曲梁
- 基于扭转-滑移耦合约束的梁桥抗倾覆滑移整体稳定分析
文提出了一种基于曲梁单元考虑扭转-滑移耦合约束的梁桥整体稳定性分析方法,该方法可计算各种支座失效情况下的梁桥平衡状态,并准确判断梁桥整体失稳模式．具体来说,本文工作如下:推导了七自由度曲梁单元刚度矩阵,建立了各种支座失效情况下的支座约束方程,并将支座约束方程引入有限元总方程参与求解．将梁桥整体失稳分为倾覆和滑移两种情况,提出了以各支座受力状态判断梁桥整体是否失稳的计算流程,并编制了相应的计算程序．以简支超静定曲梁为例,对比解析解、ANSYS中含翘曲自由度的
应用数学和力学 2023年12期2024-01-05
- 钢管高强灌浆料翼缘-波纹腹板曲梁抗剪性能分析
翼缘平腹板工字型曲梁与平板翼缘工字形曲梁开展了对比试验，结果表明钢管混凝土翼缘梁扭转刚度较大，曲梁的整体稳定性显著提升。近年来，部分学者[15-17]将钢管混凝土翼缘和波纹板相结合，提出了一种钢管混凝土翼缘-波纹腹板工字梁构件，并对其抗弯和抗剪等性能进行试验和理论研究。结果表明，钢管翼缘可以有效增强钢梁的整体稳定性，同时波纹腹板可以大幅提高钢梁的抗剪承载力。前期对波纹腹板以及钢管翼缘工字梁的研究主要集中在直梁构件中。随着曲梁在实际工程中的广泛应用，其受力性
重庆大学学报 2023年10期2023-11-10
- 曲梁缓冲器的大变形及变形能的椭圆函数解
m等[2]曾利用曲梁设计了一个可在区间内输出恒力的恒力多稳态机构，并将此机构用于系统的过载保护。类似的，学者对曲梁的振动问题研究较多：例如准零刚度隔振器[3-5]，曲梁周期结构隔振器[6]，平面拱的振动问题[7]等。松田技术研究所[8]基于曲梁开发了用于大型精密仪器运输减震的金属球状减震器，其试验结果表明减震器能实现98.5%的减震效果。但上述研究没有涉及到对其大变形及冲击能量吸收特性的理论或者试验分析。此外，学者们很早就开始将椭圆积分和椭圆函数理论用于梁
振动与冲击 2023年3期2023-02-22
- 大扁平比胎侧曲梁分段解析刚度建模及验证
性胎体与连续胎侧曲梁的耦合振动问题。Pacejia[9]首次引入具有径向和切向刚度的弹簧来表征胎侧二维刚度特性；Gong等[10]基于二维弹性基础的环模型，研究了不同胎侧刚度和充气压力对轮胎振动特性的影响规律；Liu等[11]建立了考虑圆弧结构弯曲刚度的胎侧刚度模型，研究了胎体环与连续胎侧环的耦合振动特性。Noga等[12]将胎侧刚度由二维拓展至三维，在径向和切向弹簧的基础上，考虑了轮胎面外横向刚度，建立了考虑三维胎侧刚度特性的圆环振动模型。课题组前期以基
振动与冲击 2023年3期2023-02-22
- 多交叉曲梁簧片柔性铰链的力学建模与性能分析
。相比直梁簧片，曲梁簧片具有低刚度、低应力的优点，可实现较大挠度[9]。有学者将样条曲梁簧片[10-11]、圆弧曲梁-直梁组合的折叠簧片[12]和双曲梁簧片[13]应用于环形柔性铰链构型[14-15]，以降低转动刚度和增大转角范围。多交叉簧片柔性铰链构型相比环形柔性铰链构型具有更大转角范围[6]，但是应用曲梁结构的设计研究鲜有报道，尚缺乏对应的大变形力学分析模型。本文以圆弧曲梁簧片为变形单元，在分析多交叉簧片柔性铰链对称拓扑构型的基础上，提出一种在纯转矩作
中国机械工程 2023年3期2023-02-20
- 变曲率均质梁结构的振动特性研究
266237)曲梁结构的结构形式多种多样，常见的结构主要包括圆弧曲梁、椭圆曲梁、抛物曲梁和双曲曲梁等。曲梁结构以其形状易改变、力学性能优良、承载能力强等一系列优点，在复杂管路建模方面能够很好的对弯曲管路进行曲梁结构等效并进行动态分析，例如：对航空器中的输油管路、液压管路[1]等。此外，曲梁结构还广泛地应用于建筑、桥梁、机械、船舶等领域。其中，曲梁结构的振动行为不仅影响自身承载能力和稳定性，同时其直接影响与其相连结构的动力学特性。因此，开展曲梁结构的振动特
振动与冲击 2023年2期2023-01-31
- 移动荷载下波形钢腹板曲线组合梁桥动力特性研究
析方法，综合考虑曲梁弯扭耦合、腹板剪切变形及箱梁的约束扭转，利用能量变分法和哈密顿原理对移动荷载作用下桥梁的竖向动力特性解析解进行推导，同时探究箱梁腹板剪切变形和箱梁约束扭转对曲梁自振及强迫振动的影响。1 移动荷载-波形钢腹板组合梁桥的理论解推导在推导过程中采用的基本假定包括：(1)曲梁的运动满足小变形理论并在弹性范围内线性理论适用。(2)满足简单梁理论，曲梁质量分布均匀，具有恒定的双对称横截面，符合平截面假定，不考虑截面的剪力滞效应，综合考虑腹板剪切变形
国防交通工程与技术 2023年1期2023-01-31
- 关于薄壁曲梁与直梁解析解的进一步讨论1)
