开口薄壁杆的非线性动力稳定性分析

基于弹性薄壁杆的经典理论，考虑到拉压、弯曲及扭转的耦合效应，建立了开口薄壁杆的非线性运动控制方程组，应用谐波平衡法，求解了在简谐外载荷作用下两端简支开口薄壁杆的动力稳定性问题。

变截面开口薄壁杆约束扭转振动的主振型函数之正交性

导出杆的主振型函数之正交性条件。

开口薄壁杆的约束扭转振动

建立开口薄壁杆约束扭转自由振动和强迫振动的微分方程并求得其通解，给出主振型函数的表达式及常见支承条件下杆的频率方程。

三维开口薄壁杆间接触问题有限元法的研究

应用双边接触模型推导出了求解开口薄壁杆弯扭接触的有限元混合变量矩阵方程。基于此算法，编制了有限元程序。应用该程序对农用自卸式挂车进行了强度分析计算，并用实验给予了验证。

含开口薄壁杆的大型空间结构热诱发弯扭振动

航天器部件因热诱发的弯扭耦合振动会发生破坏。为了解热诱发弯扭耦合振动的机理,发展了一种14个自由度的二节点开口薄壁梁单元。该单元综合考虑了翘曲、预应力与热应变的影响,得到特有的质量阵、刚度阵和载荷阵。与其他类型梁单元组集后,通过模态分析的方法,得到整个结构的动力学响应。对Hubble太空望远镜的太阳能帆板,用该方法求得的固有频率和固有振型的数值解与近似理论解符合甚好。该分析解释了热使太阳能帆板发生扭转破坏的原因。

含开口薄壁杆的空间结构热屈曲有限元分析

针对含开口薄壁杆件的大型空间柔性结构热屈曲问题,发展了一种包含翘曲自由度的二节点开口薄壁杆单元。该单元考虑了约束扭转与弯扭耦合效应,同时考虑了热应力对几何刚度阵的影响,可进行空间杆系结构的热屈曲分析。简单梁模型算例表明:该方法求得的各阶屈曲温度临界值和屈曲模态与AN SY S薄壳有限元解吻合较好;并且由于考虑了开口薄壁杆的特性,热首先引起杆件的弯扭耦合屈曲。对哈勃太空望远镜太阳帆板的简化模型进行了热屈曲分析,成功地解释了热使该太阳帆板发生扭转屈曲的原因。

材料力学实物演示教学培养创新能力的实践

通过课堂实物演示分析帮助学生掌握力学基本概念,基本规律,引导学生运用力学原理分析力学现象,解决力学问题,是在课堂教学环节培养学生创新能力的有效途径.通过钢卷尺演示分析开口薄壁杆件中心压杆失稳,侧立弯曲失稳及水平布置弯曲失稳现象.分析了钢卷尺水平布置弯曲时,卷尺拉出长度相同的条件下,截面弧形凸出一侧向上时失稳,凸出一侧向下时不失稳的现象.

机身薄壁梁的侧向/扭转屈曲计算与试验分析

提出了一种计算薄壁梁在沿轴线方向受压时侧向／扭转屈曲应力的方法。基于解析法的理论分析，导出了计算公式，针对某型飞机机身的实际结构，进行了工程简化处理，求解得到了与试验结果一致的侧向／扭转屈曲应力。并对机身结构中的薄壁梁，在有侧向支持和无侧向支持两种情况下的侧向／扭转屈曲应力作了对比计算，较好地满足了型号研制的需要。