应力波在非线性变形节理处传播规律的颗粒流模拟研究

岩体节理会对岩体中应力波的传播产生显著影响,研究节理岩体中应力波的传播规律对于爆破破岩、抗震与防爆等均具有重要实际意义和理论价值。运用FISH语言对光滑节理模型中的细观节理法向刚度进行修改,建立了具有非线性变形特性的岩石节理颗粒流模型,模拟分析了应力波在非线性变形节理处的传播特性,获得了节理刚度、应力波振幅和应力波频率对透反射系数的影响规律,并从细观角度揭示了应力波与节理相互作用的机理。结果表明:节理刚度对应力波透反射系数会产生较大影响,刚度越大透射系数越大,反射系数则越小。当节理刚度达到某一临界值后,透射系数增长缓慢并趋于稳定值;入射波幅值越大,透射系数越大,反射系数则越小;应力波透射系数随入射波频率的增加而减小,节理表现出高频滤波特性。

弛张筛面大挠度非线性变形分析与实验

为研究高硬度弛张筛面挠曲运动过程中的大挠度非线性变形特性,考虑其受端部支承轴向压缩而失稳,建立了弛张筛面的细长压杆模型,引入换元积分,导出了筛面变形量随筛面长度的精确定量表达式,利用数值算法发现了筛板端部移动量应不大于0.271 5l(l为筛板长度);进行了筛面大挠度变形量的测试实验,发现变形筛面中心线两侧对称测点处的测量值十分接近,且筛面各测点处大挠度非线性变形的测量值和理论值的误差保持在7%以内,表明上述模型在表征筛面变形特性上的可行性。

异型柱框架柱单元的非线性变形计算方法

本文提出了考虑混凝土“应力－应变”关系下降段和纵筋锚固滑移影响的钢筋混凝土异型（Ｌ、＋、Ｔ）柱非线性变形计算方法，用该方法计算的“Ｍ－φ”曲线与试验结果符合较好。

使用修正变形协调法分析抗拔桩非线性变形

随着城市建设的迅猛发展,地下空间的开发和利用日益受到国内外学者的重视。抗拔桩作为抗浮基础的主要形式在工程中应用十分广泛。然而国内关于抗拔桩的研究较少,且大部分集中在抗拔桩的承载力方面,对抗拔桩变形分析方法的研究相当有限。对前人提出的抗拔桩变形分析方法进行改进,通过二分法调整桩顶的变形值,从而可以较好地预测荷载较小时抗拔桩的变形值。同时为了便于分析方法在工程中的应用,给出详细的抗拔桩变形分析程序。在此基础上,利用修正变形协调法分析程序研究桩和土各参数对抗拔桩性状的影响,从而为抗拔桩设计提供参考。通过与模型试验和试桩试验结果进行对比,发现所提出的分析方法能较好地预测抗拔桩的非线性变形,理论预测结果与实测结果是比较吻合的。

受压橡胶圆薄膜非线性变形特性分析

在将橡胶圆板处理为圆薄膜后 ,基于非线性变形理论和储能函数的特性 ,导出了橡胶圆薄膜大变形状态的平衡方程和变形曲面的几何特性参数 .在将变形曲面作球冠面假设后 ,获得了挠度与载荷之间的特征关系 .与实验测试值的比较发现 。

薄壳非线性变形理论

对薄壳的非线性变形 ,给出了应变与位移之间的精确关系· 经过合理的简化 ,给出了壳的挠度与厚度同级的大变形基本公式· 当薄壳为无限长柱形且作柱形变形时 ,精确地求得了壳的挠度与长度同级的大变形基本公式·

CRInSAR与PSInSAR融合探测地表线性变形速率

提出利用CRInSAR与PSInSAR融合解算地表变形参数的算法。将CR点上获取的线性变形速率与高程改正结果作为PS基线网络的起算数据,依据最小二乘原理求解PS点上待求线性变形速率与高程改正值的最优解。这一算法可融合PSInSAR与CRInSAR两种算法的优势,起到很好的互补作用。实验显示,这一算法获取的线性变形速率精度可达±0.37mm/a,高程改正值精度可达±0.5m,证实该算法在实际地表变形监测中具备可行性。