场。对于研究薄壁曲梁与直梁（即矩形横截面的宽度b远小于高度h，如图1(a)所示）的平面应力问题，两类问题Ariy应力函数的假设形式以及边界条件的提法都有很多的相似之处，其解也具有相似性。从图1可以看出，直梁的应力分量σx（图1(b)）和曲梁的应力分量σθ（图1(c)）的分布几乎完全相同。图1 纯弯曲情形下的直梁和曲梁的应力对于有限尺寸（高度h有限）的薄壁曲梁，当其曲率半径和横截面尺寸之比趋于无穷时，则其几何特征将会无限逼近于直梁，理论上其应力结果也会无限逼
力学与实践 2022年5期2022-10-21
- 简支曲梁结构的大变形及吸能分析
李梦瑶，王惠简支曲梁结构的大变形及吸能分析霍银磊，李梦瑶，王惠（河南科技大学 包装工程系，河南 洛阳 471000）通过对简支曲梁缓冲器的非线性大变形及能量吸收特性的理论研究，为其缓冲设计与应用提供理论参考。基于Euler–Bernoulli梁理论，以曲梁的曲率半径及截面角为基本参数推导简支圆形曲梁大变形控制方程，考虑压板作用下曲梁的多种变形情况给出曲梁的大变形及变形能的解析表达，进而计算不同外力及初始安装角下缓冲器的变形情况及变形能，并与数值计算结果进行
包装工程 2022年19期2022-10-17
- 精确几何薄曲梁曲壳分析的分区级数解
3]。进一步对于曲梁和曲壳而言，由于存在初始曲率，其控制方程的推导本身就比较复杂(特别是曲壳[4])，因而一般不采用由控制方程建立积分弱形式的标准方式，而是用直梁或平板单元近似地模拟曲梁或曲壳，容易产生几何误差，进而带来力学分析上的误差。笔者基于独立覆盖流形法和分区级数解思想，提出梁板壳结构数值计算的新方法[5-7]，针对一般的中面参数方程的几何描述，将中面的精确几何变化在应变计算中反映为中面局部坐标系的方向余弦关于整体坐标的导数运算，首次实现了精确几何的
长江科学院院报 2022年9期2022-09-27
- 基于等几何分析的参数化曲梁结构非线性动力学降阶模型研究
。本文拟选取平面曲梁结构作为研究对象，采用等几何分析、POD-DEIM 方法研究其参数化的非线性动力学模型降阶问题。1 NURBS 及几何描述非均匀有理B 样条(NURBS)是计算机辅助设计领域用来表示曲线曲面的标准函数之一，其能够精确描述圆形等圆锥曲线，其定义为：式中：p为NURBS 基函数的阶数；n为基函数的个数；Ni,p(ξ) 为p阶B 样条函数；wi为对应的权重。阶数为p的B 样条函数Ni,p(ξ)可由一给定的单调不减的节点序列 Ξ={ξ1,ξ2,
工程力学 2022年8期2022-08-01
- 基于有限元法的波纹曲梁结构振动特性研究
66071)波纹曲梁结构作为一种典型工程结构零部件,具有轻质、高耐压强度和变形小等优点,广泛应用于桥梁、交通运输和船舶等工程领域。波纹曲梁结构的振动特性将严重由其组成整体结构振动性能,因此有必要对波纹曲梁结构开展振动特性分析,为波纹曲梁结构的结构优化设计提供理论基础。国内外许多学者已经对波纹曲梁相关结构开展了深入研究,并取得了一系列成果。宁曙东基于铁木辛柯梁理论和欧拉- 伯努利方程,采用瑞丽- 里兹法开展曲率梁结构的面内自由振动特性研究[1]。赵雪健采用动
科学技术创新 2022年21期2022-07-24
- 旋风分离器支撑曲梁设计
）1 理论计算将曲梁简化为两跨连续曲线梁，两端铰支，中间为竖向链杆支座。曲率半径为4297.5mm，集中力274.4KN。由于钢梁跨度不大，自重比较小，计算时不考虑自重均布荷载，在验算时相应的扩大弯矩剪力。2 曲梁计算计算简图如图1 所示，梁上共七个集中力，各集中力作用点和O 点连线与OA 夹角分别为13°、21°、28°、36°、43°、51°、58°。图1 曲梁计算简图2.1 曲梁截面尺寸确定钢结构设计标准GB50017-2017 中6.2.4 节[1
科学技术创新 2022年11期2022-04-20
- 含阻尼多裂纹Euler–Bernoulli 曲梁强迫振动的Green 函数解1)
500)近年来，曲梁凭借着承载力高，造型独特等特点广泛应用于现代结构工程中[1-2]，例如涡轮等高速机械构件、飞机机身、潜艇与舰船的外壳以及许多轻型的结构和桥梁[3]。Fu 等[4]提出了由曲梁单元组成的网格结构的设计策略，为机械超材料开发提供了理论依据。Huang 等[5-6]对复合材料薄壁曲梁的稳定性进行了分析，并考虑弹性约束的边界条件，分析了复合材料层合曲梁的非线性稳定性。曲梁的振动分析一直是国内外研究的热点问题。Chidamparam 等[7]研究
力学与实践 2021年6期2021-12-31
- 基于压电振动能量俘获的弯曲结构损伤监测研究1)
获的理论模型.而曲梁形式的压电俘能器的优点在于可用于多方向振动能量收集[14]，在微型电子系统以及复杂边界的工程结构中应用广泛[15].王剑等[16]构建了空间压电曲梁单元形状控制模型并得到了结构的最优形状控制电压.周勇等[17]提出了一种基于面内驱动的层合压电悬臂曲梁形式微位移驱动结构，忽略方程中曲率半径的影响获得了该曲梁在外荷载作用下控制方程的解析解.丁维高和谢进[18]利用哈密顿原理，研究了在水平与数值方向简谐振动激励的作用下压电曲梁俘能器的机电耦合
