Reissner板弯曲与平面偶应力模拟

在平面弹性与 Kirchhoff板弯曲相似性理论基础上 ,通过对 Reissner板弯曲和平面偶应力理论的基本控制方程与边界条件的对比 ,系统全面地阐明了两者之间的模拟关系 .

Reissner板弯曲的辛求解体系

基于Reissner板弯曲问题的Hellinger＿Reissner变分原理,通过引入对偶变量,导出Reissner板弯曲的Hamilton对偶方程组· 从而将该问题导入到哈密顿体系,实现从欧几里德空间向辛几何空间,拉格朗日体系向哈密顿体系的过渡· 于是在由原变量及其对偶变量组成的辛几何空间内,许多有效的数学物理方法如分离变量法和本征函数向量展开法等均可直接应用于Reissner板弯曲问题的求解· 这里详细求解出Hamilton算子矩阵零本征值的所有本征解及其约当型本征解,给出其具体的物理意义· 形成了零本征值本征向量之间的共轭辛正交关系· 可以看到,这些零本征值的本征解是Saint＿Venant问题所有的基本解,这些解可以张成一个完备的零本征值辛子空间· 而非零本征值的本征解是圣维南原理所覆盖的部分· 新方法突破了传统半逆解法的限制。

双参数地基Reissner板局部荷载解

本文取四边滑支板为初始解,逐步迭代,消去边缘约束弯矩得到原四边自由板的解。通过对边缘弯矩所做的近似假定,将无限迭代化为一次计算。避免了求解无限元线性方程组或反复迭代的繁冗过程,只需要极小计算机内存。分析中只用到单三角级数,易于控制计算精度。通过实例考察了方法的精度和实用性,讨论了地基参数的影响。

Reissner板问题的有限元广义混合法

用一般弹性体的广义混合变分原理 ,导出了适合 Reissner板弯曲问题的广义混合变分原理及其有限元广义混合法。算例说明 ,该有限元模式的刚度可以改变 ,比常规位移法的精度高 ,同时还能克服常规 Reissner板位移元用于计算薄板时所出现的“剪切自锁”现象 ,计算结果稳定。最后分析该法能够克服“剪切自锁”现象的原因。

Vlazov地基上Reissner板相互作用的加权残值分析法

以Vlazov双参数弹性地基上Reissner中厚板为研究对象,建立地基与中厚板相互作用的控制微分方程,运用B样条函数为试函数的加权残值法进行了分析求解,并结合Matlab软件编制程序进行算例分析.算例表明,对于Vlazov地基上四边简支的Reissner板,板的弯剪刚度比的增大可有效地减小板的挠度,亦即减小地基的变形;考虑地基的横向连续性可合理地修正板的挠度和弯矩的值,使其与工程实际更相符.本方法只需划分稀疏的离散网格,便可得到与精确解吻合较好的数值结果,其计算效率与精度均优于全域离散的有限元法.

非均匀弹性支承Reissner板分析的域外奇点法

本文基于Ｒｅｉｓｎｅｒ厚板理论，采用域外奇点法分析了非均匀弹性支承的厚板该法能方便地应用于工程计算中，处理诸如筏形基础筏板。

Reissner板切口尖端应力应变场

本文利用双重幂级数展开法推导出Reissner板切口特征方程,进而应用Muller迭代法求得不同切口张角下特征值序列解答,最后获得Reissner板切口尖端应力应变场.

Mindlin-Reissner板屈曲分析的光滑有限元法

采用一阶Mindlin-Reissner板理论(FSDT),应用光滑有限元法分析板的屈曲问题.通过使用应变光滑技术,沿单元内的光滑格子边界积分形成单元的弯曲刚度矩阵和几何刚度矩阵.为了避免剪切锁定问题,采用混合插值法计算剪切应变.利用该光滑板单元分别分析板的单轴受压、双轴受压和平面内纯剪三种情况下的屈曲临界荷载.数值算例表明,光滑板单元不存在剪切锁定问题,和混合插值四边形板单元MITC4相比具有较高的精度,而且最重要的是其对网格畸变不敏感,摆脱了传统等参元对单元形状的限制.

Reissner板弯曲的复变函数分析方法

本文建立了Reissner板弯曲问题的复变函数分析方法,它可以有效地用于分析含一般孔洞板弯曲的应力集中问题。作为应用,文中还给出了一些计算实例。

求解Reissner板弯曲问题的一种新方法

运用摄动理论首次将Ｒｅｉｓｓｎｅｒ板理论分解为一系列Ｋｉｒｃｈｈｏｆ板理论的叠加。这样，Ｒｅｉｓｓｎｅｒ板问题的解答就可通过在具体边界条件下求解一系列Ｋｉｒｃｈｈｏｆ板问题来获得。算例表明，本文方法简单，只需摄动两次就能接近Ｒｅｉｓｓｎｅｒ板理论的精确解。

