复合材料层合板高阶剪切变形理论位移模式的研究

在总结现有复合材料层合板高阶理论的基础上，推导出一种基于整体-局部位移假设的1，2-3高阶剪切变形理论，使其既满足层间位移、应力连续条件，也满足上、下自由表面条件。比较了应用该高阶理论的位移有限单元数值的计算结果。证明了此高阶理论既能很好地描述剪切变形效应，又能较好地计算整体位移参数和横向剪切应力。     

基于1,2-3高阶剪切变形理论的四边形层合板单元列式

基于整体-局部位移假设的1,2-3高阶理论,推导出了适合计算任意角铺设复合材料层合板位移及层间应力的四边形层合板单元列式。对任意几何形状的复合材料层合板力学计算问题,都可以利用三角形单元和四边形单元进行有效的有限元计算。这表明四边形层合板单元的建立,无论是在理论上还是在工程实践上都具有重要意义。     

高层建筑加强层粘滞阻尼系统的优化分析

提出了一种设加强层的框架-核心筒结构耗能减振系统，利用加强层与外围框架柱二者之间相对大的位移差，布设竖向粘滞阻尼器.基于结构简化计算简图，分别得到了采用假定振型法和有限单元法的数学模型.基于模态阻尼比，参数分析确定了阻尼器的最优阻尼系数.以一个安装了加强层阻尼系统的高层建筑为例，仿真分析了其在地震激励下的动力响应.研究表明，加强层阻尼系统可以大幅提高结构的模态阻尼比，有效减小结构的动力响应.     

基于高阶理论的高精度层合梁单元

提出一种在于高阶理论的高精度层合梁单元，该高阶理论满足层间位移、应力连续条件，由此建立的梁单元具有列式简单、计算效率和精度高的优点。     

粘弹性正交各向异性对称层合板的非线性动力响应

分析了几何非线性粘弹性正交各向异性对称层合矩形板的非线性动力响应问题。由Kirchhoff假设，Boltzmann算子和Kaman方程，在假设poisson比为常数的条件下，推导了粘弹性正交各向异性对称层合板的非线性动力方程，该方程为一非线性偏微分，积分方程组，经无量纲化和应用Galerkin方法之后，得到关于时间变量的非线性微分，积分型的方程，以三层(单层各向同性)对称矩形层合板作为特例进行数值计算，得到不同材料性质对频谱曲线以及时间，位移曲线的影响，当退化为各向同性粘弹性薄板时，其计算结果与文[1]的一致。     

复合地基加固区下卧层的变形计算

现行复合地基沉降计算中,理论计算值与实际观测值存在较大差异。基于Mindlin课题的位移解,提出了计算复合地基加固区下卧层沉降的一种简单、实用的新方法。其计算结果与实际沉降观测值基本吻合。     

考虑横向正应力影响的高阶理论及其精化单元法

提出一种新的高阶理论,该理论满足层间位移、应力连续条件,其位移场只有５个未知数,同一阶剪切变形理论中位移函数的未知数一样多,由此建立了三角形精化板单元,该单元满足单元Ｃ＾１类弱连续条件,其收敛性得到保证,且具有列式简单,计算效率和精度高的优点。     

3层铁杉正交胶合木板结构的力学性能计算与分析

根据实际工程需要,对足尺铁杉3层CLT板的单元结构进行了力学性能计算与分析。一方面,通过运用机械组合梁理论,对铁杉3层CLT板的有效弯曲刚度和弯曲强度等力学性能进行预测计算;另一方面,依据其计算结果对铁杉3层CLT板在实际工程应用中的挠度、所承受的弯矩和振动固有频率等结构性能进行了预测研究。结果表明,2个等级的CLT有效弯曲刚度、抗弯强度和振动性能等结构力学性能均能满足实际工程应用需要。上述以期通过对足尺3层CLT板的单元结构的力学性能设计计算与分析,有助于为我国大幅面装配式重型木结构建筑提供合适和可靠的配套墙板和楼板。     

空间实体-梁单元原始刚度矩阵的推导

基于结构计算的矩阵位移法和钢管混凝土拱桥分析的纤维单元法,通过改进拱肋断面划分,选择合适的8结点等参元形函数,建立位移转换矩阵和坐标转换矩阵,同时借用纤维单元的概念,提出了空间实体-梁单元法,并对单拱肋圆形截面的钢管混凝土拱结构进行了空间实体-梁单元分析,推导了其原始刚度矩阵。同时为了验证推导的正确性,编制了专用的计算程序,计算了一个实验模型拱拱顶和拱脚截面的内力,并将其计算结果与矩阵位移法的分析结果和SAP2000的计算结果进行了比较,最大误差在5%以内。计算结果表明,该空间实体-梁单元刚度矩阵的推导是正确的。     

带压电层圆柱形杆中波的传播

基于Hamilton原理的矩阵形式,得到带压电层圆柱形杆中波传播的基本方程式;采用幂级数的不同幂次近似方法表达杆件中的位移函数;通过变分求得特征方程式;进而求得弹性简谐波在带压电层的圆柱杆件中传播时的频散关系和位移场.通过实例计算,得到了压电圆柱杆件中波传播的频散关系,讨论了压电层对波传播的影响.计算结果表明,这种方法能够得到较好的收敛结果.     

