在弹塑性阶段矩形钣的稳定问题

对于近代结构的设计,为了提高承载能力,常常使材料进入弹塑性区域(应力超过比例极限)。本文研究的是在弹塑性阶段四边简支矩形钣承受纵向压力、横向压力和剪切联合作用时的稳定问题。钣的材料在弹塑性阶段认为是按直线强化规律变化的。此类问题的精确计算是属于非线性的,在数学上有极大困难。作者根据依留辛钣的弹塑性理论和钣平面内内力(法向力和剪切力)不变假设的简化,并按铁摩辛柯(Timoshenko)和瑞莱——李滋(Rayleigh—Ritz)方法,用重三角级数求得钣的稳定临界值的基本方程式。据此方程式解出简支正方形钣临界值的变化曲线。在计算中引用茹可夫的柏生比变化公式对体积不变假设作了修正,使解答更接近实际情况。     

二维广义J积分

本文从总位能差率出发推导出了在非均匀温度场中承受面力与体力的变厚度钣的广义J积分,证明了广义J积分的守恒性,同时也给出了应用有限元素法的结果计算广义J积分的公式。     

金属钣实际应力曲线的作法

本文研讨了以圆钣受均匀液压作用的胀形试验为根据的实际应力曲线的新作法。文中给出了这种方法的理论根据,并研究了以σ=Dε~m之函数形式来表达的实际应力曲线的性质。     

钣料的n、R值对应力应变分布的影响

本文在考虑n、R值影响的前提下对钣料成形轴对称问题的应力应变作了分析,得到了一个可以用于各种工序的通解。     

铆接结构机身的壁钣化对其制造中装配—安装工作劳动量的影响

1.绪言。基本假设 结构的工艺性就是它适应于用先进生产方法的程度,所谓先进生产方法是能保证产品高度的质量和最低的成本。结构的工艺性首先是决定于结构—工艺的特点,对铆接结构机身而言,它们的壁钣化以及分解成可以独立进行装配的钣件等即为其结构—工艺特点。     

利用硬钣弯曲理论简化三角形机翼用变形法的解法

在应用变形法解空心三角形机翼时,通常把这机翼分解为翼梁、翼肋以及盒段,再分别利用这些构件的影响系数写出构件节点位移为外力的函数,而后解联立方程得出该构件外力为节点位移的函数,即所谓求逆矩阵。最后根据节点的平衡条件得出一组变形法的正则方程,如文献所述。由於在计算过程中需要多次求逆矩阵,所以相当费事,并且这种方法无法致虑到蒙皮的波桑系数,对於较厚蒙皮的机翼就不适宜。本文根据硬钣弯曲理论,用有限差分方程代替偏微分方程,从而直接得出机翼节点外载荷为节点位移的函数。这样就避免了多次求逆矩阵的计算,并且,也把蒙皮的波桑系数致虑进去,因而适用厚蒙皮的情况。本文给出了各种在计算小展弦比机翼时可能遇到的边界条件。     

对半无限钣在部分均匀分布载荷及集中载荷下古典应力分析方法的补充

弹性力学中所谈连续垂直压力载荷及集中载荷作用于弹性体的平直表面上的问题,在实际应用甚为重要。比如重型机械的受压部份、地基承载下陷现象以及航空器上釆用厚钣时都有这一类问题。 对于这类问题的研究已经有不少文献可以参考。有的用应力函数及毛氏园方法求出应力结果。后来也有人利用在集中力作用下所求的结果再由积分求出均匀分布载荷的情况。前者在集中力载荷问题中最初就假设剪应力等于零,这样往往使读者感觉物理意义不够明显;并且在均匀载荷问题中已经解决的问题还不够全面。后者方法还没能得到在均匀分布载荷下与径向平行及垂直方向的应力分量。 为此,笔者用应力函数方法先将半无限钣在有部分均匀分布载荷的情况下求出在任一点上的应力分量σ_r,σ_θ和τ_(rθ)以及σ_x,σ_y和τ_(xy)。其次将这结果用极限观念求出集中载荷的应力分量。这一简单方法,物理意义既然是很清楚,各种应力分量亦能全部演算出来。     

蒙皮加筋圆柱壳弯曲频率的三种计算模型

研究了加筋圆柱壳弯曲刚度的面积等效和惯性矩等效方法,分别分析了面积等效时截面惯性矩的精度和惯性矩等效时面积的精度.给出了计算蒙皮加筋圆柱壳弯曲固有振动频率和模态的等效梁模型、壳-梁模型和变厚度模型,这三种模型虽然皆可以用于火箭动态特性分析,但不同模型中的桁条作用机理不同.给出了与三维壳-梁模型和变厚度模型对应的一维解析解,据此解释了模型的物理机理.给出了薄壁壳弯曲频率计算中的临界厚度概念,指出了等效厚度方法的不足.     

承受轴压的柱形笼式结构的弹性稳定性

本文是用能量法解决圆柱形笼式结构(即由直的母线与水平的圆环所组成的圆柱形网格)的弹性稳定的理论计算问题。通过实验观察分析,得出刚架效应对临界值影响很大。为了在理论计算中考虑刚架效应,本文提出剪切刚度当量的概念,即在方法上用假想钣的剪切来替代刚架剪切效应的办法。所得结果比较简单而又较已有理论临界值公式更接近实验值。 本文整个研究过程都是在我们的老师王德荣教授等的指导和帮助下完成。同时还有许多同志(包括5114班五位同学)共同搞实验工作。谨向他们表示深切的谢意。     

蒙皮加筋圆柱壳扭转频率的三种计算模型

为了给火箭等加筋圆柱壳结构的简化计算提供理论基础,研究了加筋圆柱壳面积等效方法中的扭转刚度计算方法,说明了不能直接根据等效厚度计算扭转刚度的物理机理,得到了桁条对圆柱壳扭转刚度的贡献可以忽略的结论.根据等效厚度以及桁条与蒙皮连接关系的不同处理方法,给出了计算扭转固有振动频率的等效梁模型、变厚度壳模型和壳-梁模型,分析了桁条在3种模型中对刚度和质量(包括转动惯量)的不同作用.为了消除根据等效厚度计算扭转刚度和扭转固有振动频率的偏差,分别给出了扭转刚度和扭转固有振动频率的修正方法.数值结果验证了修正方法和所得结论的正确性.      

