这些因素,基于Mindlin位移解,通过将桩沿桩表面进行三维剖分,建立了能够考虑群桩之间相互作用的三维分析方法,同时该方法还能够考虑长短桩、不等直径桩之间以及有无刚性承台下的群桩相互作用。与现有的方法相比,该方法能够取得较好的结果,即使群桩之间被夸大的效应减小了,桩顶荷载的分布更趋于实际工况。另外,还得到一个有益的结论:群桩中的桩身摩阻力沿桩身横截面是非均匀分布的,位于群桩内侧的桩身摩阻力小于外侧的桩身摩阻力。

曲轴的三维光弹性分析

对万匹机曲轴分别进行了弯曲、扭转的三维光弹性分析 ,得到了曲轴的弧形凹角和油孔处的最大应力和应力集中系数分布曲线 ,并计算了疲劳安全系数 。

分层土中桩筏土共同作用近似三维分析

基于变分原理,利用Mindlin位移解,通过将桩沿桩与土接触面、筏板沿与土接触面进行三维剖分,建立了在分层土中能够考虑桩筏土相互作用的三维分析方法,利用该方法能够考虑筏板侧壁摩阻效应、分层土、长短桩、不等直径桩的影响。与现有的方法相比,该方法能够更好地模拟桩身摩阻力沿桩身横截面的分布,从而使筏板下群桩之间被夸大的效应减小,桩顶荷载的分布更趋于实际。通过对一组案例进行分析,结果表明:(1)筏板侧壁摩阻效应仅对筏板的板底边缘应力分布影响较大,中部影响较小,对沉降的影响却较小;(2)分层土的位置对桩筏承载的影响较大,尤其是筏板底和桩端所在土层的影响尤为明显。

水中三维结构的湿模态分析方法

水中任意几何形状结构的流固耦合振动特性的研究对船舶及海洋工程应用具有很大的价值。本文利用三维水弹性分析方法计算流体附加质量和恢复力系数，然后求解由结构的干模态广义质量、广义刚度及流体附加质量、流体恢复力系数所构成的耦合特征方程，从而获得结构的湿模态及特征频率。计算结果与整体弹性船模式试验结果吻合。

克服“Locking”发散性的有限元研究进展

从克服Ｌｏｃｋｉｎｇ发散性到高性能格式的研究发展是过去十年有限元法研究的一个重要方面．本文认为所谓高性能有限元方法是一种特别的低阶位移格式，它具有如下的理论和计算优点：（１）保持物理力学问题固有的数学物理特征；（２）因此，应用于工程数值模拟，它是“鲁棒”的、高效的．按此立场，评论介绍了在计算结构力学和计算流体力学中发展的克服两类Ｌｏｃｋｉｎｇ发散性的有限元方法．

1420 HC轧机板形控制的研究

在综合分析了 14 2 0 HC轧机的板形控制的基础上 ,采用了 M.D.Stone的解析法、K.N.Shohet的影响函数法以及三维光弹性分析相结合的方法 ,研究了 14 2 0 HC轧机中间辊的抽动量对平整轧制带钢的横向厚度差和板形的影响 ,并确定出中间辊的最佳抽动位置 ,使得 14 2 0 HC轧机平整轧件的横向厚度差下降幅度达到 5 0 %～ 80 %、轧件的板形明显提高 ,同时平整的轧制压力下降 8%～ 10 % ,取得明显的实效。

1420HC轧机中间辊抽动量对板形的影响

在综合分析 1 42 0HC轧机板形控制的基础上 ,采用了M .D .Stone的解析法、K .N .Shohet的影响函数法以及三维光弹性分析相结合的方法 ,研究了轧机中间辊的抽动量对平整轧制带钢的横向厚度差和板形的影响 ,并确定出中间辊的最佳抽动位置 ,使得轧机平整轧件的横向厚度差下降幅度达到 5 0 %～ 80 %、轧件的板形明显改善 ,同时平整的轧制压力下降 8%～ 1 0 % ,取得明显的实效。

各向异性层合矩形板的自由振动

对具有任意分层、任意纤维铺设角的层合矩形板的自由振动进行了研究，提出了一种确定各向异性层合矩形板各阶固有频率及相应振型的三维弹性分析方法．板由多层纤维增强材料制成，每层纤维对板边可接任意方位角铺设．层数、层厚及板的尺寸均为任意，沿板田边的支承条件可为固定、简支和自由的任意组合．文中提供了若干数值算例。

V形刚构-拱组合桥静力有限元分析

V形刚构-拱组合桥体系复杂,为了能更准确地认识和把握这种新型桥梁的力学性能,以小榄特大桥工程为例,建立精确的三维有限元模型,其中V形墩、梁、拱采用三维8节点实体单元,支撑采用空间梁单元和桁架单元,吊杆采用空间索单元进行离散。应用大型通用有限元软件ANSYS对其成桥阶段的主要工况进行弹性计算,同时也对该类桥型有可能出现的病害情况进行预测和模拟。据此,对比分析了各种情况下关键部位和构件的变形及受力状态。研究结果表明:该桥整体受力以V形连续刚构为主,拱对主梁起加劲作用;预应力对结构的安全性至关重要;该桥在一定数量内吊杆断裂的情况下,主体结构具有很好的内力重分配能力;拱脚处受力复杂,要采取构造措施防止局部破坏。