考虑约束扭转二次剪力流影响的箱梁畸变效应分析

为了揭示箱梁约束扭转和畸变之间的耦联关系,研究约束扭转对箱梁畸变效应的影响,根据约束扭转二次剪力流形成的畸变荷载,建立了考虑约束扭转的箱梁畸变控制微分方程.基于乌曼斯基第二理论,提出约束扭转剪力流是基于约束扭转引起的畸变效应修正后的总扭矩布雷特剪力流,并通过Ansys有限元模型和能量法计算结果对理论公式进行了验证.数值算例结果表明:2种不同约束扭转剪力流分解方法计算所得结果完全一致;不同计算点处的约束扭转剪应力与Ansys有限元法计算结果吻合良好;扭转畸变翘曲总正应力、畸变翘曲正应力均与按能量法计算所得结果吻合良好,误差不超过10%.计入约束扭转二次剪应力的影响能够更准确地计算箱梁畸变效应.

考虑滑移的钢-混凝土组合箱梁畸变效应研究

通过引入滑移转角位移函数,建立考虑滑移的畸变翘曲正应力,基于势能驻值原理,推导考虑滑移效应的畸变微分方程。定义了一个畸变的滑移影响系数κ,此系数仅与混凝土与钢材材料特性、栓钉类型及栓钉布置形式有关,并给出均布荷载和集中荷载作用下的微分方程初参数解。建立一个考虑滑移的钢-混凝土组合箱梁的Ansys有限元模型,均布荷载作用下畸变应力与畸变角与本文理论吻合良好,验证了本文理论的正确性。将考虑滑移与不考虑滑移的结果进行对比,分析表明,均布荷载作用下考虑滑移的畸变角与畸变翘曲均小于不考虑滑移的情况,且考虑滑移的畸变角更加接近于有限元计算结果。重新定义了考虑滑移的畸变矩和畸变双力矩且考虑滑移影响的结果均大于不考虑滑移的结果。

新型波形钢腹板组合箱梁畸变效应

为研究新型波形钢腹板(CSW)组合箱梁的畸变效应,以板梁框架法和位移法为基础,建立单箱多室新型CSW组合箱梁的畸变控制微分方程和边界条件,得到畸变正应力解析解,并采用有限元法检验推导结果的正确性。应用推导结果对比分析新型CSW组合箱梁与传统CSW组合箱梁的畸变性能,以及截面高度、箱室宽度和钢底板厚度对新型CSW组合箱梁畸变效应的影响。结果表明:解析解计算得到的畸变正应力与有限元模型计算的结果吻合较好,畸变角的变化规律与有限元模型计算结果一致;与传统CSW组合箱梁相比,新型CSW组合箱梁的畸变翘曲刚度减小了38.89%,畸变框架刚度减小了71.84%,抗畸变能力减弱;随着截面高度和箱室宽度增加,新型CSW组合箱梁跨中畸变角和跨中畸变双力矩均逐渐增大,且箱室宽度的影响更为明显;随着钢底板厚度增加,新型CSW组合箱梁跨中畸变角逐渐减小,跨中畸变双力矩逐渐增大。

框架刚度计算方法对箱梁畸变效应分析的影响

研究了用位移法和力法计算的框架刚度对箱梁畸变效应分析结果的影响.首先分别用位移法和力法推导出了箱梁的抗畸变惯性矩解析式,然后建立了畸变控制微分方程,并给出箱梁同时承受偏心均布和集中荷载时该方程的初参数解.利用这2种解析法和有限元软件对悬臂梁模型和简支梁算例的畸变效应进行了研究.结果表明:2种解析法计算的矩形截面箱梁的畸变翘曲正应力、畸变横向正应力和畸变角一致,与实测值和有限元结果均吻合良好;2种解析法计算的梯形截面箱梁的畸变矩、畸变双力矩基本一致,与有限元结果均吻合良好,但二者计算的梯形截面箱梁的畸变角、单位宽度横向弯矩存在明显差异,其中力法计算的单位宽度横向弯矩更接近有限元结果;随着腹板倾斜度的增大,2种解析法计算的畸变框架刚度和畸变框架刚度之差均增大,而畸变翘曲刚度先减小再增大.

