固支
- 固支结构对压阻式压力传感器的输出影响研究
敏感膜片归为周边固支薄板模型,通过有限元仿真软件分析压力载荷变化情况下的应力情况,从而得到压力传感器在理想情况下的输出状态。图2 压力传感器芯片示意图1.3 固支结构对压力传感器的影响出于工程实用观点,将厚度与边长跨度比例介于1/20～1/5区间内、挠度不超过厚度1/2的板结构,视为薄板结构,并在仿真过程中假设在受到压力载荷后,薄板的中平面仅发生弯曲,而不发生变形;薄板各层之间不发生挤压;垂直于薄板平面的垂线只发生倾斜,而不发生扭曲[12]。基于上述假设,
仪表技术与传感器 2023年10期2023-11-25
- 水下压缩气体储能管道振动特性分析
3种支撑方式中,固支-固支支撑的固有频率最大,其次是固支-简支,最后是简支-简支。为了进一步确定管内积液量和不同支撑方式对管道固有频率的影响。在此基础上,将管内积液量设置为5种体积量,分别为200, 500, 750, 1000, 1500 mL。关于管道的固定方式,分别采用了固支-固支、固支-简支、简支-简支的方式。在入口空气速度为3.98 m/s的情况下,计算5种积液量以及3种不同的支撑方式下的前6阶固有频率。图7～图9分别是积液量为750 mL时3种
液压与气动 2023年10期2023-10-28
- 某型钻杆几何缩比及模态参数相似性分析*
钻杆在自由边界、固支约束、自由-固支约束3种约束下，进行模态参数相似性仿真分析。2.2 自由边界模态分析综合考虑原钻杆质量、尺寸与试验机推力、台面尺寸，故选择原钻杆、缩比25.0%和缩比12.5%钻杆的结构进行比较，各模型的材料性能参数一致。2.2.1 自由边界时的固有频率自由边界时，通过仿真分析，原钻杆、缩比25.0%和缩比12.5%钻杆的自由边界前10个固有频率如表1所示。表1 原钻杆、缩比25.0%和缩比12.5%钻杆自由边界固有频率Table 1
石油机械 2022年10期2022-11-05
- 2.5维编织复合材料振动非线性特性试验研究
m×2mm的两端固支约束平板。1.2 试验设备试验激振设备采用苏式振动台，型号为DC-600，为扫频振动测试提供幅值恒定的基础简谐激励；激光位移传感器型号为OPTEX CD33-85N，用于实时测取测点位置的位移变化；采集和分析数据采用动态信号分析仪。1.3 试验测试方法考虑到悬臂平板在高幅值水平的基础激励下发生强迫振动时，会产生由于振幅过大引起的结构大变形，因此分别开展了一端固支一端自由的悬臂平板和两端固支平板试验件的扫频振动测试。两端固支的约束方式可以
机械制造与自动化 2022年4期2022-08-18
- 局部支承功能梯度板的自由振动分析
这些文献主要关注固支、简支和自由等边界条件，且这些边界条件一般贯穿整条边。然而，工程应用中很难做到四边完全固支或简支，常常会出现一个边界上只有局部有支承的情形，因此研究局部支承条件下的功能梯度板具有实际意义，目前这方面的研究还比较少。由于局部支承的特殊性，解析法、复模态法和Galerkin 法等方法难以处理，而有限元法能处理局部支承条件，建模方法简单且便于与ANSYS 软件的计算结果进行对比，以验证本文方法的准确性。本文基于Mindlin板理论，假设板的材
海南师范大学学报（自然科学版） 2022年2期2022-07-26
- 基于弹性支承刚度因子的索力计算方法及影响研究
。林立等[2]在固支边界条件下，考虑抗弯刚度简化拉索频率方程，该方法在固支边界条件下具有较高精度。李胡生等[3]基于频率分解的方法，建立了铰支边界条件下的缆索拉力计算公式，并分析了固有频率、抗弯刚度和索力之间的关系。而实际的索结构除考虑铰支和固支的情况，还需考虑弹性边界条件的情况。本文针对弹性边界条件下拉索索力计算问题，基于索结构线性振动理论，考虑弹性支承因子，研究弹性边界下的索力计算方法。通过试验数据对计算方法进行验证，在此基础上探讨了弹性支承刚度因子、
