关于单位载荷法解静不定结构位移的讨论

从虚功原理的要求和静不定结构的受力特点出发,指出将单位力加在静定基上的本质是构造了原结构的静力许可场,从而论证了“在静定基上加单位力来求静不定结构位移”这一方法的正确性．

基于单位载荷变形差值曲率的承载钢结构损伤识别

损伤是影响承载钢结构性能最重要的因素,及时、准确地诊断承载钢结构的损伤是保证系统安全可靠的前提。根据模态柔度比固有频率或振型对损伤更敏感的特点,提出了基于柔度矩阵的单位载荷变形差值曲率法识别承载钢结构的损伤。该方法将基于动力的柔度和静力测试中的变形结合起来,以动力测试数据反映结构静力特征的变化,当有损伤或损伤增大的时候,单位载荷变形差值曲率有更明显的变化。首先,建立了低阶的模态观测数据与柔度矩阵的表达式。其次,推导了单位载荷变形与柔度矩阵的关系,结合曲率模态和变形差值的思想,提出了基于单位载荷变形差值曲率识别承载结构损伤的方法。最后,通过对承载钢结构模型的损伤识别得出:该方法所需模态信息量小,只需一阶频率和振型信息即能够准确定位单损伤、两损伤;对于多损伤可以识别,精度有所下降,但基本可以满足工程要求。

单位载荷法中虚位移限制条件辨析

单位载荷法是一种求解位移的通用方法,在材料力学能量方法中占据重要地位。使用虚位移模式表述单位载荷方法时,满足位移边界条件是虚位移的主要限制条件。在静不定问题、特别是带有自由边界条件单位载荷系统构造时,对于该限制条件的理解决定了使用单位载荷方法的灵活性。本文使用几个经典例题剖析该限制条件的作用,为教学活动中解释相关问题提供参考。

由单位载荷挠曲线求梁的变形

本文利用位移工等定理，挠度转角之间的关系及达加原理，使用单位载荷挠曲线方程，可以方便地求得单跨梁任意处的挠度、转角。

能量法与单位载荷法分析

能量法与单位载荷法是本课重点、难点,本文针对这两个问题结合例题、考题进行浅析,供学生们复习时做参考。一、能量法1.注意理论概念的理解:学习这部分内容,首先要深刻理解理论概念,否则会产生错误的认识。如:相应位移—弹性体上在载荷作用点沿载荷作用方向的总位移。这个概念似乎很简单,但经常出错。如图(一)所示:悬臂梁在p、m作用下产生挠度y_A、QA。p力的相应位移为y_A,且y_A是由p、m共同产生的;m的相应位移为QA,QA也是由p、m共同产生的。

积分法与单位载荷法一致性的数学推证

在结构力学的线弹性问题中,求解杆件位移可用积分法与单位载荷法,两种方法的结果一致;在逻辑上,两种方法在处理该问题上的等价性也是比较明显的.本文旨在将此一致性进行数学上的表述与推证.本文在一般情形下,利用单位载荷法表示出杆件单元的位移分布,并验证该位移满足积分法所用的小挠度曲线微分方程以及边界条件.以此方式在数学上完成了该一致性的推证与论述.

钩针变形计算的单位载荷法

针织机的钩针在受力状态下,其变形的计算对检验钩针及其配合件的设计正确与否,具有重要意义。单位载荷法是一种简单、直观、实用的钩针变形计算法,它有别于复杂的传统计算法。通过一元函数定积分,单位载荷法可以迅速地分析钩针的变形量。

计算结构初位移的一种单位载荷法

在某些工程结构中,往往由于构件的制造不准确、温度的变化、外载加到超过弹性极限之后再把载荷全部卸掉等原因,使结构产生初始广义应变,令它为δ_i^0。

基于斜齿轮的重合度和单位接触线载荷研究

本文针对渐开线齿廓斜齿轮啮合过程中的啮合线长度进行分析与计算,得出斜齿轮的啮合线长度的计算公式,给出了斜齿轮的重合度计算公式;通过对斜齿轮啮合实际过程的分析,分析得到斜齿轮接触线长度与重合度之间的关系,推出了接触线长度的计算;最后在基于实际啮合情况下,展开了对斜齿轮单位接触线载荷的研究。

集中载荷假设下三片变截面簧刚度分析

采用集中载荷假设,利用单位载荷法模型建立3片变截面钢板弹簧变形与力学传递模型,并依据主片分析法推导出主簧与合成簧刚度计算公式。利用变截面簧样件截面参数,计算样件主簧与合成簧理论刚度结果;在ANSYS Workbench中建立变截面簧样件有限元模型,分析变截面簧在加载过程中的变形-载荷情况与主簧、合成簧刚度;进行变截面簧样件静刚度实验,获得样件钢板弹簧在实际加载卸载过程中变形-载荷情况与实际主簧与合成簧刚度。对比分析理论计算刚度、ANSYS Workbench有限元计算刚度与实验刚度,三者偏差不超过5%,证明集中载荷假设下的3片簧变形与力学传递模型正确。

某电动汽车减速器微观修形分析

新能源电动汽车减速器取代了传统汽车变速器,可以实现汽车的前进、停止、倒退等功能。新能源电动汽车减速器的核心部件是齿轮,齿轮性能的好坏直接影响电动汽车减速器的工作性能。基于Romax软件对新能源电动汽车减速器的齿轮进行了微观分析,对一级齿轮副小齿轮进行了齿向修形和齿廓修形,以满足实际工作需要。

