非线性转子-轴承系统的耦合动力行为及稳定性分析
运用非线性动力学现代理论对一非线性转子-轴承动力系统进行研究。基于Wilson-θ法并将其改进形成一种求解周期响应的局部迭代方法。针对转子系统具有的局部非线性特征,运用该方法使得非线性响应的迭代求解仅在非线性自由度上进行。运用Floquet稳定性分岔理论,结合Poincare映射研究系统周期响应的稳定性和分岔形式。数值结果展现系统具有周期、拟周期、多解共存、跳跃等丰富复杂的非线性现象。
用光塑性方法研究Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹尖塑性区
用光塑性模型材料聚碳酸酯 ,制成中心斜裂纹板试样 ,进行了光塑性试验 ,研究了 - 复合型裂纹尖塑性区。探讨了裂纹倾斜角、裂纹长度和试样厚度对塑性区尺寸的影响
基于ANSYS的二维断裂参量的计算及分析
通过算例,用大型有限元分析软件ANSYS对二维断裂参量进行计算和分析.采用1/4节点单元模拟裂纹尖端的奇异性,自由划分网格.结果与理论值进行比较,证明ANSYS解的合理性和断裂参量之间的相互关联性.为断裂参量的计算提供准确而又方便的方法.
周向裂纹管道在含扭转各种组合变形时的极限载荷分析
到目前为止,还没有文献给中向裂纹管道在非对称弯曲及扭转组合变形时的塑性极限载荷计算公式。文中根据净截面垮塌准则用沙堆比拟法分别求出埋藏裂纹、外表面裂纹、内表面裂纹、穿透裂纹管道发生扭转变形时的塑性极限扭矩;给出含周向裂纹薄壁管道横截面上的剪应力分布规律,其塑性极限扭矩等于一个闭口薄壁截面与一个开口薄壁截面圆环的塑性极限扭矩之和,闭口薄壁截面的壁厚为管道壁厚减裂纹深度;开口薄壁截面的壁厚为裂纹的深度。推导了各种周向裂纹管在内压、轴力、扭矩及非对称弯矩共同作用时的塑性极限载荷关系式,并由此给出其他一些组合变形时的极限载荷计算公式。本文结果可供管道安全评价时参考。
悬臂梁裂纹参数的识别方法
以梁振动理论作为基础,将含裂纹梁的振动问题转化为由弹性铰联接两个弹性梁系统的振动问题,得到理论计算含裂纹梁振动频率的特征方程。由此特征方程计算得到裂纺深工参数和位置参数变化时悬臂梁振动固有频率的变化规律。利用计算裂纹悬臂梁振动固有频率的特征方程,提出一种辩识裂纹深度和位置参数的数值计算方法。并通过对模拟悬臂梁裂纹的分析说明文中方法的有效性。
利用传递矩阵法对阶梯悬臂梁的裂纹参数识别
基于Bernoulli-Euler梁振动理论,以等效弹簧模拟裂纹引起的局部软化效应,利用传递矩阵法推导阶梯悬臂梁振动频率的特征方程,对于含多个裂纹以及复杂边界条件的阶梯梁,仅需求解4×4的行列式即可获得相应的频率特征方程。直接利用该特征方程,提出两种有效估计裂纹参数的方法——等值线法和目标函数最小化法,并应用两段阶梯悬臂梁的数值算例说明方法的有效性。算例结果表明,只需结构前三阶频率即可识别裂纹位置和深度。应用“零设置”可减小计算频率与理论频率不相等对识别结果的影响。等值线法可以直观给出裂纹位置和裂纹深度参数,目标函数最小化法可给出最优的裂纹参数结果,并且该方法可推广应用到含多个裂纹复杂梁(如非完全固支、弹性支撑等)结构的裂纹参数识别中。
随机结构动力响应分析的加权残值方法
基于矩法和加权残值法两者的特点,提出随机结构动力响应分析的一种新方法。该法是将加权残值法和概率论中的矩法相结合,对物理参数、几何参数和作用载荷具有随机性的结构进行动力响应数字特征分析。此法简便可行,且能获得结构中各个参数的随机性对结构动力响应的影响。通过梁和板的两算例,证明文中方法的可行性和有效性。
基于TDC的LCR波切向应力检测方法的研究
基于固体中声速与应力的关系以及临界折射纵波(critically refracted longitudinal wave,LCR)的产生机理,提出一种利用LCR波从表面检测物体内部切向应力的实施方法,并对测量系统的硬件结构和工作原理进行详细阐述。针对应力改变导致的LCR波传播时间的微量变化,系统采用基于逻辑门绝对传输时间原理工作的“时间-数字转换器”(time to digital converter,TDC)来满足高精度的时间间隔测量要求。在测量过程中采用“单端发射-双端接收”的布局模式进一步降低测量误差,以提高应力检测的精度。
低温环境下波纹管的轴向刚度计算
应用有限元软件Ansys建立波纹管的有限元分析模型,又通过对U型波纹管轴向刚度计算经验公式的温度修正,计算室温和低温(直到-253℃)状态下波纹管的轴向刚度,并对波纹管刚度与壁厚、波高、波距等波形参数之间的相关性进行数值计算。波纹管的性能与结构设计的波形参数密切相关,对不同用途或不同控制因素的波纹管,波形参数的确定应有侧重点,且需综合考虑。通过与文献中的实验结果对比得知,用材料弹性模量温度系数对经验公式进行修正是有效的。
区间参数结构的一种分析方法
对结构不确定问题的区间有限元分析提出一种求解方法,将给定的区间映射到一个小的参数区间中,并对参数区间进行加法分解。对结构区间有限元方程中刚度矩阵的多变量区间非线性表达式利用泰勒公式线性化,将区间非线性运算转化成为区间参数的线性运算,在一定程度上减小了区间运算中的扩张问题,再利用区间参数摄动方法或区间的直接优化方法获得问题的解答。文中通过两个算例,给出该方法与未经线性化的区间数学算法结果的比较。