基于ANSYS的木塑复合板振动特性分析

为分析木塑复合板的振动特性,采用ANSYS软件分别构建了完好和含有不同大小孔洞缺陷木塑复合板的有限元模型,运用模态分析方法获取了其前8阶固有频率和位移模态,计算了其曲率模态,分析了孔洞对木塑复合板固有频率、位移和曲率模态等振动特性的影响.结果表明:利用ANSYS能够有效分析木塑复合板的固有频率、模态振型等;孔洞缺陷对木...     

斜板梁桥的内力分析

本文根据斜交构造异性板的弯曲理论,把板梁组合结构比拟成板来计算。位移模式采用双向三次B样条函数。在斜交坐标系下,直接写出斜交构造异性斜板的总势能泛涵,利用变分原理,构成该斜板单元的刚度方程。和通常有限元法相比,衣法具有计算量少,节省机时,提高精度等优点。根据本文编制的FORTRAN计算程序,举例在IBM微机上进行运算,计算结果与文献中的实例相符合。该程序具有一定的通用性,使用方便。     

索塔模型预应力状态测试分析

本文针对润扬大桥工程，对U形预应力束作用下索塔模型的三维应力进行了实地测量。用有限元软件如ANSYS、SAP2000、ETABS和数学软件MATHEMATICS进行了计算，并利用概率论、数理统计学、有限元和经典弹性力学理论的方法对所测数据进行了分析对比，得出了一些对工程有益的结论。     

悬臂式围护结构基坑的数值模拟

采用ANSYS有限元软件对某软土地区悬臂桩支护基坑进行了二维数值模拟,对基坑周围土体和支护桩随开挖加深和应力释放而产生的变形作跟踪分析,得到了在各开挖阶段桩后地表沉降曲线和桩顶位移曲线,以及在不同地面荷载下桩体的变形曲线,并且分析了变形原因和发展趋势。本文还对基坑土体的破坏机理进行了分析,计算出了土体的破坏位置并探讨破坏机理。     

曲壳有限变形研究之一：理论及有限元列式

以位移型退化壳理论为基础,提出了精确描述壳体结构几何非线性行为的有限变形完整理论,该理论充分发挥了刚性线段的运动学模型和有发元转动矩阵的作用,精确表达出非线性的位移－应变关系,抛弃了以往的和中简化假设,如小位移,小剪切应变,小转动增量,乃至小加载步长等,采用ＴＬ方法给出了有限变形完整理论的曲壳单元列式。     

风载荷作用下圆柱形罐的有限元分析

储罐除了受自重、液体内压作用外,还受到风荷载的作用,从而在储罐中产生应力,应力过大会引起储罐的损坏。提出风载荷作用下圆柱形储罐分析的位移有限元法,根据圆柱形储罐属于轴对称壳体这一结构特点,用圆柱壳单元和圆环壳单元将其离散化,单元之间以结点圆相连接,风载荷和位移沿环向展开成三角级数,降低了计算维数,减少了计算工作量。用编制的有限元分析程序对一个算例的计算表明,该方法能方便有效地计算风载荷工作下圆柱形     

一种离散时间系统变结构趋近律

作用于刚性挡土墙侧土压力的计算一直沿用经典的朗肯或库仑土压力理论，这两种理论只能求得极限状态的土压力，而在许多实际情况下，挡土墙的土压力处于非极限状态.本文将潜在滑裂面视为一任意曲线，改进水平层分析法，同时基于摩擦角随位移的变化关系，对平动模式下墙后填土进行分析，推导出非极限状态下主动方向土压力分布、合力大小及作用点的理论公式.以各薄层微元的滑裂面倾角为变量，利用PSO (粒子群算法)对潜在滑裂面进行搜索从而获得土压力最优解.分析了内摩擦角、刚性挡土墙位移量对非极限状态主动方向土压力分布、土压力合力大小、土压力合力作用点高度以及潜在滑裂面的影响.本文提出的计算方法得出的结果与试验数据的大小及变化趋势基本吻合，具有推广应用价值.     

钢/聚丙烯/钢复合板拉深中钢板变形有限元分析

用弹塑性大变形有限元方法模拟钢／聚丙烯／钢复合层板的拉深成形过程，揭示了两层钢板的塑性应变发展过程，分析了不同变形区域的塑性变形特征。对内层钢板，从板料中心沿径向依次处于非塑性变形状态、径向伸长类变形、周向压缩类变形状态。而对外层钢板，从板料中心沿径向则依次处于非塑性变形状态、周向压缩类变形状态、径向伸长类变形状态、周向压缩类变形状态。