自然弯扭梁动力分析的精细积分法

以空间曲梁理论为基础,对一般横截面形状自然弯扭梁的振动特性进行了研究,包括横向剪切变形、转动惯量以及和扭转有关的翘曲的影响.应用差分法对空间坐标进行离散,把控制方程化为关于时间的常微分方程组,通过求解得到该梁的固有频率.在分析简谐激励作用下结构的动力响应时,对精细时程积分法中的向量积分采用Newton-Cotes公式,避免了矩阵求逆的困难.两端固支曲梁的固有频率以及强迫振动时的位移时程曲线的计算结果表明,数值解和有限元结果非常接近;两端固支圆截面螺旋弹簧固有频率的计算结果同样表明,数值解和相关文献的结果吻合得很好.

自然弯扭梁的耦合振动分析

以空间曲梁理论为基础对具有一般横截面形状自然弯扭梁的耦合振动特性进行了研究,分析中包括了转动惯量、横向剪切变形以及和扭转有关的翘曲对振动的影响。通过对数学计算软件MATHEMATICA的精确运用可以得到该梁振型的解析表达式,精确的固有频率则可用搜索的方法来确定。为了证明理论的有效性,对两端固支椭圆截面曲梁的固有频率和振型进行了求解,并把数值计算结果同PATRAN梁单元的有限元结果进行了比较。

自然弯扭梁广义翘曲坐标的求解

提出了自然弯扭梁受复杂载荷作用时静力分析的一种理论方法,重点在于对控制方程的求解,其中考虑了与扭转有关的翘曲变形和横向剪切变形的影响· 在特殊的情况下,可以比较容易地得到这些方程的解答,包括各种内力、应力、应变和位移的计算· 算例给出了平面曲梁受水平和垂直分布载荷作用时广义翘曲坐标的求解方法· 计算结果表明,求得的应力和位移的理论值和三维有限元结果非常接近· 此外,该理论不限于具有双对称横截面的自然弯扭梁。

自然弯扭梁的非线性分析

研究了两端边界均为完全约束的自然弯扭梁在小应变、大位移和大转动情况下的非线性性质,并考虑了横向剪切变形和扭转翘曲变形的影响,分析中还包括了拉伸、弯曲和扭转的各种弹性耦合。由最小势能原理可以导出所给问题的平衡方程。这里欧拉角可以用来表示任意大的转动。该方法还可方便地推广到其他各种不完全约束边界的情况。此外,利用上述结果还可以得到该梁在小位移理论中的基本方程和有关公式。

弯扭柱-螺旋梁观光塔结构设计与静力分析

对重庆长江艺术湾区中岛艺路项目的观光塔结构设计要点进行阐述和分析。观光塔分为塔身和飘带,塔身高38.1m,飘带高25.66m。塔身是由三根逆时针旋转的弯扭箱形柱和顺时针旋转的螺旋箱形梁正交组成的螺旋结构,飘带是由两根弯扭箱形梁和中间连系梁组成的弯扭结构。该结构体型复杂,依据风洞试验确定了结构的风荷载体型系数。对结构的关键构件和关键节点进行了设计,并采用有限元软件MIDAS Gen和ABAQUS对结构的变形、构件内力、应力、结构整体稳定性和节点极限承载力进行了详细分析。结果表明,结构具备较高的安全可靠度。

三梁纵弯扭超声驻波电机

论述三梁纵弯扭超声驻波电机的结构及原理．重点用F．E．M．方法研究了三梁纵弯扭耦合振子的动态特性．给出了振动频率和振型随耦合振子结构尺寸的变化规律，并对所研制的实验驻波电机性能进行了测试，还研制了驱动电路．这种电机运行性能优于已有的单梁纵弯扭驻波电机，具有广阔的应用前景．

弹性撞击作用下弯扭耦合梁的动力响应

对于质量块以一定初速度撞击悬臂梁端部问题,基于弯扭耦合Timoshenko梁模型,把质量块与悬臂梁作为一个整体振动,动力响应以Duhamel积分表示,使用模态叠加法给出动力响应与撞击力的结果。对于悬臂梁受质量块撞击的算例,分别分析了弯扭耦合梁、弯扭耦合系数很小的梁和各向同性Timoshenko梁,对比讨论了撞击力结果。