高阶复杂非线性系统数字仿真研究

本文讨论在高阶复杂非线性系统数字仿真中,如何正确选择计算方法和计算步长,并将多种积分法应用于复杂系统的仿真。对30阶以上具有延迟的变参数非线性系统,通过在IBM4341数字计算机上进行仿真计算,得出满意的结果,本文所讨论的问题对研究数字仿真问题具有普遍意义。     

带包边的对称正交铺层复合材料层板分层问题的解析——广义变分解法

对于对称正交铺层复合材料层板单向受拉分层问题,本文根据穆什海里什维利的求解各向同性平面问题与列赫尼兹基的求解各向异性平面问题的复变函数方法,得到了满足所有基本方程、裂纹表面边界条件与层间连续条件的应力场、位移场的本征展开式。对于包边与不包边这两种情况,本文利用分区广义变分原理代替裂纹表面以外的边界条件,确定奇异应力场的控制量。由于所有基本方程预先得以满足,在变分方程中只有线积分而无面积分。计算表明,本方法前期准备工作简单,计算节省机时,结果收敛迅速。     

模糊变分原理在求解结构固有频率中的应用

在处理含模糊参数的结构固有频率问题时,现有的方法局限于先将模糊参数转化为区间数求解,再由区间解构造出相应的模糊解.由于现有方法计算量较大,所以提出了基于模糊变分原理的模糊里兹法和模糊有限元法.通过在瑞利商变分中直接引入模糊参数,得到了结构固有频率问题的模糊变分原理.作为模糊变分原理的应用,推导了模糊里兹法和模糊有限元法.这两种方法都可以直接得到问题的模糊解,与传统的区间解法相比,提高了计算效率.算例表明,这两种方法不但具有较高的计算精度,而且可以很大程度上减少计算量.     

简讯

“20t立式数控带轮旋压机”通过技术鉴定 我校制造工程系研制的“20t立式数控带轮旋压机”是在“钣制带轮旋压工艺与设备”成果的基础上,为适应国内外市场对钣制皮带轮的需求量越来越大,皮带轮的品种日益增多的形势下,应用户的需求自行开发的。     

三层壳体计算的刚度等效方法

针对三层壳体计算复杂的问题,提出了一种较简单的计算三层壳体的方法——刚度等效法.该方法可以充分利用通用板壳理论的研究成果,直接使用通用板壳理论的公式.使用刚度等效法计算三层壳体可以减少计算工作量,并保留较高的计算精度.分析了通用板壳理论中的公式特点,根据刚度等效原理,给出了三层板的刚度等效计算过程,推导出了三层板的等效弹性模量和等效厚度的计算公式.在算例中,直接把三层板的等效弹性模量和等效厚度代入通用板壳理论的公式,计算出了弹性基础上三层圆柱壳体的位移.通过数值计算对刚度等效方法进行了验证.刚度等效方法可以用于其它多层薄壁壳体的计算.      

空天飞机再入轨迹的变精度序列优化方法

为提高空天飞机再入轨迹优化方法的稳健性和精度,提出一种变精度序列优化方法。优化计算过程分为3个步骤：首先进行预优化,即在粗离散情况下,应用混合优化方法进行轨迹优化,获得各时间点设计变量的最优解;然后对预优化的结果进行一元全区间插值处理,获得细离散情况下设计变量的初值;最后进行精细优化,获得精度更高的计算结果。算例结果表明,变精度序列优化方法能稳健地求解空天飞机再入轨迹优化问题,并能以较少的计算量获得满足精度要求的优化结果。     

可变容差法在航空发动机轮盘优化设计中的应用

本文将非机性规划中考虑约束条件寻优的可变容差法引入航空发动机涡轮盘的初始强度设计中。编制了以轮盘重量最小为目标函数,以轮盘各截面处的厚度为设计变量,以轮盘最小厚度及各截面强度安全储备作为约束条件的轮盘优化设计程序FTM1,对现有几种发动机的涡轮盘进行了计算。文中列举了一种轮盘的计算结果。计算结果表明,现有发动机的涡轮盘运用优化方法略加修型后在降低重量方面可以获得较为满意的结果。 文中还列出了一些关于计算方法的结论性意见,这些意见是对几种涡轮盘进行优化计算后归纳得出的,可供工程设计人员参考。     

金属型涂料层厚度的电容测量法

本文叙述了利用电容来测量金属型上涂料层厚度的方法、步骤及把这一方法施用于生产条件下的建议。运用这一方法可以解决金属型铸造生产过程中的一项主要问题——控制涂料层厚度。 本文的方向是我院专家提出的。具体实验的工具及方法是作者独立进行的。     

大型柔性空间结构的状态估计及变结构控制

本文研究大型柔性空间结构作单轴大角度操纵时的状态估计及变结构控制方法。所建立指数律的状态观测器,实现了以较少传感器估计系统弹性振动模态的目的。利用状态观测器的状态及系统输出变量反馈方法,设计了大型空间结构的动态输出变结构控制律。针对一个实际模型仿真计算,得到了满意的结果。