湖南交通科技 2022年2期2022-07-13
- 四边固支复合材料矩形平板轴压失稳的解析解
赵占文 张彬四边固支复合材料矩形平板轴压失稳的解析解苏雁飞 赵占文 张彬(航空工业第一飞机设计研究院，西安 710089)为了得到四边固支（CCCC）复合材料矩形平板的轴压稳定性计算公式，首先构造了一种满足边界条件的位移函数，应用能量法得到了一种在四边固支边界下复合材料矩形层压板临界失稳载荷计算的解析解。该解析解所得失稳载荷与有限元方法和参考文献的计算结果相差小于5.5%，与试验值结果误差小于5%，位移函数所得波形与有限元结果吻合良好，本文方法可用于四边固
强度与环境 2022年2期2022-06-25
- 火灾下四种不同边界双向板的极限承载力计算
简支双向板、四边固支双向板、邻边简支、邻边固支双向板、仅在柱上有梁的双向板楼盖和平板无梁楼盖单向板的极限承载力计算公式。本文在课题组原有工作的基础上，对三边简支一边固支、三边固支一边简支、两长边固支两短边简支、两长边简支两短边固支四种不同边界钢筋混凝土双向板极限承载力计算作进一步研究。1 塑性铰线理论基本假定[17-18,21]：适筋板的破坏起始于受拉钢筋的屈服。发生破坏时，在塑性铰线处发生塑性变形及受拉钢筋屈服。钢筋未出现硬化。基于经典塑性铰线理论，火灾
工程力学 2022年3期2022-03-04
- 不同边界条件矩形薄板受力分析的解析解法
)。1.3 四边固支图3为四边固支的矩形薄板，在均布荷载q作用下，其受力方程见式(1)，边界条件见式(19)。图3 四边固支矩形薄板受力分析计算图示(19)承受均布荷载q，四边简支矩形板在图3所示的新坐标系中的挠度见式(20)。(20)在边缘y=b/2上，板的转角见式(21)。(21)(22)(23)将式(22)对x求导，并令x=a/2，得式(24)。(24)(25)(26)(27)(28)结合边界条件，可得：(29)(30)式(29)对任意x都成立，分析
湖南交通科技 2021年4期2022-01-21
- 瓦斯爆炸冲击波对通风设施破坏情况数值模拟影响因素分析
风门可以采取四边固支的方式，对于正在使用的风门可以采取左右两边固支上下两边简支的方式，针对设置的不同边界条件采用方形巷道进行计算，其他条件固定不变，研究不同边界条件下方形风门的动态响应和破坏过程。四边固支和两固支两简支的风门在爆炸冲击波作用下的速度、位移、能量变化的时程曲线，如图5。图5(a)中在3 000μs前A情况和B情况风门速度增加过程一样，固支边与巷道固接，四边固支的情况对风门速度的增加阻力更大，两边简支两边固支的情况简支边阻力较小，就使得风门获得
安全 2021年12期2022-01-12
- 大尺度锤头冲击下固支方板的动响应分析
结合楔形锤头撞击固支方板试验结果和塑性动力学理论，建立了方板变形理论简化方法，指出固支方板的极限吸能量与板厚存在密切关系；Sun 等[4]开展了楔形撞头冲击下夹层板结构动态响应分析，研究了楔形船艏作用下双层舷侧船的耐撞性能；陈继恩[5]开展了锥形锤头撞击907A 方板破坏试验，指出方板的变形模式主要包括整体挠曲和局部凹陷，并利用数值模拟方法分析了局部凹陷撕裂过程中方板的受力状态，指出中间局部凹陷撕裂为剪切滑移破坏模式；Gong 等[6]开展了球形锤头撞击下
高压物理学报 2021年6期2021-12-03
- 不同边界条件薄壁截锥壳的高阶振动特性研究
