排桩与圈梁协同作用下考虑开挖过程的挠曲方程法

实践表明，支护排桩与圈梁之间有较好的协同作用，圈梁的空间效应对支护桩的变形和内力均有一 定的影响。本文根据圈梁对排桩的约束及变形协调，给出一种排柱与圈梁协同作用下考虑开挖过程的挠曲方程 法。

深水钻井隔水导管挠曲方程及固有频率研究

从深水钻井隔水导管的实际情况出发,采用一端铰支、一端自由的约束方式,应用弹塑性力学中的位移变分原理,考虑隔水导管所受到的轴向张力、自重以及隔水导管倾斜角,建立了隔水导管挠曲方程,并由此推导出了隔水导管固有频率的计算公式。通过算例,分析了隔水导管倾斜角、几何尺寸、张力以及水深对隔水导管固有频率的影响,对深水钻井作业有一定的指导意义。

深水钻井隔水导管挠曲方程和固有频率的计算及其研究

从深水钻井应用的隔水导管的使用实际情况出发,应用弹塑性力学中的位移复分原理的Ritz法,考虑了隔水导管所受到的轴向张力T和隔水导管受力产生的倾角α以及由于自重q所产生的自重横向分力qsinα和轴向分力qcosα,建立了较为合理的挠曲方程,并且由此得到隔水导管的固有振动频率的简易计算求解方法。由于该挠曲方程结合了钻具的实际情况,其挠曲方程的约束条件采用的是一端铰支、一端自由的形式,因此其研究更接近实际情况,研究旨在为深水钻井隔水导管的合理使用设计和选择,提供一种更快捷实用的方法,对深水钻井作业有一定的指导意义。

求解集中载荷作用下悬臂板的挠曲方程

应用功的互等定理,求解了悬臂厚矩形板在集中载荷作用下的挠曲面方程;同时也通过编程计算给出了具有实际价值的计算结果,进一步证明了应用功的互等法求解厚矩形板的正确性和优越性.

应用大挠度薄板功的互等定理求解四边固定矩形板的挠曲方程

应用大挠度弯曲薄板的第二类功的互等定理,求解均载四边固定大挠度弯曲矩形板的挠曲面方程。

求解集中载荷下复杂边界条件厚板的挠曲方程

应用功的互等定理,得到了两邻边简支另两邻边自由且角点支承的厚矩形板在集中载荷作用下的挠曲面方程;同时,通过编程计算给出了具有实际价值的数值结果,进一步证明了应用功的互等法求解厚矩形板的正确性和优越性。

应用级数方程对套管挠曲变形的研究

在定向井和弯曲井眼中,套管柱既受横向均布荷载的作用又同时受到轴向力的作用,因此应按纵横弯曲来描述其挠度曲线。本文应用三角级数的方法研究和推导出套管柱挠曲变形的挠曲方程及其求解方法。该方法具有计算精度高、简便易行、运算快捷的特点,更易于现场作业者接受。同时本文还阐明了与平台弯曲所不同的概念和区别,针对现场下套管作业的现行条件提出了不同的看法并进行了讨论。

正交加筋双层板的挠曲微分方程

从工程问题中抽象出一类正交加筋双层板的力学模型,并应用δ-函数来描述其筋的非连续性,建立了其挠曲微分方程。

双排桩支护结构挠曲理论分析

通过一假想剪切滑裂面,将双排桩支护结构人为分为上下两部分,并对各部分分别进行受力和变形分析。滑裂面上下两部分分别采用体积比例法和"m"法求解土压力,在此基础上建立各段桩体的挠曲微分方程。根据各段桩体端点在几何变形和内力上的连续性关系以及相应的边界条件可得到各段挠曲微分方程的解。有了各段的挠曲方程的解以后,可以用求导的方法求出双排桩各点的变形及内力情况。

桩自重对桩弯曲的影响

从理论角度出发,建立有轴向分布力(自重)作用的桩的挠曲方程,推出了半无限长桩考虑自重影响的精确解。显示了忽略桩自重引起的设计误差。为实际工程中忽略桩自重的设计方法提供了理论依据。

利用奇异函数法对轻型卡车纵梁弯曲刚度分析

基于奇异函数法,并结合单位载荷法,推导出在一般受力状态下的轻型卡车纵梁挠曲通用方程,用于求解车架纵梁最大挠度,进行弯曲刚度校核。

Mathematica在Winkler地基梁分析中的应用

Winkler地基梁挠曲方程的分析涉及高阶微分方程的求解,从而使得手工进行该项工作既耗时又枯燥。为提高本科生Winkler地基梁的分析水平,在土木工程本科教学中引入Mathematica软件。将作用在Winkler地基梁上的均布荷载、集中力和集中力偶用不同类型的奇异函数在软件中统一表达,借助软件强大的计算能力,对两个算例进行分析计算及内力曲线绘制。两个算例证明Mathematica的引入有利于学生对自己感兴趣的具体边界条件下的探索性问题运用Winkler理论进行分析。

