基于压杆屈曲大挠度理论的挂面弯曲折断分析与验证

为了阐明挂面弯曲折断的力学原理和探讨弯曲折断率的评价新方法,运用压杆屈曲大挠度理论对挂面弯曲折断进行了分析,建立了最大挠度与长度之比、轴向压缩量与长度之比、压力与临界压力之比以及不同长度挂面端部转角与轴向压缩量和最大挠度数值之间的关系;提出了用轴向压缩量替代端部转角评价挂面的弯曲折断率,并运用应力相等原理建立了不同长度挂面弯曲折断评价参数换算关系;对理论分析结果进行了实验验证,挂面压杆屈曲大挠度理论模型的误差均小于1%,弯曲折断评价参数换算关系的误差均小于5%。用压杆屈曲大挠度理论分析挂面弯曲折断是准确、可行和可靠的。

复杂变截面压杆屈曲载荷计算的传递矩阵法

从楔形和锥形压杆的微分方程出发 ,推得了楔形和锥形压杆的传递矩阵。其中 ,锥形杆的传递矩阵是解析解 ,仅用初等函数来表示 ;楔形杆的传递矩阵是半解析解 ,用贝塞尔函数来表示。这些传递矩阵可用于计算具有圆形和矩形截面的楔形和锥形压杆的屈曲载荷。用传递矩阵法对复杂变截面压杆屈曲载荷的实例计算结果表明 ,本文公式正确。该方法具有精确度高、力学概念清晰及简便易行的优点 。

压杆屈曲大挠度近似公式的研究

本文为工程中压杆屈曲大挠度近似计算找到了一种新途径，笔者首先讨论压杆屈曲大挠度与物理学中单摆运动两种问题微分方程及边界条件的相似性，从而由单摆运动的近似解，直接通过比拟的京都是得出压杆屈曲大挠度问题的近似解，通过实例计算，其结果表明，所得的一阶近似解具有较高精度，然后给出了具有较高精度的计算压杆屈曲最大挠度的经验公式。

考虑受压屈曲的圆钢管杆单元等效弹塑性滞回模型

强震作用下网格结构杆件的破坏形式为受拉屈服和受压屈曲,而常用的理想弹塑性模型却不能考虑杆件受压屈曲的情况。使用LS-DYNA软件对不同长细比圆钢管杆单元的受压极限承载力、屈曲前后平衡路径以及卸载路径进行计算,并分析拉压往复作用下的滞回规律。通过统计这些杆单元的轴力、伸长量与长细比之间的关系,提出了一个能同时考虑受拉屈服和受压屈曲的圆钢管杆单元的等效弹塑性滞回模型。进一步将该等效弹塑性模型应用于一球面网壳结构的罕遇地震作用时程计算,发现杆件的破坏形式和结构薄弱区域与理想弹塑性模型的结果有明显区别,也反映了该等效弹塑性滞回模型的有效性。

弹性屈曲大挠度杆纵横变形的计算

弹性屈曲大挠度杆纵横变形的计算刘传芬（兰州铁道学院，兰州７３００７０）两端铰支的弹性屈曲杆纵横变形的计算，根据压杆弹性稳定的大挠度理论，其中点最大挠度δ和两支座间距离Ｄ（见图１）的精确解为￣［１］上述３个公式中，ｐ为轴向载荷，ＥＩ为抗弯刚度；分别为第...

基于压杆后屈曲的直条型通心面力学质地

为了阐明直条型通心面弯曲折断的形变规律,探讨其力学质地(弹性模量和抗弯能力),并与中国挂面进行比较。利用扫描仪对不同品牌通心面进行端部轴向位移量的中点挠度和端部转角两个形变参数的测定;利用物性仪对其力学质地进行测定。结果表明:用压杆后屈曲理论分析直条型通心面弯曲形变行为是准确、可行和可靠的;其弹性模量最佳测试条件为试样长度180mm、端部转角20°,测定值在4.1×109N/m2左右,比中国挂面高1.1×109N/m2左右;采用断裂点弯曲应力评价直条型通心面的抗弯能力误差较小,其断裂点弯曲应力在36.0N/mm2左右,比中国挂面高22.3N/mm2左右。

压杆后屈曲法测定直条米线弹性模量

为了探讨直条干米线弹性模量测定的新方法;运用压杆后屈曲力学模型,建立了直条干米线后屈曲的弹性模量计算模型;运用TA-XT2i物性仪,对干米线的4个试样长度进行了优化,并分析了4个不同端部转角时的弹性模量试验值,同时与拉伸法、三点弯曲法弹性模量的试验值进行了比较分析;采用后屈曲弹性模量测定方法,探讨了干米线含水率对其弹性模量的影响。基于压杆后屈曲理论的直条干米线弹性模量测定方法优于拉伸法、三点弯曲法,其最优测试条件为干米线长度100mm、端部转角15°;干米线含水率与弹性模量呈线性负相关关系。直条干米线后屈曲弹性模量测定方法是准确、可行和可靠的,为直条干米线力学质地评价提供了参考。