里兹法分析了中心固支条件下薄壁圆盘的振型特性。江滨等［11］在Love壳体理论的基础上，采用能量法求解圆锥壳结构的固有频率。朱显明等［12］基于Donnell壳体理论，应用幂级数法求解了圆锥壳的振动特性。陈美霞等［13］采用Donnell壳体理论及幂级数法，对不同边界下截锥壳体的振动特性对比发现，边界约束越多，频率值越大。王宇等［14］采用解析法分析了薄壁圆柱壳不同边界下的高阶振动特性。周云泽等［15］采用Donnell运动方程和幂级数法，计算了两端简支条
辽宁科技大学学报 2021年4期2021-11-26
- 铝合金超静定矩形薄壁梁的刚度理论研究与数值计算
可假定薄壁梁两端固支，研究在两端固支的约束条件下梁上任意一点的刚度值。1.1 抗弯刚度理论计算一长度为L的两端固支梁如图1所示，在距左端x处受一垂向载荷P作用。由平衡方程知式中，FAX、FAY、FCX、FCY分别为A、C点的X、Y向的支座反力；MA、MC分别为A、C点的弯矩。公式中（1）含有6个未知数，而平衡方程只有3个，因此多出3个约束，属于三次超静定问题。要求解上述问题，需要变形协调方程。由于该梁为两端固支，固支梁的两端挠度与转角均为0，即：由公式（1
铝加工 2021年5期2021-11-17
- 基于动力直接刚度法分析轴向变刚度钢-混组合梁自振特性
件为简支-简支、固支-自由、固支-简支和固支-固支的情况下，钢-混组合梁自振特性随剪力连接键刚度的变化规律。张云龙等[10]从能量法的角度推导了钢-混组合梁的自振特性，分析了其自振频率和振型与建立连接键之间的关系。从已有的研究来看，分析钢-混组合梁动力特性时，必须考虑钢混结合面上剪切滑移的影响。本文提出采用动力直接刚度法分析钢-混组合梁的自振特性。基于剪切滑移理论和Euler-Bernoulli梁理论，推导得到了6个自由度的动力刚度矩阵。给出了一般弹性支撑
振动与冲击 2021年15期2021-08-11
- 复合材料周期结构数学均匀化方法的一种新型单胞边界条件
在单胞上施加四边固支边界条件求解其影响函数控制方程，结果显示对于一维结构是精确的，但对于二维结构计算精度不尽人意。本文在文献[22,24]的基础上详细研究了单胞影响函数控制方程在周期复合材料结构中的真实边界条件，并以此为标准检验数值计算中施加的周期边界条件计算精度，提出更为合理的二维结构单胞周期边界条件。2 数学均匀化方法矩阵列式基于微观周期性和单胞域的一致性假设，均匀化理论将异质边界值问题分解为单胞(微观)问题和结构问题(宏观)，二维周期性复合材料结构的
计算力学学报 2021年3期2021-07-01
- 基于能量法分析考虑纵向刚度分布的钢-混组合梁自振特性
出了简支-简支、固支-自由、固支-简支和固支-固支等四种常见边界条件下，考虑纵向刚度分布的钢-混组合梁自振频率的解法。最后，对两孔钢-混组合梁的理论计算、ANSYS数值模拟和实验测试结果进行了对比分析。1 基本假定图1 考虑纵向刚度分布的钢-混组合梁构造图Fig.1 Structural drawing of steel-concrete composite beam considering longitudinal stiffness distribut
振动与冲击 2021年10期2021-06-04
- 基于固支直杆弯曲小试样的P91/P92钢蠕变性能对比评价研究
有限。相比之下，固支直杆弯曲小试样试验法[12-15]试样结构和受力简单，能够获得完整的蠕变三阶段曲线，在评价在役和非在役设备材料性能方面具有潜在的优越性[16]。因此，可以预见利用固支直杆小试样方法对P91/P92材料进行对比分析研究更方便，但其应用的可行性还需进一步验证。本文考虑到经济性、耗时长短和试验精度等方面，主要基于固支直杆弯曲小试样方法，再在确定P91/P92材料合适的试样模型基础上，采用有限元方法对P91/P92材料的蠕变性能进行对比分析，并