低地板车辆轴桥载荷识别方法研究

轴桥是低地板车的关键零部件,其性能可靠性直接关系到车辆的运行安全。为了测量轴桥在实际运用环境的真实载荷,以便对轴桥的服役性能进行评估,本文采用有限元单位载荷模型的应变与实测动态应变数据相结合,通过计算有限元单位载荷模型得到的单位应变,进而求出相关性矩阵,通过实测动态应变矩阵与相关性矩阵相乘识别出轴桥载荷。结果表明,识别出的轴桥载荷与真实的轴桥载荷误差可以控制2%以内,因此采用此方法可以非常准确的反求出轴桥真实载荷,并且可以推广到其它线性系统的零部件真实载荷识别。

工程方法确定翼面载荷研究

提供一种使用翼面载荷测试的弯、扭矩确定气动载荷分布的工程方法。实例表明这种方法是一种比较简单易行的方法,可以得到工程上较为满意的结果。可供强度工作者参考使用。

某商用车后桥静力学及疲劳分析

针对后桥板簧座焊缝处易产生疲劳破坏的问题,首先建立了后桥有限元模型,为减少计算量,并尽可能的保证仿真精度,对后桥有限元模型进行了整体简化,几何清理等处理,随后对模型进行网格划分并创建边界条件。本文选取最大垂向力工况对后桥进行静力学分析,在后桥的两个板簧座上施加垂向静态载荷,垂向载荷的大小由后轴满载静载计算得出,随后便可对后桥进行强度计算,得到汽车后桥在最大垂向力工况下的应力及位移云图。采用惯性释放的方法,求解后桥在各个单位载荷下的应力状态,基于惯性释放仿真结果,在Ncode中结合材料S-N曲线并根据后桥满载轴荷定义时间序列载荷,运用线性疲劳损伤理论对后桥进行疲劳寿命评估。观察后桥不同位置的损伤状态,为后桥结构设计提供参考。

无约束反对称静不定刚架截面相对位移的解法

从虚功原理出发,重点讨论了在求解无约束反对称静不定刚架截面相对位移时,单位载荷状态的构造方法与原则,可以启发教师和学生在进行该部分内容的讲授与练习时,从本质上理解并灵活运用单位载荷法.

弱刚度环类零件装夹变形的研究

弱刚度环类零件车削加工易变形,在装夹过程中产生的弹性形变是造成加工后形状误差的一个重要原因。将普通卧式车床上所使用的三爪自定心卡盘改良为扇形卡盘,分别计算了2种装夹方式产生的理论变形量,建立了影响装夹变形的各个因素与变形量之间的函数关系,根据计算结果得到了扇形卡盘的最优结构参数,并通过有限元仿真实验,针对齿圈这类典型的弱刚度件的2种装夹方式进行了对比验证,为减小弱刚度环类零件的装夹变形提供了理论基础。

具有折弯的汽车转向直拉杆强度分析方法研究

为了提高具有折弯的汽车转向直拉杆强度分析的精度,建立了三种转向直拉杆的力学模型,并采用单位载荷法对最大折弯处的垂直位移计算公式进行理论推导,进而得到最大应力的计算公式。通过算例进行分析,与ANSYS软件得到的最大折弯处垂直位移的数值解对比,验证了计算公式的准确性;与传统方法得到的最大应力进行对比,验证了修正后最大应力的精确性。为更加精确地分析具有折弯的汽车转向直拉杆强度提供了一定的依据。

材料力学复习概要(下)

在掌握了轴向拉伸(压缩)、圆轴扭转和梁的对称弯曲这三种基本变形后,下面将结合典型例题分析归纳总结应力状态理论和强度理论、组合变形、压杆稳定和疲劳强度问题以及能量法这几章的重点内容,最后还要就期末复习及考试的有关问题作一些说明,并给出一套综合练习题对题型加以说明。 一。

美国太空探索技术公司成本控制分析

在美国商业航天政策的牵引下,太空探索技术(SpaceX)公司秉承简约、低成本和高可靠的运行模式,不断探索实践,大幅降低研发周期、研发成本和发射价格,改变了传统航天的市场格局,创造了商业发射市场单位载荷发射价格最低的运载火箭、首次私营航天公司的空间站货运发射、首次运载火箭海上回收与陆地回收、首次运载火箭回收箭体再次发射、现役下行能力最强的飞船、现役运载能力最强的火箭等一系列成就。其持续实施的低成本策略不断获得成功,累计获得美国航空航天局(NASA)等美国官方订单或经费数十亿美元,也获得了大量的商业发射服务订单,自2007年以来连续盈利。SpaceX公司给整个航天产业带来巨大冲击。

多约束膜结构截面优化及在MSC/Nastran上的程序实现

将准则法和数学规划法相结合,借助满应力准则将应力约束转化为动态尺寸约束,利用单位虚载荷法将位移约束转化为设计变量的显式表达式建立优化模型,然后用数学规划法求解;采用无量纲设计变量实现设计变量连接,对膜结构的厚度进行优化设计;根据对偶理论,应用对偶规划精确映射原问题,再按泰勒展式建立对偶问题的二阶近似。为了提高优化效率,采用射线步调整结构性态,运用粗选有效约束技术筛选约束,并采用主、被动变量循环确保收敛稳定。以MSC/Nastran软件作为结构分析的求解器,以MSC/Patran软件作为开发平台,完成了膜结构截面优化程序。对膜结构的单变位、多变位的结构优化问题进行了优化计算,并与MSC/Nas-tran优化模块的计算结果进行比较。算例结果表明程序的可靠性、高效性和稳定性以及理论算法的优越性。