力学学报 2021年11期2021-12-21
- 含多裂纹损伤圆弧曲梁自由振动扰动的有限元网格自适应分析
0083)圆弧型曲梁作为基本构件，广泛应用于土木工程、机械工程、航空航天工程等领域中[1-3]。曲梁在工程实际中常带裂纹损伤，准确评估带裂纹损伤曲梁的动力性能是结构设计的重要考虑因素；裂纹损伤深度、数目和分布均会改变曲梁基本特性，扰动梁的频率和振型[4-6]，明确裂纹损伤对动力性能的影响，可以有效确保结构的安全使用和有针对性的加固改造。同时，利用含损伤曲梁的实际自振频率和振型可以进行裂纹识别和定位[7-8]，裂纹损伤深度、数目、位置的精准识别依赖于高精度的
工程力学 2021年10期2021-11-12
- 新型负刚度吸能结构力学特性分析1)
]设计出一种“双曲梁”双稳态结构,这种新型多孔结构不依赖于预应力即可实现双稳态屈曲变形;模态分析以及有限元模拟结果表明:该结构的双稳态特征取决于曲梁的截面尺寸以及曲率的大小.Restrepo 等[18]通过设计具有“柔性双稳态机构”的曲梁单胞,引入解析模型分析了PXCM(phase transforming cellular materials)材料的本构行为,研究表明PXCM 的渐进相变产生了加载−卸载的滞回环现象,从而实现了能量吸收;PXCM 的这种吸
力学学报 2021年7期2021-11-09
- Unit 1重点词语专练
曲梁I. 根据句意及首字母或汉语提示填写单词。1. The old man fell down and h____ his back.2. We know the giraffe has a long n____.3. Mr. Smith is in a difficult ____ （情况）.4. The ____ （问题） is that he doesnt have enough time to relax.5. Smoking can increa
考试与评价·八年级版 2021年1期2021-08-13
- 空间曲梁单元的扭转修正系数研究
中支撑球形网壳的曲梁等。由于曲梁的轴线是曲线，所以梁中的拉压、弯曲和扭转是耦合的，梁内存在扭矩。有限元分析曲梁主要有两类单元,(1) 可以考虑扭矩的空间直梁单元； (2) 由三维实体单元退化而来的空间曲梁单元。空间直梁单元是用折线代替曲线，优点是表达格式较为简单，但是，直梁单元中的拉压、弯曲和扭转各自独立，互不耦合，因此使用直梁单元模拟的曲梁在离散时较为困难，会出现弯矩和扭矩不连续等问题，同时划分必须用较密集的网格；三维空间曲梁单元中的拉压、弯曲、扭转几种
计算力学学报 2021年1期2021-03-19
- 考虑惯性力矩与剪切变形的曲梁面内自由振动微分方程的建立
201620）曲梁在土木、机械、交通运输等领域均有应用，因此曲梁的力学特性近年来被学者们广泛研究.针对曲梁的静力学研究，目前已发展得较为成熟.同时，近几十年来工程中的动力学计算逐渐受到人们重视，因此学者们开始关注曲梁的动力特性研究[1−4].在直梁条件下，根据Timoshenko 理论目前已建立系统的考虑惯性力矩与剪切变形影响下的振动微分方程得知，对于细长梁而言，惯性力矩与剪切变形的影响可以忽略不计.然而对于深梁，即高跨比较大的梁而言，忽略二者则会导致计
上海工程技术大学学报 2021年4期2021-03-05
- 软体尺蠖爬行机器人建模与仿真分析
欧拉伯努利理论的曲梁建模方法和非线性有限元建模方法.加州大学伯克利分校的O’Reilly等[17-18]用曲梁建模方法对四足软体爬行机器人运动时和地面的黏附情况进行了建模和理论分析，得出了与地面线接触情况下软体机器人运动的稳定性条件.随后，他们还对于该类机器人和地面的摩擦接触情况进行了分析，提出了一种能够预测其运动方向的基于摩擦定律的弹性杆理论模型[19].文献[20]还基于已经得出的稳定性条件和摩擦模型，将四足软体爬行机器人的力学模型简化为曲梁模型，对该
上海交通大学学报 2021年2期2021-03-02
- 含裂纹损伤圆弧曲梁弹性屈曲的有限元网格自适应分析
曲线梁线型、不同曲梁夹角下深梁、浅梁的屈曲荷载成为结构灾害分析的重要依据。曲梁中裂纹损伤的存在增加准确预测屈曲失稳承载能力的难度，理论模型、解析方法等往往难以有效分析[6-7]。准确预测不同裂纹损伤位置、大小、数目工况下屈曲荷载承载力以及分析裂纹损伤对屈曲失稳的影响机理[8]，成为理论研究和工程实践的需求。有限元法被发展和应用于求解含裂纹损伤曲梁的弹性屈曲荷载和屈曲模态[9-11]，但解答精度依赖于网格划分质量，解答因网格划分难免引入误差[12]。有限元网
工程力学 2021年2期2021-03-02
- 弹性约束的功能梯度曲梁等几何振动分析