Reissner板弯曲问题的渐近解

本文从分析Ｒｅｉｓｓｎｅｒ板理论与Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ板理论的关系入手，导出了对Ｒｅｉｓｓｎｅｒ板问题的求解，可用摄动技术转化为相应边界条件下求解一系列Ｋｉｒｃｈｏｆｆ板问题，最后给出了算例也证明了本文方法具有简单，精度高的特点。

非线性Reissner板杂交元及边界元解

首先改进文[1]的互补变分原理。再建议一种较为普遍性的方法,导出精确的边界积分方程。最后给出变分有限元及边界元解,算例证实有限元格式及迭代方式有效。

关于非线性Reissner板

给出几种典型的变分原理及界限定理,再建立一种关于应力函数及二个位移函数的近似理论。

Reissner板中的夹杂和缺陷问题研究

基于保角变换技术和Faber级数展开,研究了含任意形状夹杂或缺陷的无限大Reissner板弯曲问题.将变换域中单位圆内、外解析函数分别展开成Faber级数,并将波动函数展开成第一类和第二类修正的n阶Bessel函数;利用边界位移、剪力和弯矩连续性条件得到问题的高阶线性方程组.以含椭圆形夹杂和缺陷的无限大Reissner板柱面弯曲为例,进一步给出了数值算例和理论分析.结果表明,对于软夹杂,板内力矩随夹杂与板厚尺寸比a/h变化非常敏感;在含硬夹杂条件下,板内力矩随夹杂尺寸变化相对不敏感.

求解弹性地基上带裂纹Reissner板的新方法

本文从考虑横向剪切效应的Reissner理论出发,导出了Winkler地基上两对边简支、另两对边自由的矩形板在自由边界上受单位集中弯矩作用时的Green函数,并以此作为基本解,应用边界积分方程的方法求得了Winkler地基上两对边简支、另两对边自由,在垂直于简支边的对称线上有穿透裂纹的Reissner板受均布载荷作用时的应力强度因子,同时对若干结构参数和材料参数对于应力强度因子的影响进行了分析。计算表明,本文的理论推导是正确的,数值结果是可靠的。

弹性地基Reissner板局部荷载下的弯曲

本文取两对边滑支板为初始解,逐步迭代消去边缘约束弯矩得到原四边自由板的解。通过对边缘弯矩所作的近似假定,将无限迭代化为一次计算,使计算大为简化,避免了解无限维线性方程组或反复迭代的繁冗过程,只需要极小的计算机内存。分析时只用到单三角级数,易于控制计算精度。文中通过实例考察了方法的精度和实用性。

含界面裂纹Reissner板弯曲问题分析的奇异单元

首先,采用特征函数渐近展开法,推导了Reissner板弯曲界面裂纹尖端附近位移场渐近展开的前两阶显式表达式,并利用所获得的位移场渐近表达式构造了一种可用于Reissner板弯曲界面裂纹分析的奇异单元。然后,将该奇异单元与外部的常规有限单元相结合,开展了含界面裂纹Reissner板弯曲断裂问题的数值分析。奇异单元可以较好地描述裂纹尖端附近的内力场与位移场,其优势是它与常规单元进行连接时不需要使用过渡单元,并且可以直接给出应力强度因子等断裂参数的高精度数值结果。最后,通过两个数值算例验证了本文方法的有效性。

Reissner板的中值定理

The mean-value theorem of Reissner’s plate is first presented and proved. Letting Cs and Cn approach infinite, the mean-value theorem of elastic thin plate can be obtained.

弹性地基上Reissner板的基本解

1 引言弹性地基厚板在工程上有着广泛的应用,如水工建筑物的底板,机场面板等.在厚板的力学分析中,由于抛弃了Krichhoff 假设,使得其控制方程和边界条件十分复杂.至今,弹性地基厚板只有一对边简支、四边自由的矩形板得到过精确解,而对于复杂边界条件或其它不规则形状的厚板,要求得既满足控制方程又满足边界条件的解析解是非常困难的.另一方面,边界元法已展示了它强大的生命力和优越性。

基于Reissner厚板理论与Mathews稳定图的空场采矿法采场结构优化研究

优化空场采矿法采场结构可有效减少矿石的贫化与损失,并且对防止大规模地压活动发生具有重要作用。以大新锰矿急倾斜中厚矿体开采工程为背景,基于Reissner厚板理论,构建了顶柱四边固支的采场顶柱厚板模型,计算了在不同厚度下顶柱的采场极限暴露长度。设计了两种采场结构初步优化方案:加大预留顶柱厚度(方案Ⅰ);增设一条间柱(方案Ⅱ)。采用Mathews稳定图法,结合现场矿岩体结构面调查数据,分析了采场顶柱、上盘围岩与下盘围岩的稳定性,对比了稳定水力半径与真实水力半径的大小,确定了采场结构的最优方案。研究表明:顶柱厚度与极限暴露长度的关系为a=6.4h-8.35;方案Ⅰ的矿石的损失率与贫化率均高于方案Ⅱ,采场结构最优方案为方案Ⅱ。研究成果可为空场法采场结构优化提供一套完整的力学分析方法与一种矿岩稳定性评价方法。