基于变形机动分析的薄壁箱梁畸变效应研究

提出一种通过角点位移分析箱梁畸变效应的理论解析法。基于变形机动分析,以分解的角点位移描述和分析箱梁畸变行为;根据应变假设和闭合箱室满足的翘曲位移连续性条件推导畸变翘曲位移及应力分布模式;根据势能驻值原理,建立以角点位移为未知量的畸变控制微分方程。通过数值算例,验证解析理论和计算方法的正确性。结果表明:按翘曲模式分析的截面翘曲位移沿板宽按直线分布,翘曲正应力的分布与在板元弯曲假设下的应力分布规律相同;考虑泊松比影响后的横向弯矩相比于忽略泊松比时增大未超过0.6%;角点沿垂直顶(底)板方向的畸变位移大于其沿垂直腹板方向的位移分量;腹板与顶板交点处的翘曲正应力和横向弯矩小于腹板与底板交点处的相应值;腹板倾角变化对翘曲正应力和横向弯矩有显著影响,合理减小腹板倾角可一定程度减小翘曲正应力和横向弯矩。

波形腹板钢-混组合箱梁畸变效应分析

为研究波形腹板钢-混组合箱梁畸变效应,以桑园子黄河大桥引桥简支箱梁为研究对象,将畸变角重新定义,通过计算畸变中心、畸变总势能,确定初始参数,利用势能驻值原理推导与传统扭转分析理论相一致的畸变效应分析方法。根据工程实例,对车道荷载下波形腹板钢-混组合箱梁畸变翘曲应力变化规律进行研究。结果表明,畸变翘曲应力在组合箱梁应力中占比不容忽视,且随着箱梁顶板混凝土厚度增大,翘曲正应力逐渐减小,在钢底板组合箱梁增设铺底混凝土可有效减少畸变翘曲应力。

钢桁腹-混凝土组合箱梁畸变效应分析

为研究钢桁腹-混凝土组合箱梁的畸变效应,根据其结构特性和力学特性,考虑共同工作区对组合箱梁腹杆纵向刚度的贡献,提出一种更适用于该类组合箱梁的畸变扇性坐标分布模式。采用新畸变中心定义符合钢桁腹-混凝土组合箱梁畸变变形特征的畸变角,应用能量变分法建立畸变控制微分方程,并给出包含Krylov函数的初参数解。结合数值算例,分析钢桁腹-混凝土组合箱梁在均布畸变荷载作用下的畸变翘曲正应力,并通过有限元软件ANSYS验证所推导理论的正确性。通过改变腹杆壁厚、俯角等关键参数,探究其对畸变内力的影响规律。结果表明:按该方法揭示的钢桁腹-混凝土组合箱梁的畸变应力分布规律与ANSYS计算结果吻合良好;横向畸变框架刚度是影响此类箱梁畸变效应的主要因素,且其对钢腹杆几何特性参数较为敏感。

钢桁腹-混凝土组合箱梁畸变效应研究

为研究梯形截面的钢桁腹-混凝土组合箱梁的畸变效应,在薄壁箱梁理论的基础上,考虑钢桁腹杆的力学特性,应用改进的板元分析法建立畸变控制微分方程,并给出畸变解析解。通过ANSYS建立实体模型验证所推公式的正确性。结合数值算例,对比分析在均布畸变荷载作用下相同截面参数的钢桁腹-混凝土组合箱梁和传统混凝土箱梁的畸变翘曲正应力,并分析梁宽和钢腹杆俯角对组合箱梁畸变内力的影响。结果表明,相同截面参数下,由于组合箱梁钢桁腹杆的纵向刚度很小,其畸变翘曲正应力为混凝土箱梁的1.71倍;梁宽对畸变内力影响较大,当梁宽增加至4.5 m时,畸变双力矩和畸变矩分别增大至3.68倍和1.36倍,且前者在纵向上双峰的分布趋势逐渐平缓;腹杆俯角对畸变双力矩影响较大,当腹杆俯角增加至27°时,畸变双力矩减小了约14.3%,但其对畸变矩影响很小。

高熵合金中晶格畸变效应的研究进展

高熵合金这一概念一经提出就引起了广泛的关注和研究兴趣。这一设计打破了传统的合金设计策略,为科研人员提供了新的思路。高熵合金有4个核心效应:晶格畸变效应、高熵效应、缓慢扩散效应和鸡尾酒效应。在这些核心效应中,晶格畸变效应被认为是决定高熵合金性能的关键的因素。简述了晶格畸变效应,并对现有的晶格畸变的量化方法进行了归纳与评价,阐述了晶格畸变效应对高熵合金相形成和力学性能等方面的影响。最后,指出高熵合金晶格畸变效应所面临的问题,并对其进行了展望。