意曲率的功能梯度曲梁进行自由振动分析。假设曲梁的材料属性在厚度方向上为均匀分布，但是在跨度方向上是呈功能梯度变化。利用等几何中的基函数对曲梁几何形状和位移分量进行描述，可以实现任意曲率半径的曲梁动力学特性分析。采用人工弹簧模拟曲梁边界，可以实现任意边界约束。在数值算例中，验证了该方法的收敛性和精确性，并给出新的数值结果和重要参数分析。关键词：结构振动;等几何分析;功能梯度;曲梁;一阶剪切变形理论中图分类号：0327文献标志码：A 文章编号：i004-452
振动工程学报 2020年5期2020-12-18
- 变截面变曲率梁振型的有限元超收敛拼片恢复解和网格自适应分析
解开展研究，该类曲梁的轴线在同一平面内、且曲梁的任意位置横截面均关于上述平面对称。这类曲梁在面内振动和面外振动相互解耦，需要分别求解[10]，如何精确、有效地求解变截面变曲率梁的连续阶频率和振型成为需求，也是本文的研究目标。有限元法是求解曲梁自由振动频率和振型近似解的重要方法，被应用于分析不同横截面[11]、支撑类型[12]、曲线线型形式[13]等复杂梁构件的自由振动问题。以控制和提高有限元解的精度为目标，自适应有限元法被应用于Euler-Bernoull
工程力学 2020年12期2020-12-18
- 基于Green 函数法的Timoshenko 曲梁强迫振动分析
，因此出现了很多曲梁结构，例如曲线桥梁、曲线隧道和弯曲机械构件等[1 − 3]。研究曲线结构的抗震与直线结构不同，它的力学特性复杂，分析起来更加困难[4]。在对这些实际工程问题的研究中，曲线结构抗震研究往往被简化为曲梁的强迫振动。许多学者已经在做这方面的研究，例如魏双科[5]建立双脊骨空间模型用于分析曲线梁桥的地震反应行为；闫磊等[6]提出了一种新型抗震体系—漂浮抗震体系，该抗震体系适用于非规则曲线桥梁的抗震；周彦良等[7]研究曲线隧道在不同地震波输入方向
工程力学 2020年11期2020-11-14
- 二维负刚度负泊松比超材料及其力学性能
提出了预成型余弦曲梁，该梁在中点受集中力时发生屈曲而产生负刚度效应。Correa 等[11]结合选择性激光烧结技术，设计了一种负刚度蜂窝超材料，可用于抗冲击吸能。Restrepo等[12]引入相变概念，研究了多层负刚度超材料结构的多稳态效应，指出其力-位移关系的迟滞特性，Shan等[13]利用弹性倾斜直梁屈曲的负刚度效应提出了一种负刚度超材料，并通过实验验证了其具备多稳态、最大屈曲力阈值、抗冲击防护能力等多种特性。大多数工程材料在承受单轴拉伸时横截面会发生
哈尔滨工程大学学报 2020年8期2020-11-13
- Teahouse
曲梁Lao She wrote Teahouse in 1957. The play shows the audience life in China between 1898 and 1945. It takes place in a teahouse in old Beijing and it tells us the story of Wang Lifa and his customers （顧客）. It describes the changes
考试与评价·八年级版 2020年6期2020-11-02
- 平面曲梁面外自由振动有限元分析的p 型超收敛算法
00084)平面曲梁结构在现代土木、航天、机械等领域具有广泛的应用，其自由振动是结构分析的重要内容。该问题目前的分析方法主要有：有限元法[1−3]、有限差分法[4]、微分容积法[5−6]、伪谱法[7]、动力刚度法[8−10]等，其中有限元法应用最为广泛。有限元法求解自由振动问题时，计算精度由单元次数和网格划分决定。网格越密，单元次数越高，计算精度越好，但计算量亦随之大幅攀升，高阶频率和振型尤甚[1]。因此，研究如何有效提高有限元求解自由振动问题的精度和效率
工程力学 2020年10期2020-10-29
- Soechting and Her Wild Animals
曲梁Imagine a world with no more animals： no elephants， no tigers or lions. To some people， that thought is too terrible for worlds. So they are doing something about it. Tiffany Soechting is one of them.Being among wild animals—fee
考试与评价·八年级版 2020年1期2020-10-26
- 三维各向异性梁结构等几何振动分析
中。三维各向异性曲梁和直梁的振动特性分析一直是振动噪声控制领域的热门课题[7-21]。学者利用各种数值计算方法对三维直梁和曲梁进行结构建模和动力学特性分析，如传统有限元法，动刚度法、傅里叶法等。然而，大部分的数值方法在计算曲梁时很难保证结构几何的精确性和高阶函数连续等问题。等几何方法[22]是一种能够实现计算机辅助设计(computer aided design，CAD)与计算机辅助工程(computer aided engineering，CAE)的无缝