形状记忆合金纤维复合材料梁非线性变形、热屈曲和振动

研究具有形状记忆合金(SMA)纤维的复合材料梁非线性静变形、热屈曲和振动。采用Euler-Bernoulli梁理论、Timoshenko梁理论和Reddy高阶理论进行结构建模;根据Von-Kármán应变场理论描述梁的几何非线性;采用Brinson热力学本构方程计算SMA纤维的受限回复特性;基于Hamilton原理导出梁的非线性偏微分控制方程;采用Galerkin法导出两端简支对称铺层SMA纤维复合材料梁的非线性静变形、热屈曲和振动近似解。通过数值计算揭示SMA纤维含量、激励温度和初始应变对非线性静变形、热屈曲和振动的影响规律。研究表明,当长厚比较大时,剪切变形的影响很小,上述理论均可适用;但长厚比较小时,Euler-Bernoulli和Timoshenko梁理论的结果与Reddy高阶理论的结果相差较大,剪切变形的影响是显著的。

高压柔性传输线的非线性变形分析

根据柔索应变与位移的非线性几何关系以及自重作用和温度影响下的平衡方程,采用欧拉描述的坐标系统精确地求得了各点的位移和张力的解析解。对高压柔性传输线建立的非线性代数方程组应用改进的Powell混合算法编制的高精度DNEQNF程序直接进行求解。最后,给出了柔性传输线变形分析的数值算例并与相关文献进行了比较,算例的结果表明方法对求解柔索的非线性变形问题比其它方法更方便有效。

施工升降机导轨架超静定非线性变形和内力

施工升降机是广泛应用的建筑施工机械 .其导轨架是该机的最主要构件 .导轨架是超静定非线性受力构件 ,其变形和内力的严格控制 ,对该机的使用性能和工作寿命有重要意义 .为此 ,主要论述了该机导轨架的超静定非线性变形和内力的计算方法 ,应用矩阵表格建立了其可通用的非线性变形方程组 ;又以某厂生产的SC1 0 0型施工升降机导轨架的实际尺寸参数为例 ,计算出其变形和内力的具体数值以作参考 .理论与实际结合 。

考虑多种非线性变形的RC框架单元模型

提出一种钢筋混凝土框架结构弹塑性地震反应分析的杆件单元模型 ,着重介绍节点滑移子单元和剪切子单元的柔度矩阵的建立过程 .该单元模型把框架结构构件 ,由分布弹塑性梁子单元、节点滑移子单元和剪切子单元等 3个在节点上串联的子单元组成 .这两个子单元模型能够分别考虑纵向钢筋在节点内的粘结滑移 ,构件关键受力区域的剪切变形随复杂加载历史的变化过程 .该法从子单元柔度矩阵的计算到单元刚度矩阵的建立过程 ,力学概念明确 ,大大简化多种变形成分和复杂加载历史下 ,构件单元刚度矩阵的建立过程 。

大型刚-柔耦合动力学系统建模中柔性梁的非线性变形研究

在一次耦合模型变形模式的基础上,根据大型刚-柔耦合动力学系统中柔性梁的结构特点,从连续介质力学原理出发,在柔性梁的纵向变形中计及了变形的二次耦合项;在空间柔性梁的3个方向变形中均考虑了变形的相互耦合作用及轴向扭转效应,得出了描述柔性体变形的较为精确的几何非线性变形模式。从变形位移-应变关系出发,对一次耦合模型和文中模型的剪应变进行了分析,在相同的简化下,对平面柔性梁,采用文中模型得出的剪应变为零;对空间柔性梁,采用文中模型得出的剪应变值小于一次耦合模型,从而说明采用文中模型更有理由忽略剪切效应,符合细长梁的建模理论。