钢-轻骨料混凝土简支组合梁承载及变形能力研究

为了确定轻骨料混凝土组合梁的性能,以对称集中荷载为加载方式,同时考虑栓钉间距、钢梁尺寸等影响组合梁承载及变形能力的因素,研究了钢-轻骨料混凝土组合梁结构的承载及变形能力。根据剪切滑移的挠曲线方程,提出组合梁在集中荷载作用下跨中挠度的简化计算公式,并选用ANSYS软件进行了有限元对比模拟分析,计算结果吻合良好。算例表明,轻骨料混凝土组合梁相比于相同尺寸的普通混凝土组合梁,应力值偏小5%左右,跨中挠度偏大10%左右,钢-轻骨料混凝土组合梁承载力及变形能力可满足实际应用,同时验证了计算公式应用的可行性。

隔水管顶张力对水下井口系统稳定性影响

海洋深水钻井过程中,隔水管张力器系统提供恒定的顶张力调节隔水管的受力和形变,是保证水下井口系统稳定的关键。综合考虑海流、平台偏移、海底土、顶张力等影响,建立了水下井口系统力学分析模型及水下井口挠曲微分方程,基于理论模型分析了不同顶张力下(张力比:0.9、1.0、1.1、1.2、1.5)隔水管系统的弯矩和横向位移特征,采用力学等效转化的方法,分析了顶张力大小对水下井口稳定性的影响特征。结果显示,水下井口安装到位后,在平台偏移量固定的情况下,轴向载荷顶张力是影响井口稳定的唯一可控因素;提高隔水管顶部张紧力,可以进一步改善隔水管和水下井口的变形和受力状况,在深水现场钻井作业中,基于最小顶张力计算方法,设置1.0~1.5倍张力比有利于提高水下井口系统的稳定性。

基于数控宏程序的细长轴加工误差补偿分析与实验

分析细长轴在加工过程中的受力和变形,建立切削力与切削变形的数学模型,基于数控宏程序编制加工程序,补偿由变形引起的背吃刀量的变化,实现细长轴加工误差的补偿。实践表明,采用该方法可以显著提高细长轴的加工质量。

液压缸临界载荷计算和最优设计

针对液压缸活塞杆与缸体由于受轴力和横向力的共同作用而产生弯曲变形导致液压缸整体失稳的问题,分别对活塞杆和缸体建立挠曲性微分方程,确定活塞杆与缸体间隙处最大挠度,再建立关于挠度的非线性方程组,获得计算液压缸临界载荷的超越方程。结合参数化有限元优化设计技术,获取体积约束条件下液压缸的合理尺寸,通过与Ritz法计算结果比对和实验验证可知,该算法能够较好地优化液压缸结构参数,满足工程实际应用需要。

堆载作用下被动桩的水平受力及位移分析

针对既有桩体在较大侧向堆载作用下会发生偏斜或挠曲变形甚至开裂折断,从而导致结构存在较大安全风险的问题,基于Flamant解建立条形荷载作用下的水平附加应力计算公式。考虑到桩-土界面的剪切效应,采用双参数地基模型进行桩后土体的桩-土受力分析。建立了被动桩的挠曲微分方程,采用MATLAB求解得到桩的内力及变形情况。采用文献中的不平衡堆载试验监测数据验证了计算公式的合理性。研究结果表明:堆载对桩基的侧向土压力影响主要分布在桩体的上半部分,受到的侧向土压力占桩体总侧向土压力的86%以上;随着堆载高度的增加,桩的侧向土压力、侧向位移和弯矩均呈现出增大的趋势;所得结论可为类似工程的安全性评价提供理论依据。

海上钻井隔水导管横向振动特性及其对钻井作业的影响

以渤海自升式钻井平台为研究对象,根据能量法建立了用三角级数方程表示的隔水导管挠曲变形方程,由雷利法计算了隔水导管系统的振动频率,并通过工程实例对隔水导管在不同尺寸和不同水深条件下的自振特征和特点进行了分析。这些研究成果可以为钻井参数的选择提供依据,对于海上钻井作业,特别是深水钻井作业的安全管理以及减少井下隔水导管和钻具事故的发生有着重要的指导意义。

运动荷重对铁路无缝线路强度计算的影响

本文分析了运动荷重与基础阻尼对铁路无缝线路强度计算的影响.结果表明,运动荷重使线路变形增大,并使临界温度压力降低.这一点对设计和铺设高速铁路无缝线路尤为重要.

大尺寸矩形工装在实际振动试验中的应用

在进行振动试验时,因产品种类及用途不同,尺寸大小也不同,试验设备台面尺寸又为固定尺寸,必然会遇到产品工装超出振动台扩展台面的情况,通过简化工装模型建立材料的挠曲方程,结合振动与材料力学的特征,从伸出长度及疲劳损伤两个角度论证了这种大尺寸矩形工装的安全使用范围,并且以常见的转接平板型夹具及锥体形夹具为例,讨论了在工装尺寸超过振动台面时,以上这两种工装的应用情况,以结论的形式确定了安全使用的范围从而为此类情况的出现,提供了有价值的工程数据。