哈尔滨工程大学学报 2020年4期2020-07-28
- 竖向均布荷载作用下拱形蜂窝梁的挠度研究
来，国内外学者对曲梁和蜂窝梁进行了大量的研究，Sapountzakis等[1]考虑了耦合扩展、弯曲、扭转、不均匀变形和剪切变形的影响，对曲梁进行了广义弯曲分析。Arici等[2]提出曲梁翼缘中线上的剪切变形是导致开口和闭口薄壁构件在不均匀扭转和截面畸变上理论差异的因素，并找到了解决该问题的方法。Tufekci等[3]分析了平面曲梁微分方程，考虑了轴向拉伸和剪切变形对曲梁稳定的影响，建立了有限曲面梁的有限元公式。Soltani等[4]用有限元模型分析了开孔形
浙江工业大学学报 2020年4期2020-07-17
- 曲梁与拱的正应力分析
013）1 引言曲梁与拱因样式多样、造型独特、结构合理而广泛应用于现代结构工程中，但也因其原有曲率的存在，使得曲梁与拱的力学性能较为复杂，研究较为困难。20 世纪50 年代苏联学者Vlasov【1】建立了经典的稳定性理论，将曲梁的曲率替换，然后代入直梁的平衡方程中得到求解。Usami【2】等基于薄壁构件理论分析的基本假定，推导出曲梁翘曲位移的近似表达式，并推广至拱的研究。本文利用卡氏第二定理【3】以及超静定问题的解得到曲梁的正应力计算公式，并在MATLAB
工程建设与设计 2020年11期2020-06-26
- 基于ABAQUS的曲梁与拱静应力分析
琦 唐佳 牛强强曲梁与拱广泛应用于各种工程项目中，但约束条件对其力学性能的影响是显著的。曲率影响了对曲梁与拱结构的研究，本文通过ABAQUS 有限元软件数值模拟标准实验构件的变形情况，通过直接定义梁的法线，从而减小曲率对结果的影响，得到简支曲梁、二铰拱、无铰拱的应力最大截面和应变最大截面，为曲梁与拱在实际工程中的应用提供了参考依据。学者Vlasov 在20 世纪50 年代建立了经典的稳定性理论，将曲梁的曲率替换，然后代入直梁的平衡方程中得到求解，开始了学者
中华建设 2020年3期2020-06-24
- 某连续钢箱曲梁在竖向荷载作用下的试验研究
和舒适性,需要对曲梁在荷载作用下的变形进行研究,通过试验测得竖向、横向位移、分析曲梁扭转变形情况[2]。目前国内外曲梁荷载试验比较少见,此次研究以两跨连续曲梁为研究对象,结合相关规范中的指标要求,通过施加与设计荷载等效的试验荷载,进行相关的检测、记录、分析及评定工作,主要有试验筹备、实验进行、理论模型分析、理论和实测结果对比等几个环节[3]。通过对两跨连续曲梁进行荷载试验,对比分析荷载试验获得的测试结果和有限元计算值之间的关系,综合评价曲梁在使用状态下的变
湖南文理学院学报(自然科学版) 2020年1期2020-04-24
- 复合材料曲梁力学性能研究
合件中的复合材料曲梁结构，并对其力学特性进行试验及数值计算研究. 利用微机控制电子试验机对其进行静力加载试验，得到曲梁的载荷-位移特性曲线，并计算得到等效弹性模量. 基于ABAQUS有限元软件，建立了曲梁的有限元模型，进行不同位移载荷下的数值模拟计算，利用试验数据对数值计算结果进行验证，计算结果与实测结果吻合良好，误差均在10%以下. 在此基础上利用有限元模型计算不同载荷下的曲梁纵向和横向位移，得出曲梁的纵向位移小横向位移大，横纵位移比大于10，并研究曲梁
湖南大学学报·自然科学版 2019年10期2019-12-10
- 基于Ansys下跨度对工字形曲梁非线性稳定的影响
业和民用建筑中，曲梁建筑以其弧线流畅，选型美观，越来越受到桥梁与建筑设计者的青睐和欢迎。钢曲梁通常用于拱一类的构件中，即曲梁腹板和外荷载的作用都在曲率平面内；而水平曲梁，其腹板与曲率平面垂直，所以在竖向荷载的作用下，初始变形既弯又扭，工作性能比较复杂，具有非均匀扭转的翘曲现象，如果根据线性平衡分析理论是不能符合其受力情况的，所以对其研究难度较大[1]。近些年随着计算机技术的蓬勃发展，有关这方面的分析软件也起来越成熟。本文基于Ansys 软件，对水平曲梁在竖
山西大同大学学报(自然科学版) 2019年5期2019-11-04
- 带裂缝圆弧曲梁面内振动方程的摄动解析
401520)曲梁在公路桥梁工程中已经得到广泛的应用，其动力特性是曲梁结构设计中所关注的重要内容,随着使用年限的增加，桥梁结构的强度和刚度将下降[1]，在复杂的工作环境下可能会产生开裂损伤，如果曲梁出现裂缝，其动力特性就会产生变化，通过研究桥梁结构动力特性的变化来识别其损伤特性是当前一个重要研究课题。如何准确模拟和分析裂纹对桥梁工程的曲梁动力特性具有重要意义。曲梁的振动问题国内外已有广泛的研究[2-7]。但由于曲梁计算理论十分繁冗和带损伤问题的复杂性，在
水利与建筑工程学报 2019年4期2019-09-05
- 大展弦比柔性机翼非线性颤振研究
