用拉压不同模量理论分析薄壳结构

本文采用不同弹性模量理论对具有拉压不同模量性的薄壳结构进行了较详细的分析和探索，构造了算法，建立了相应的有限元解法。通过典型例题的计算，得出了一些有价值的结论与规律，并分析了采用相同模量理论计算此类问题的不足。

不同模量理论弹性支承连续梁及框架

弹性支承连续梁及框架结构的内力不仅与各杆件的刚度有关,而且与支承结构的刚度有关。当引入拉压不同模量后,各杆件的抗弯刚度EI不再为常数(与经典力学不同),而是内力的函数,使结构内力计算成为非线性问题。用分段积分法推导出不同模量弹性支承连续梁及框架的中性轴公式和内力计算表达式并编制非线性内力计算迭代程序。通过实例计算对比分析不同模量与经典力学相同模量两种方法计算结果的差异,最后提出对该类结构计算的合理建议以及利用不同模量对结构进行优化的结论。

根据不同模量弹性理论设计铸铁液压缸壁厚

根据不同模量弹性理论,推导出不同弹性模量材料圆筒承受均匀分布内压的应力解答,并应用莫尔强度理论对铸铁液压缸的壁厚进行了计算。

不同拉压模量及软化特性材料的柱形孔扩张问题的统一解

对于具有不同的拉压模量及软化特性的岩土类材料,提出了不同拉压模量及软化特性的控制参数,采用双剪统一强度理论推导了柱形孔扩张问题的应力及位移的统一解。分析了模量、模型和软化等控制参数对柱形孔扩张时的扩张压力、塑性区开展规律及应力场的影响。结果表明:圆孔极限扩张压力、塑性区的发展规律、应力场、位移场等均随着模量控制参数、模型参数及软化参数的变化而变化,因此若采用经典的弹性理论、单一的模型参数及传统的不考虑应变软化来对岩土类的工程材料进行设计计算,必会带来较大的误差。

不同拉压模量及软化特性材料的球形孔扩张问题的统一解

对于具有不同的拉压模量及软化特性的岩土类材料,提出了不同拉压模量及软化特性的控制参数,采用双剪统一强度理论推导了球形孔扩张问题的应力及位移的统一解。分析了模量、模型和软化等控制参数对球形孔扩张时的扩张压力、塑性区开展规律及应力场的影响。结果表明:圆孔极限扩张压力,塑性区的发展规律,应力场,位移场等均随着模量控制参数、模型参数及软化参数的变化而变化,因此若采用经典的弹性理论、单一的模型参数及传统的不考虑应变软化来对岩土类的工程材料进行设计计算,必会带来较大的误差。

考虑材料的拉压模量不同及应变软化特性的柱形孔扩张问题

建立了拉压模量不同及应变软化特性材料的柱形孔扩张理论。对于岩土类材料,提出用a及b分别作为拉压模量不同和软化特征的控制参数,运用不同模量弹性理论及应力跌落软化模型推导了Tresca和Mohr-Coulomb材料柱形圆孔扩张问题的应力及位移解。分析了不同模量及软化特性材料对柱形孔扩张的影响,结果表明:圆孔极限扩张压力,塑性区的发展规律,应力场,位移场等均随着模量参数a和软化系数b的变化而变化,因此若采用经典的弹性理论及传统的不考虑应变软化来对岩土类的工程材料进行设计计算,必会带来较大的误差。

不同拉压模量弹性力学问题的有限元法

本文以不同模量弹性平面问题为例,提出了不同模量弹性力学的有限元法,并指出此法与相同模量的异同之处,根本不同点在于不同的弹性矩阵(D)和数值计算的试算法。本文还通过3个具体算例说明不同模量的影响,并与相同模量的有限元法结果加以比较,从中看出新型材料—玻璃钢、陶瓷、塑料、岩石、混凝土,某些特种金属材料等的不同摸量对其工程结构的力学影响。

基于ANCF的薄膜太阳帆自旋展开动力学模拟

执行深空探测任务的薄膜太阳帆在入轨展开过程中,其薄膜结构在宏观力学响应上表现出显著的拉压不对称特性。系统的动力学行为呈现出强烈的非线性特征,使其动力学建模与仿真计算面对巨大挑战。基于绝对节点坐标方法(Absolute Nodal Coordinate Formulation,ANCF),整合张力场和不同模量弹性理论,推导了单元精确的切线刚度矩阵,提出了一种考虑不同模量的ANCF薄膜单元计算方法。在此基础上,采用第一类拉格朗日方程对薄膜太阳帆进行动力学建模,并通过可控数值耗散的广义-α算法求解动力学方程,分析了太阳帆不同结构设计参数对其展开动力学特性的影响。仿真结果验证了该方法在处理空间薄膜问题时的算法稳定性和高效性,对大型帆膜结构的系统设计有理论指导意义。