热力联合作用下热塑性复合材料悬臂梁的弹塑性分析

纤维增强热塑性复合材料由于基体韧性的增大导致其弹塑性特性突出,而考虑温度影响后其力学行为则更为复杂。考虑非线性热载荷与弯矩联合作用的影响,基于Timoshenko梁和塑性线性强化理论,建立了针对纤维增强热塑性复合材料悬臂直梁弹塑性问题的理论分析模型,得到了悬臂直梁应力和位移的解析解,并将解析解分别与文献和有限元的计算结果进行对比,验证了所建理论分析模型的正确性。在此基础上,分析了不同弯矩、纤维铺层角和跨高比对悬臂直梁弹塑性行为的影响。相关结论可为纤维增强热塑性复合材料的设计和工程应用提供参考。

概念设计阶段薄壁直梁的耐撞性优化

本文中利用梁单元简化模型对薄壁直梁进行概念设计阶段的耐撞性优化。首先通过赋予梁单元轴向溃缩特性,模拟薄壁梁的溃缩变形。接着对梁单元简化模型进行了碰撞仿真,将仿真结果与详细模型相对比,以分析简化模型的精度及可靠性。最后以此为基础对梁单元简化模型进行耐撞性优化。结果表明,该简化模型易于创建,且有很高的精度,可以用于薄壁梁构件概念设计阶段的耐撞性优化。

采用辅助体系法研究等直梁弹塑性传递关系

采用辅助体系法导出了等直梁的传递矩阵;采用单分量模型模拟弹塑性阶段的梁单元,从弯矩与杆端力的恢复力模型中分离出弯矩与塑性转角的关系,导出了塑性铰的点矩阵,从而推导了弹塑性阶段杆元三种不同情况的传递矩阵。通过实例计算,辅助体系传递矩阵法与有限元法的结果进行比较,表明辅助体系法的正确性及高效性。本文结果可用于等直梁结构的弹塑性分析。

基于双面双参数理论的全长黏结性锚索内力分析

基于岩质边坡全长黏结性锚索的受力特性,采用双参数地基梁模型建立了锚索受力方程,推导得到了考虑轴向应变和地基切向抗力作用的岩质边坡全长黏结性锚索的径向位移和内力、挠度公式,进一步运用推导的公式对实际工程中的全长黏结性锚索结构内力进行了计算。结果表明:①全长黏结性锚索的剪力和弯矩均出现两段式的变化,均呈现先增后减的趋势,但弯矩值很小,可忽略不计,其轴力曲线整体呈现抛物线式减小,且最大轴力出现在全长黏结性锚索的锚头位置;②运用双参数地基梁模型对全长黏结性锚索进行计算时,仅需确定地基基床系数等参数即可,这为缺少黏聚力和内摩擦角时计算全长黏结性锚索内力提供了一种新方法。

航天用大长径比碳纤维复合材料杆件直线度改进研究

针对航天用大长径比碳纤维桁架杆件直线度超差问题,采取了整体制作真空袋和简支梁模型的成型方法,对杆件直线度与制品温度均匀性、挠度矫正的影响进行了研究,建立不等温模型仿真分析了直线度与温度影响。结果表明,仿真结果与产品变形趋势一致,采取措施后碳纤维杆件直线度提升明显,宽面由0.97mm/m提升到了0.42mm/m,窄面由0.39mm/m提升到了0.18mm/m。

钢-混凝土组合箱梁桥杆系模型的理论与计算

为了改善组合箱梁桥杆系模型研究尚不成熟的现状,提出了组合箱梁桥的杆系模型。首先以分格室结构的剪力-柔性梁格理论为基础,确立了构件层次和截面层次的建模策略;进而以简支组合箱梁桥和连续组合箱梁桥、直线组合箱梁桥和曲线组合箱梁桥为研究对象,分别建立精细模型和杆系模型,进行模态分析、恒载和活载作用下的静力分析。研究结果表明:精细模型和杆系模型的计算结果吻合良好,杆系模型具有良好的准确度与适用性;研究成果为杆系模型在实际组合箱梁桥设计分析中的应用奠定了基础。

基于单激光束旋转的深孔直线度测量方法

基于激光位移传感器旋转,以回转轴线为基准,提出和验证了一种测量深孔零件直线度的方法。实验结果表明,在选用的激光位移传感器精度为±2μm的情况下,该方法实现了圆孔直线度的在机测量,与三坐标测量机给出的相对真值对比,误差低于12%。该测量模型仅需机床主轴及其进给部件,易于实施。