先将柔性机翼视为曲梁，结合非线性ONERA气动力模型得到机翼颤振微分方程，为传递函数法求解做好准备。然后，将颤振微分方程转换为状态空间方程形式，通过求解复特征值问题，获得了大展弦比柔性机翼在非线性气动力作用下的颤振速度和颤振频率。1 柔性机翼非线性颤振分析模型1.1 曲梁单元振动微分方程将柔性机翼视为曲梁，根据文献[9]，考虑曲梁质心轴与弹性轴不重合的情形，可获得曲梁六自由度振动方程为：(1)如图1所示，曲梁曲率为常数R，u,w,v分别为曲梁单元沿坐标轴ξ
兵器装备工程学报 2019年6期2019-07-05
- 拱桥概念辨析
的概念界限模糊。曲梁与拱具有相似的外形；斜腿刚构桥与折线拱桥有较为相似的外观和相类似的构件受力状态；简支钢桁架桥则与简支系杆拱桥有相似的力学图示和构件受力状态。本文通过上述三组对比和辨析，以明确拱桥的概念。1 拱与曲梁假设一跨径100m，矢高25m，拱轴线为二次抛物线的两铰拱，受1kN/m的均布荷载作用，如图1.1（a）所示，另有一位形与该两铰拱相同的简支曲梁，受同样的均布荷载作用，如图1.1（b）所示。矩，且跨中处弯矩最大，达到1250kN·m，支点处为
城市建设理论研究（电子版） 2018年23期2019-01-04
- 曲梁柔性铰链性能分析及应用机构设计
某些工作需要。而曲梁柔性铰链是柔性铰链作为梁弯曲的中性面在自然状态之下呈现曲面的一类柔性铰链，能够为丰富柔顺机构的设计思路，对柔顺机构的设计提供一些构型上的补充。近年来，也有相当一部分文献对曲梁柔性铰链的相关性质进行了研究，文献[6-8]使用椭圆积分法对大变形状态下的曲簧片进行了力学分析；文献[9]对曲梁三角柔性铰链进行了力学建模与分析；文献[10]对铁摩辛柯梁理论变形下的曲梁柔性单元平面外弯曲与扭转锁定现象进行了分析等等。研究了等截面圆弧曲梁柔性铰链，基
机械设计与制造 2018年11期2018-11-12
- 曲梁的应用及研究
满足实际需求，对曲梁的研究显得尤为必要，特别是在材料科学与工程方面，显得尤为必要。本文通过研究国内外对曲梁的研究，并结合曲梁力学模型的理论研究，对刚度矩阵在曲梁的分析进行了探讨。关键词：曲梁；梁平衡；刚度矩阵；有限单元法在无载荷的条件下，具有平面曲线轴的梁，通常称为曲梁。现代结构工程中，尤其是在桥梁工程中，曲梁的应用非常广泛，在船舶工程和航天工业中也有着广泛的应用。曲线梁样式多样，如连续曲梁、薄壁开口曲梁、复合曲梁、多曲梁等。根据线性分为变曲率曲梁、圆弧和
科技风 2018年16期2018-05-14
- 曲梁悬索人行桥的力学分析及应用研究
国内外已有的几座曲梁斜拉桥的结构特点，阐明了此类桥型广阔的应用前景[7]；陈开利分析了几种造型优美的缆索承重结构人行桥，从美学角度提出了建造缆索结构人行桥的迫切性[8]；刘开国[9]、郑久建[10]等分别采用能量变分法和解析法计算空间缆索的线形问题，分析缆索承重人行桥结构特性，为此类桥型的设计建造提供了理论依据。缆索承重桥型中，悬索桥具有流畅、轻快、节奏优美、轻盈飘逸的形态特征，曲梁桥能顺势而建，很好地适应城市中多变的空间环境，视觉上可以顺滑地连接桥梁两端
现代交通技术 2018年2期2018-05-14
- 基于精确几何的曲梁分析新方法
常见形式，其中，曲梁和曲壳由于其优美的流线造型和良好的受力特性，在工程中有着广泛的应用。目前，以有限元法为代表的数值计算方法是梁板壳力学分析的主要方法[1]。梁板壳分析一般基于2个基本假设：①对于原先垂直于中面的横截面，在变形过程中始终保持为平面；②沿厚度方向产生的直接应变可以忽略。对于细长梁和薄板壳，可进一步忽略剪切变形，在基本假设①的基础上考虑“变形后的截面仍垂直于中面”的“直法线”假设。具体分析中，大都以中面位移为未知量，考虑位移沿厚度方向的线性变化
长江科学院院报 2018年4期2018-04-17
- 偏心布筋曲梁振动微分方程推导和求解
51)偏心布筋曲梁振动微分方程推导和求解何文正1, 陈 晨2, 李鹏程3, 文竞舟4(1. 重庆广播电视大学 城市建设工程学院，重庆 400052；2. 宜宾职业技术学院 建筑工程系，四川 宜宾 644000；3. 重庆交通科研设计院 道路所，重庆 400067；4. 云南省公路科学技术研究院 岩土所，云南 昆明 650051)为研究预应力筋偏心距和半径等参数对曲梁振动特性的影响，以自由振动状态下的曲梁微段为研究对象，考虑偏心布筋产生的初始曲率对振动的影
重庆交通大学学报(自然科学版) 2017年7期2017-08-01
- 大运动曲梁应力刚化效应特征值分析
速转动非惯性系中曲梁的动力学方程。通过数值仿真分析了曲梁的旋转软化（Spin Softening）和应力刚化（Stress Stiffening）效应，并与ANSYS软件仿真结果进行了对比，从结构动力学特征值角度验证了基于连续介质力学非线性位移一應变关系为高速旋转曲梁引入应力刚化效应的方法的正确性。由于曲梁结构不再像直梁结构那样拥有独立的纵向和横向振动模态，为此讨论了改进的Craig-Bampton模态综合法在一般运动曲梁系统中的应用及其缩减策略，为利用浮