不确定初始几何缺陷杆动态屈曲失效分析

由初始几何缺陷所引起的结构屈曲载荷降低最高可达70%.由于制造误差等原因使得结构初始几何缺陷往往具有不确定性,而这种不确定性又必然会导致结构屈曲荷载与动态屈曲响应的不确定性.研究了动载作用下含有不确定初始几何缺陷杆的动态屈曲失效问题.基于积分挠度定义了动态屈曲安全因子.采用区间分析方法和凸模型方法,给出了具有不确定初始几何缺陷杆的基于积分位移的动态屈曲安全因子的最不利估计,其结果为判断具有不确定初始几何缺陷杆结构的动态屈曲失效分析提供了重要依据.

基于压杆后屈曲的工程材料形变行为及弹性模量测定

用扫描仪测定了8种工程材料的端部转角和中点挠度，用TA—XT2i物性仪测定了其弹性模量，同时用三点弯曲法测定65Mn钢弹性模量．结果表明：8种材料后屈曲形变行为与理论相符，中点挠度误差均小于5％，端部转角误差均小于6％；压杆后屈曲法弹性模量测定值与公称值吻合。比三点弯曲法更准确，压杆后屈曲法适用于工程材料．压杆后屈曲法测量弹性模量的最佳端部转角为20°～25°，金属片的最佳厚度为0．2～O．3mm，长度为150—180mm；0．38mm厚PVC片最佳长度为180mm；80mm长PET片的最佳厚度为0．5mm；铜版纸的最佳长度为100mm，宽度为30mm；竹片的最佳长度为180mm，厚度为1．0rnm左右．

基于压杆后屈曲的市售挂面力学特性及质地评价的研究

本研究以市售挂面为原料,应用压杆后屈曲法对不同品种不同长度(150、120、90 mm)的市售挂面的弯曲折断率、抗弯能力和蒸煮后力学特性(TPA),以及蒸煮前后品质的相关性进行研究。结果表明,试验所用20种市售挂面的弯曲折断率指标均合格;市售挂面(含花色)的抗弯能力、弹性模量等力学特性指标值存在明显差异,可用压杆后屈曲法精确表征市售挂面的力学质地品质;挂面的弹性模量与其蒸煮TPA指标的回归模型决定系数的R^2在0.93以上。挂面的断裂应力与其蒸煮TPA指标的回归模型决定系数R^2在0.91以上,干挂面力学特性可综合反映蒸煮挂面的TPA力学质地指标,可用干挂面的力学特性预测其蒸煮后的力学质地。

大跨度混凝土钢筋框架梁挠度超限研究

根据大量的工程实践,大跨度钢筋混凝土框架梁由于设计不合理引起大跨度梁超限的工程案例很少,大多数是施工原因导致挠度超限。以某工程挠度超限的大跨度钢筋混凝土梁为例,根据设计资料和现场检测资料,从设计和施工两方面,利用数值计算和有限元模拟,验证分析大跨度钢筋混凝土框架梁挠度超限的原因。验证分析表明,梁板混凝土实际浇筑厚度超限与梁模板起拱高度不足可能引起梁挠度增加。当梁下立杆稳定承载力不足时,梁也易随立杆屈曲变形产生较大挠度。

屈曲型数字微镜结构的机电动力学分析

设计一种基于压杆屈曲原理的数字微镜装置 ,针对该装置建立机电动力学模型 ,应用龙格 库塔法和有限元数值方法求解其动力学模型中的隐函数。通过对该模型的完整机电动力学微分方程数值求解所作的运动仿真 ,得到了微镜基板的连续角位移曲线 。

弹性材料后屈曲形变参数和弹性模量测定仪

弹性材料后屈曲形变参数和弹性模量是表征材料力学特性的重要参数。为了提高弹性材料后屈曲形变参数测定精度和自动化程度以及与弹性模量同时测定,并实现测定仪微型化,综合人机交互技术、PLC控制技术、直线步进电动机驱动技术、扫描技术、力测量技术和计算机图像处理技术,开发了弹性材料后屈曲形变参数和弹性模量综合测定仪,实现了基于图像处理技术的弹性材料后屈曲形变参数与弹性模量同时测定,也适用于干制直条型食品抗弯能力的评价。考核性实验表明开发的测定仪是可行、可靠的。