非线性自然弯扭闭口薄壁复合梁的广义变分原理

对复合材料自然弯扭闭口薄壁细长梁在小应变、大位移和大转动的情况作了研究 ,建立了两端边界均为完全约束的该梁大变形弹性理论的非完全广义变分原理的泛函· 由泛函驻值条件可以导出所给问题的平衡方程及全部边界条件· 上述方法可方便地推广到其它各种不完全约束边界的情况· 此外 ,利用上述结果还可以得到该梁在小位移理论中的基本方程和有关公式·

闭口薄壁弯扭复合梁的自由振动分析

利用广义变分原理建立了正交各向异性材料闭口薄壁弯扭梁自由振动的一组控制方程,其中考虑了材料的各向异性、横向剪切变形、与扭转有关的翘曲变形以及在各向异性材料中引起的各种弹性耦合对该梁振动特性的影响。直接对控制方程进行求解,可以求得该梁自由振动的固有频率及其相应的振型表达式。最后结合算例,对该梁在一端固定一端简支条件下的固有频率及振型进行求解,并将其与使用ANSYS梁单元的有限元结果进行了比较。

薄壁Timoshenko梁弯扭耦合振动的动态有限元法

通过直接求解单对称均匀薄壁Timoshenko梁单元弯扭耦合振动的运动微分方程,推导了其精确的动态刚度矩阵。在本文研究中考虑了弯扭耦合、翘曲刚度、转动惯量和剪切变形的影响。针对某弯扭耦合的薄壁梁算例,应用本文推导的动态刚度矩阵,采用自动Muller法和结合频率扫描法的二分法求解频率特征方程,计算了该薄壁梁的固有特性,并讨论了翘曲刚度、剪切变形和转动惯量对该弯扭耦合薄壁梁的固有频率和模态形状的影响。数值结果验证了本文方法的精确性和有效性,并指出随着模态阶次的增加,剪切变形、转动惯量和翘曲刚度对薄壁梁的固有特性的影响更加显著。

自然弯扭细长梁的非线性性质

应用拉氏乘子法建立了两端边界均为完全约束梁大变形弹性理论的非完全广义变分原理的泛函,其中考虑了横向剪切变形和扭转翘曲变形的影响。分析中还包括了拉压、弯曲、扭转的相互耦合。由泛函驻值条件可以导出所给问题的平衡方程及全部边界条件。上述方法还可方便地推广到其它各种不完全约束边界的情况。

箱型梁弯扭强度分析计算思路探讨

箱型梁具有非常好的力学性能和结构性能,被广泛应用到桥梁设计和施工中.通过对箱型梁弯扭强度分析计算思路进行研究,得出箱形梁在弯曲、扭转以及弯扭组合变形时的强度计算方法,为设计和施工提供有效的技术支持.

弯扭柱-螺旋梁观光塔结构体系研究

根据某实际工程的建筑造型和结构特点,提出了一种由3根弯扭柱和1根螺旋梁组成的观光塔塔身结构体系,详细分析了柱子扭转角度θ、螺旋梁旋转方向、结构直径D和螺旋梁圈数n对结构体系的周期、位移(侧向刚度)、构件受力和结构稳定的影响规律。结果表明:柱子扭转角度θ在研究参数范围内增加对结构受力不利,结构直径D和螺旋梁圈数n对结构受力有一定影响,但影响程度要小于柱子扭转角度θ,弯扭柱扭转方向与螺旋梁扭转方向相反时更有利于结构整体稳定;当柱子扭转角度在研究参数范围内(θ=0°~360°)增加时,结构侧向刚度降低,结构直径在研究参数范围内(D=5~8 m)增加时,结构侧向刚度减小;螺旋梁圈数在研究参数范围内(n=7~11)增加时,结构侧向刚度增大;弯扭柱与螺旋梁旋转方向相反时有利于增大结构的侧向刚度。基于螺旋弹簧横向静刚度理论建立了弯扭柱-螺旋梁结构的侧向刚度计算公式,公式计算结果与软件计算结果吻合良好。