基于能量变分法的钢底板波形钢腹板组合箱梁畸变效应分析

为合理分析钢底板波形钢腹板梯形箱梁的畸变效应,按各板件面内外抗弯刚度不变的原则将全截面等效为钢材,利用圣维南原理考虑顶底板对波形钢腹板的约束作用,修正畸变扇性坐标分布模式,基于能量变分法建立畸变控制微分方程。与已有文献及有限元进行对比分析,并研究腹板俯角和波形钢腹板厚度变化对畸变翘曲正应力的影响。结果表明,本文解析解与文献解及ANSYS解均吻合较好;基于圣维南原理修正后的扇形坐标分布模式更合理;利用本文等效方法亦可分析传统波形钢腹板组合箱梁的畸变效应;腹板俯角的设置有利于减小畸变翘曲正应力;波形钢腹板厚度变化对腹板与底板交接处的畸变翘曲正应力影响显著。

基于板元框架法的钢底板波形钢腹板组合箱梁畸变效应分析

为分析钢底板波形钢腹板梯形组合箱梁的畸变效应,利用圣维南原理考虑顶底板对波形钢腹板的约束作用,将组合箱梁等效为钢箱梁的过程中保持面内外抗弯刚度不变,基于板元框架法建立畸变控制微分方程并导出克雷洛夫函数形式的通解。结合数值算例的对比分析验证所提方法的合理性,并研究腹板俯角和梁高变化对畸变双力矩的影响。结果表明:相较于完全忽略腹板的面内抗弯刚度,考虑顶底板对腹板的约束作用更合理;波形钢腹板和钢底板对箱梁的畸变翘曲刚度和横向框架刚度均有较大程度的削弱;传统波形钢腹板组合箱梁的畸变翘曲应力是普通混凝土箱梁畸变翘曲应力的1.98倍,钢底板波形钢腹板组合箱梁的畸变翘曲应力可达传统波形钢腹板组合箱梁畸变翘曲应力的15.31倍;跨中截面附近的双力矩随腹板俯角变化较小,其他截面处的双力矩随腹板俯角的增大而逐渐减小;畸变双力矩随梁高的增大而逐渐增大,且其最大值位置也随之发生变化。

基于势能驻值原理的薄壁箱梁畸变效应分析

在对梯形截面箱梁的畸变角给出一般定义的基础上,提出一种与薄壁箱梁约束扭转分析相似的薄壁箱梁畸变效应分析方法,推导梯形箱梁畸变效应分析的一般公式。应用基于势能驻值原理的能量变分法,建立以所定义的畸变角为未知量的控制微分方程,并给出其初参数解。对1个简支箱梁模型的畸变翘曲应力计算值与相关文献中的有限梁段单元计算值吻合良好,验证分析方法和所推导公式的正确性。研究结果表明:按本文方法揭示的梯形箱梁畸变内力及位移的分布规律与相关文献中的一致,但本文畸变双力矩和畸变矩均大于相关文献中的相应内力,而畸变角和畸变翘曲均小于相关文献中的相应位移。在跨中畸变矩荷载作用下,梯形箱梁腹板与顶板交点处的畸变翘曲应力和横向弯矩绝对值都小于腹板与底板交点处的对应值。

大翼缘箱梁畸变效应的试验研究

采用有机玻璃材料制成箱梁模型,通过其试验结果与MIDAS/Civil有限元分析结果的对比耦合,论述了大翼缘箱梁的畸变效应.分析畸变效应时采用了弹性地基梁法的求解思路,在求出截面畸变角后,计算畸变应力.由试验以及计算结果可知,畸变效应对大翼缘箱梁截面应力的影响尤为显著,因此,在大翼缘箱梁的设计计算中要重视畸变效应的影响.最后给出了大翼缘箱梁角点框架横向弯矩的计算公式.

秋水仙素诱导黑麦根尖细胞染色体的畸变效应

为了解秋水仙素对黑麦根尖细胞染色体的畸变效应,以黑麦种子为材料,在不同浓度的秋水仙素(0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%)处理下观察了不同时间(12、24、36、48 h)根尖细胞染色体畸变情况,并分析了畸变率与细胞加倍指数。结果表明,秋水仙素能明显诱导染色体变异,除加倍外,光学显微镜下还可观察到多种畸变现象。随着处理时间的延长和秋水仙素浓度的增加,细胞的加倍指数和畸变率均表现为先上升后下降的趋势,加倍指数最高为5.20%(0.15%浓度处理36 h),畸变率最高为8.10%(0.15%浓度处理24 h)。可见,秋水仙素对黑麦根尖也有一定的毒害作用。