塔机水平臂主载荷下线性和非线性变形与内力

对塔机双吊点水平动臂在主载荷下的线性和非线形变形 ,拟建立其通用的变形方程组 ,以便对其变形和内力进行普遍的计算 .吊重和自重为主要载荷 。

变厚度U型波纹管非线性变形分析

按照壳体的几何非线性理论，应用积分方程方法，解决了变厚度U型波纹管在轴力和内压作用下的非线性变形问题。联合使用梯度法和积分方程送代法得到了不同规格波纹管非线性变形的位移和应力数值结果。与已有理论和实验结果相比较，本文方法精度高、收敛快，所研制的程序系统可直接应用于波纹管的工程设计。

深海采矿扬矿管非线性变形分析

深海采矿系统扬矿管道不仅承担了运输矿石的功能,而且承受了整个系统大部分的重力,并且还受到海水绕流阻力、管道内外的压力、以及波浪引起的动载荷的综合作用,其变形及应力情况都很复杂,给系统的正常工作带来隐患。综合运用力学知识,运用有限元的思想,将整个管道离散化,使用迭代法编程求解出了每一部分的变形,并绘制出多种情况下的变形曲线。通过对扬矿管的非线性变形分析,得出了采矿船相对洋流的速度将是影响扬矿管变形的决定性因素的结论,对扬矿管的设计及强度校核具有较高的参考价值。

用非线性变形预测断块裂缝——以金湖凹陷闵15-18断块为例

非线性变形能够用和分解的方法把物体变形过程中的应变和转动分离开来,通过建立位移函数,计算转动特征量-平均整旋角,用平均整旋角的平面变化表示构造裂缝的发育程度和延伸方向。位于苏北盆地金湖凹陷闵桥断背斜北部的闵15-18断块,在古新统阜宁组中发育着多层顺层的火山岩,已发现火山岩油藏,储集层空间以裂缝为主。平均整旋角计算结果是,闵15-18断块阜宁组火山岩构造裂缝发育区主要分布在断块的东部、中部和西部,裂缝有北西西向、东西向和南北向三组。计算结果已被油田开发现状所证实。

大长度箱形伸缩臂几何非线性变形精确求解

大长度箱形伸缩臂在吊重较大时表现出很明显的几何非线性,将伸缩臂等效成阶梯梁模型和铰支梁模型,利用微分方程法和坐标转换法对变形后的臂架重新建立平衡方程,推导出臂架端部横纵向位移与载荷的精确数学关系。同时,考虑轴向载荷的二阶效应,针对等效的铰支梁部分在非线性变形过程中对阶梯梁变形的影响展开进一步研究,给出伸缩臂端部变形量在不同载荷和仰角下的精确数值解。此理论分析结果经有限元仿真验证表明,该方法计算精度高,求解速度快。

基于非线性变形场的柔性多体系统动力学

采用非线性变形场描述，将变形场表达为变形广义坐标的二阶小量形式，应用Kane方法建立了计及动力刚化项的柔性多体系统动力学模型．通过算例的数值仿真，证明了本文模型的有效性和广泛的适用性．

柔性索网结构的非线性变形

根据柔索应变与位移的非线性几何关系以及自重作用和温度影响下的平衡方程,采用欧拉描述的坐标系精确地求得了各点的位移和张力的解析解。对柔性索网结构建立的非线性代数方程组应用改进的Powell混合算法编制的高精度DNEQNF程序直接进行求解,给出了平面索网变形分析的数值算例并与相关文献进行了比较。算例结果表明与其它方法相比,本文方法对求解柔索的非线性变形问题求解简单,便于应用。

由单桩载荷试验预测水平受荷群桩的非线性变形

将桩假定为相互作用的非线性弹簧,使用双曲线函数或幂函数拟合试桩的荷载-位移曲线,并用来模拟桩和土的非线性关系。使用相互作用系数的方法分析桩-桩之间的相互作用,并且给出了计算桩-桩相互作用系数的理论公式,从而简化了相互作用系数的计算过程。与现场水平受荷群桩的试验结果进行对比,结果表明,该简化分析方法可以较好地预测水平受荷群桩的非线性变形,理论预测结果与实测结果较为吻合。由于将桩假定为相互作用的非线性弹簧,避免了对桩进行单元划分,从而大大减少了群桩变形的分析时间。该简化方法特别适用于大规模水平受荷群桩的变形分析。