振动工程学报 2016年5期2017-04-25
- 纤维增强复合材料结构的层间和层内损伤分析
过对一个标准复材曲梁进行虚拟的四点弯曲试验，验证了所应用方法的准确性。一、引言在复合材料结构分析中最主要的挑战就是需要预测它们的损伤失效行为。复合材料主要的损伤失效模式包含层间失效和层内失效。层间失效指相邻层之间的分离，这种现象出现在开孔，厚度过渡区和自由边附近，也较多出现在应力集中状态区域。为了模拟层间失效模式，需要采用特殊的断裂力学方法及粘接单元方法。层内失效包含纤维断裂、基体破坏和纤维与基体的脱离三种不同的失效模式，可以用经典的校核准则如：Tsai-
智能制造 2016年11期2017-01-03
- 基于曲梁模型的大展弦比大柔性机翼颤振分析
0003)基于曲梁模型的大展弦比大柔性机翼颤振分析段静波1,2, 周洲1, 江涛2(1.西北工业大学 航空学院, 陕西 西安 710072; 2.军械工程学院 无人机工程系, 河北 石家庄 050003)提出一种大展弦比大柔性机翼颤振分析的方法。该方法首先引入准模态假设，将气动载荷作用下发生大静变形的大展弦比大柔性机翼视为一根变曲率曲梁，并将其离散为一系列常曲率曲梁单元，利用机翼静变形结果，通过多项式插值获得各曲梁单元的平均曲率。其次，在曲梁单元内，利用
西北工业大学学报 2016年5期2016-11-18
- 曲率半径对小半径曲线梁桥的内力影响研究
，设置三种不同的曲梁半径方案，以单纯扭转理论[1，6，9-10]为基础，建立空间梁元[5，7]模型，分别计算恒载、活载及组合作用下的结构扭转效应及变形大小，从而找出不同曲率半径下的最不利受力影响因子，提出一定的解决方案，为曲线梁桥设计提供指导。1 工程概况及研究方案本文以某一互通匝道桥的第一联为研究对象，该联为预应力混凝土现浇箱梁结构，跨径布置为5×25 m，梁高为1.5 m，单箱双室结构，桥梁的跨中横断面如图1所示。为了有效反映曲率半径对结构受力的影响，
工程与建设 2016年5期2016-06-05
- 石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工探讨
）石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工探讨王 秋 鹏（西安铁路职业技术学院， 陕西 西安 710014）首先分析了我国的石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工方法的概念和考虑的因素，论述了我国的旧有加工方法的弊端和石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工的可行性，最后对石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工进行具体的设计和优化。石油机械可变形曲梁磨具；非球面加工；设计优化石油机械可变形曲梁磨具作为新式的加工模型，在我国才刚刚起步，但是石油机械可变形曲梁磨具的优势逐渐的凸显
当代化工 2015年2期2015-03-25
- 曲线箱梁桥日照温度效应分析
体挠度变化曲线图曲梁翼缘板横向正应力为零，这是由于翼缘板横向变形不受约束。故没有横向正应力。曲梁顶板(除翼缘板)承受较大的横向应力，且上下表面横向应力数值大小相当，符号相反。顶板上表面受压，下表面受拉，横向应力数值均由内侧向外侧逐渐增大，均在临近外侧腹板处取得最大值，最大横向拉应力可达1.88 MPa（见图10）。图10 横向应力沿梁横向变化曲线图纵向应力除在梁上下表面附近区域受压外，其余均受拉。纵向应力值从底板下表面起沿梁高逐渐增大，在顶板与腹板连接的梗
城市道桥与防洪 2014年6期2014-09-26
- 上海中心大厦独特的内外双层幕墙及其支撑结构体系
板可以为水平周边曲梁提供水平支撑，采取了双环梁结构体系；塔冠幕墙支撑结构体系大致采用鳍状竖向桁架及其支撑。本文分别具体介绍上述3 种独特的幕墙支撑体系。图1 上海中心大厦幕墙的“钢吊杆-水平环梁-径向支撑”体系图2 施工中的上海中心 大厦幕墙支撑结构2 上海中心大厦结构2～8区（典型区）的幕墙支撑体系为适应上海中心大厦外立面的形态效果，同时满足建筑师对外幕墙视觉通透的要求，外幕墙支撑结构采用了“钢吊杆-水平环梁-径向支撑”组成的柔性吊挂支撑体系，该结构具有
建筑施工 2014年7期2014-09-20
- 弹性地基复合曲梁抗弯力学性能研究
给出了各向异性弯曲梁在力矩载荷下的通解。该方法同样也为ASTMD6415[6]采纳用于计算弯曲梁四点弯曲实验中层间拉伸应力。Shenoi[7]和李永胜[8]建立了基于弹性体弯曲梁弯曲行为的模型，得到了各向异性梁的弹性解。高阶剪切变形理论[9-10]可对跨厚比大于4的板壳结构，精确的计算面内变形和应力，但无法计算复合材料板壳的层间应力。本文通过给定适当的边界条件和位移应力协调方程，利用弹性地基作用下的曲梁应力解，确定了平面内正应力中性轴的位置，推导出由2种不