区域三维大地电磁阻抗张量畸变效应的Mohr圆分析

根据二维大地电磁阻抗张量分解原理，推导出剪切、扭曲和各向异性因素影响区域性三维响应的关系式。这既适用于任意复杂的三维构造，也包含了二维和一维情况。并用Ｍｏｈｒ圆分析了受畸变因素影响时的三维响应及其在微弱畸变与强烈畸变影响下不同的性质和特征。

简支单箱双室梯形结合梁的畸变效应研究

为研究钢-混凝土单箱双室梯形结合梁的畸变效应,根据荷载分解法从偏心竖向荷载中分解出独立的畸变荷载,采用ANSYS软件对其畸变变形机理进行了研究,并对横隔板及结合面相对滑移对畸变效应的影响进行了分析。主要结论为:单箱双室结合梁的畸变变形包括反对称的第一畸变变形和正对称的第二畸变变形;端横隔板对减小第一畸变变形及应力作用显著,但对第二畸变效应基本无影响;跨中横隔板则可使第一、二畸变变形及应力均明显降低;结合面相对滑移使畸变变形及应力明显增大。因此结合梁应设置端横隔板和跨中横隔板,其它位置的中横隔板可少设或者不设,且在畸变效应分析时应考虑结合面滑移的影响。

剪切变形对箱形梁畸变效应的影响

为揭示剪切变形对箱形梁畸变效应的影响规律,在合理假设畸变翘曲位移函数和切向位移函数的基础上,应用最小势能原理建立了考虑剪切变形的箱形梁畸变控制微分方程和相应边界条件,并通过数值算例分析了剪切变形及几何参数变化对箱形梁畸变效应的影响。结果表明:考虑剪切变形时的畸变翘曲应力与ANSYS壳单元的计算结果更为接近;与忽略剪切变形时的结果相比,畸变翘曲正应力的降低幅度不超过5%,畸变翘曲剪应力的降低幅度不超过10%;剪切变形对畸变位移的影响很小;随着跨高比的增加,畸变翘曲正应力沿梁跨度的分布曲线由单峰向双峰转变,畸变翘曲剪应力发生正负号改变的截面位置向梁端移动;随着箱壁厚度的减小,畸变翘曲应力显著增大。

几何特性对薄壁箱梁畸变效应的影响

为了寻找能够直观反映箱形梁畸变效应的几何特性,应用能量变分法建立了单箱单室箱形梁的畸变控制微分方程,得出了综合反映箱形梁畸变效应的畸变几何特性参数λ.通过数值算例,详细分析了几何特性对简支箱形梁畸变效应的影响.结果表明,解析理论计算所得畸变翘曲应力与有限元法计算所得结果相近.随着跨高比的增加,箱形梁跨中横截面上的畸变矩保持不变,而畸变双力矩呈现出先减小后增大的趋势.当λ较小时,畸变内力降低幅度较大;λ逐渐增大时,畸变内力的降低幅度减小,且在远离荷载作用处以较快的速度衰减.几何特性λ随着梁高的增大而逐渐减小,随着箱壁厚度的增大基本呈线性增大.

红外光学系统几何畸变效应模拟

红外光学系统几何畸变效应对红外图像效果产生影响,为提高仿真红外图像的置信度,在信号注入仿真中需要对几何畸变效应进行模拟。通过深入分析几何畸变的产生机理,建立了几何畸变效应的数学模型。对红外仿真图像叠加几何畸变效应进行了实验,表明叠加了几何畸变效应的红外仿真图像置信度明显提高。

设置跨内横隔板的箱形梁畸变效应分析

为了分析跨内横隔板布置对箱形梁畸变效应的影响,提出一种适用于跨内有横隔板的箱形梁畸变效应解析法。应用基于最小势能原理的能量变分法建立畸变控制微分方程并导出以克雷洛夫函数表达的初参数解。将跨内横隔板对畸变变形的约束作用通过未知畸变矩代替,并根据变形协调关系及初参数解确定未知畸变矩大小,从而获得有跨内横隔板的箱形梁畸变效应解析解。用该文解析法和ANSYS有限元法分别计算悬臂箱梁试验模型和简支箱梁算例的畸变效应,并分析跨中横隔板布置及截面参数变化对简支箱梁畸变效应的影响规律。研究结果表明:该文解析解与模型试验实测值及ANSYS有限元数值解均吻合良好;仅在跨中布置1道横隔板虽然可以减小畸变变形及畸变横向弯矩,但使畸变翘曲双力矩显著增大;随着悬臂板宽度的增大,腹板与顶板交接处的畸变翘曲应力迅速减小;腹板厚度变化对腹板与底板交接处的畸变翘曲应力也有显著影响。