四角锥钢网架结构倒塌试验模型的数值模型分析

竖向荷载下四角锥网架结构的整体倒塌通常是拉杆屈服和压杆屈曲综合作用的结果。针对其倒塌破坏特征,以一个倒置四点支承四角锥网架结构为例,基于非线性有限单元法建立了考虑单杆初始弯曲的网架结构倒塌数值分析模型,并通过一个网架结构模型的倒塌试验对其可靠性进行了验证,进而考察了压杆屈曲对网架倒塌过程的影响程度。分析结果表明:考虑单杆初始弯曲的钢网架结构倒塌数值模型计算结果与试验结果吻合度较高,验证了数值分析方法的可靠性;考虑杆件初始弯曲的模型可完整揭示竖向荷载作用下网架结构的倒塌全过程;不考虑单杆初始弯曲将会过高的估计网架结构的极限承载力而偏不安全;在网架倒塌前削弱杆件均存在屈曲现象,削弱最靠近角支座位置的上弦压杆,对网架的抗倒塌性能最为敏感;压杆屈曲后性能对网架抗倒塌能力仍有贡献,直接杀死屈曲压杆的分析结果偏于保守。

双重迭代法在刚性拉索振动控制中的应用

缆索结构系统在外部激励作用下将产生低频谐振,会导致大的振幅而可能有破坏性事故发生,故需要一种有效的方法控制这种振动。本文在考虑拉索抗弯刚度的情况下,在用压杆屈曲函数模拟出实际的振动模型基础上,通过双重迭代计算,求出抑制振动的轴向主动最优控制力,方便快捷地实现了两端固接刚性拉索振动的主动刚度控制。

压杆弹性屈曲动态特征的试验研究

杆与刚架弹性屈曲临界力的数值往往难以直接测定。为了克服这一困难,本文探讨了一个动测途径:测定压力(P)和频率(f)的关系,作出P—f曲线,该曲线可提供一个弹性屈曲的最早征兆——突变点。

考虑压缩效应的简支弹性杆受压屈曲的理论分析

用奇异性理论研究轴向压缩以及由之引起的横截面积扩大对弹性压杆屈曲的影响。新模型得到的屈曲临界压力大于经典欧拉模型所给之值,且新模型显示,在无量纲特征长度的三个不同取值区间中,弹性杆的一阶屈曲模态表现为三种不同的形式:"超临界叉式分支"、"亚临界叉式分支"和"不存在"。而在经典欧拉模型中,弹性杆的一阶屈曲模态总表现为"超临界叉式分支"。根据新模型,定性评价了现有实验数据,并通过算例分析,解释了传统材料制作的杆件在较短时将发生屈服破坏而非亚临界叉式分支屈曲的现象。

增稠剂对挂面力学特性的影响

为探究增稠剂对挂面力学特性影响,研究了海藻酸钠、羧甲基纤维素、黄原胶和卡拉胶对挂面力学特性和蒸煮品质的影响,并对蒸煮前后干挂面的力学品质进行了相关性分析。研究表明:添加0.2%羧甲基纤维素,干挂面的弹性模量增幅达到最大;添加0.3%黄原胶,干挂面的抗弯能力增幅达到最大;添加海藻酸钠,干挂面的弹性模量和断裂位移减小,断裂应力基本不变;添加卡拉胶,干挂面的弹性模量和抗弯能力都减小。干挂面弹性模量和断裂位移与蒸煮后品质的回归模型的决定系数均高达0.92以上,干挂面的弹性模量和断裂位移可以综合的反映蒸煮挂面的硬度、弹性和耐咀性等指标。研究为干挂面的品质评价提供了参考。

贝雷梁稳定承载力计算方法分析

该文为完善贝雷梁各受压杆件稳定验算方法,基于已验证的贝雷梁杆系和实体有限元模型进行非线性分析,计入初始几何缺陷影响,与规范计算结果对比,修正贝雷梁稳定承载力计算公式,评定贝雷梁整体受力。结果表明:均布荷载作用下,逐步加强各失稳杆件,贝雷梁屈曲失稳逐步发生3种局部失稳模式,即跨中支撑点间受压弦杆平面外屈曲失稳,支座处竖杆平面内屈曲失稳,梁端附近斜杆平面内屈曲失稳;对比有限元与理论计算得到的稳定承载力,除弦杆外,竖杆和斜杆规范计算长度系数取1过于保守,可将其修正为0.8;当跨径一定时,随着侧撑间距增密,结构极限弯矩呈线性增长,且整体刚度增大;侧撑间距小于等于5 m时即可保障结构极限弯矩大于容许弯矩,且安全系数大于1.3。

中心支撑-框架钢结构设计与研究

对人字形中心支撑-框架结构的抗震设计进行研究。在不同的支撑长细比下,支撑受压屈曲后的强度退化程度是不同的。根据我国抗震规范规定的设计支撑强度的方法,当取不同的长细比λ时,会产生不同的结构初始刚度和变幅很大的强度值,且工程设计很复杂。为此,提出一新的支撑强度设计方法,并认为人字形中心支撑的强度是由一侧杆受压后屈曲强度与另一侧杆的受拉屈服强度两部分构成。新的设计方法确保了结构初始刚度和强度不受支撑长细比影响。建议方法的优点还在于其能够较好地控制最大层间位移角。最后,深入探讨了多层钢支撑-框架结构出现薄弱层的问题。