哈尔滨工程大学学报 2014年5期2014-09-18
- 编织-嵌槽型金属橡胶的压缩性能研究
可简化为由圆弧形曲梁和直杆连接而成的结构，如图5(a)虚线框部分所示。由于构件是经卷缠制成的，金属丝网上存在一定的拉力使线圈拉紧，因此可认为结构单元接触点的位置即为曲梁和直杆的分界处。观察图6(b)，在构件承受压缩载荷时，直杆两端会受到大小方向均相同的压力作用，因此在直杆上没有出现新的接触点之前，直杆不会发生变形。弹性范围内，编织-嵌槽型金属橡胶的变形源于结构单元内曲梁的变形。经过轧制沟槽和冷冲压成型等工序后，弯折处金属丝网的变形导致结构单元内曲梁的形态发
振动与冲击 2014年13期2014-09-07
- 架桥机在南水北调演马庄公路桥箱梁架设中的应用
m。主要由机臂、曲梁、横移机构、立柱、吊梁小车以及液压、电气控制系统组成。2.2.1 机臂机臂为架桥机主梁，是主要承载结构，为箱形截面，下部设有齿条。通过改变机臂固定方式，可实现机臂前后移动以及立柱的移动。2.2.2 曲梁及横移机构曲梁安装于立柱横梁上，为机臂的主要承载构件。横移机构与曲梁和立柱连接，并通过横移轨道实现全幅落梁作业。2.2.3 立柱该机共有4根立柱，通过改变立柱支撑组合，实现机臂、曲梁等不同部位的移动。2.2.4 吊梁小车吊梁小车通过滑轮组
河南水利与南水北调 2014年11期2014-08-15
- 几何非线性大转动变形分析
全量法，对一悬臂曲梁自由端部受弯矩作用而产生大转动变形的数值算例进行了分析，验证了该原理适用于解决具有曲线边界的几何非线性的问题。1 数学模型的建立1.1 将单元余能分解为转动部分和变形部分1.2 柔度矩阵单元柔度矩阵的显式表达式为[5]:其中，E，v分别为材料的弹性模量和泊松比;U为单位张量。1.3 支配方程利用Lagrange乘子法，放松平衡条件约束，则修正的泛函可写成:其中，λ，λ3均为 Lagrange乘子，λ =λ1e1+λ2e2。系统的修正泛函
山西建筑 2012年12期2012-11-06
- 加筋圆环壳的理论求解及性能研究
支座上的弹性基础曲梁的复杂弯曲问题来研究。同时基于弹性曲梁和薄壳理论，运用简化等效原则求解了加筋圆环壳结构关键截面处应力与位移的理论表达式，由此得到加筋圆环壳结构强度与变形简化理论计算方法。最后本文基于理论解，给出了加筋圆环壳结构典型关键点位置上的应力随其结构参数的变化规律，便于环壳结构设计及工程应用参考。2 加筋圆环壳的结构参数鉴于圆环壳结构运用于水下工程的特点，需在圆环壳外设置一系列具有一定刚度的环形肋骨，以提高壳体的稳定性。具有环形肋骨加强圆环壳的结
船舶力学 2012年1期2012-06-07
- 弹性支撑及连接边界的多跨曲梁面内自由振动分析
特律48202)曲梁结构以其结构简单、强度高等特点在现代土木、航天、船舶、汽车等领域得到越来越多的应用，在其多样的结构振动中尤其又以面内振动引起了众多国内外学者的关注.孙建鹏等［1］采用传递矩阵法求解了单跨曲线箱型截面梁的固有特性.袁驷等［2］对平面变截面曲梁面内自由振动的自适应有限元法进行了求解分析.武兰河等［3］通过微分容积法将曲梁自由振动的控制微分方程和边界方程离散成为一组齐次线性方程组的典型特征值问题，求解得到曲梁自由振动特性.Chidampara
哈尔滨工程大学学报 2012年6期2012-03-23
- 邻里纠纷三十年 精诚所至终化解
御罡近日，新密市曲梁国土资源所通过不懈努力，成功化解了一起长达30年的邻里纠纷。家住曲梁镇马庄村的村民乔某和马某是东西邻居，乔某的宅基地居东，马某的父亲管理的果园地居西。乔某家的老宅子墙基为土坯所垒，马某的果园地因排水，冲泡了乔某家老宅西侧墙基，两家因此发生矛盾，并从此结下了恩怨，几十年来摩擦不断。后来，村镇规划时，马某管理的果园地被划成了农宅用地，2009年10月份马某在此地建宅，乔某以马某申请的土地使用证过期为由，举报其违法建房。经国土所走访调查后，确
资源导刊 2011年5期2011-08-15
- 圆形坝下涵管结构内力与变位计算及抗裂验算解析法
1 弹性地基圆弧曲梁控制微分方程坝下涵管承受竖向荷载qv、水平侧向荷载qH(θ)（qH1、qH2分别为涵管顶、底水平侧向荷载）、自重G和外水压力p0(θ)等主动荷载与土体弹性抗力被动荷载的作用（图1）。其最不利计算工况是涵管内无水检修期荷载组合。坝下涵管弧段，可视作弹性地基圆弧曲梁。涵管结构、荷载关于CD直线对称。设圆心为坐标原点，管壁厚h=r1-r0；断面中心半径为ri=0.5(r0+r1)，H为顶部水头，γω为水的重度，混凝土重度为γc、弹性模量为Ec
大坝与安全 2010年6期2010-03-13