压力容器 2021年4期2021-05-21
- 轴对称变厚度圆板反对称弯曲的传递矩阵法
圆板，周边简支或固支，将圆板划分成N的单元，其中：第1个是圆板单元，其余N-1个是环板单元。圆板承受反对称荷载为P(r,θ)=p(r)cosθ(1)图1 轴对称变厚度圆板及其单元划分为了分析这些板单元，将它们按等厚度处理，很显然，单元数N越大，这些板单元的组合越接近原来的轴对称变厚度圆板。设第i个板单元的弯曲刚度为Di，所承受的荷载为Pi(r,θ)=pi(r)cosθ(2)根据板壳理论，第i个板单元的挠度Wi(r,θ)满足如下方程：(3)根据外荷载的形式，
浙江工业大学学报 2021年2期2021-03-29
- 基于复合材料的山体滑坡固支模型及配套传感器布置方法申请号: 202010514582.0
合材料的山体滑坡固支模型及配套传感器布置方法。所述山体滑坡固支模型包括压板主体，所述压板主体采用复合材料支压板，长度为320 mm，宽度为320 mm，高度为40 mm，支压板中心为内径39 mm的圆环，内环的表面方便加载叠加坡度分别为10 mm、30 mm或50 mm的环面。本发明对现有山体滑坡固支模型进行改进，使得模型受力更为稳定，采用CFRTP材料，模型整体性能更佳，并且采用新的传感器布置方式配合检测，布局提取简单，并且可以进行宽度数据监测。
传感器世界 2021年2期2021-03-27
- 某涡桨试车台发动机安装架设计研究
装架初步模型建立固支和铰支两种安装架，模型如图1 和图2 所示。两种模型U 型板受载杆件壁厚相同，且受载杆件均在连接支耳后通过螺栓与U 型板连接。不同的是，固支模型支耳与受载杆件通过氩弧焊进行焊接，铰支模型通过活动关节进行铰接。3.2 安装架载荷分析及方案选取3.2.1 计算工况为判断安装架所受主要载荷，分别计算了单独施加发动机及安装架自身重力载荷、单独施加拉力载荷、单独施加扭矩载荷及施加所有载荷4 种计算状态。图1 发动机安装架固支模型图2 发动机安装架
现代制造技术与装备 2021年2期2021-03-23
- 某涡桨试车台发动机安装架设计研究
装架初步模型建立固支和铰支两种安装架，模型如图1 和图2 所示。两种模型U 型板受载杆件壁厚相同，且受载杆件均在连接支耳后通过螺栓与U 型板连接。不同的是，固支模型支耳与受载杆件通过氩弧焊进行焊接，铰支模型通过活动关节进行铰接。3.2 安装架载荷分析及方案选取3.2.1 计算工况为判断安装架所受主要载荷，分别计算了单独施加发动机及安装架自身重力载荷、单独施加拉力载荷、单独施加扭矩载荷及施加所有载荷4 种计算状态。图1 发动机安装架固支模型图2 发动机安装架
现代制造技术与装备 2021年2期2021-03-23
- 强冲击载荷下边界对固支方板的毁伤破坏试验
验分析了空爆下无固支、单边固支、两边固支条件对固支方板传递冲量的影响规律，发现支撑边界越强，作用在方板上的冲量越大。Nurick 等[12]利用圆板开展了不同边界倒角下的空爆试验，通过观察圆板的减薄率，考虑边界倒角的影响后，建议将Menkes 等[13]提出的毁伤模式Model 1 进一步细化为：Model 1，表示边界未出现颈缩的塑性大变形；Model 1a，表示边界出现部分颈缩的塑性大变形；Model 1b，表示边界颈缩的塑性大变形。现有的研究成果虽然
高压物理学报 2021年1期2021-02-05
- 楔形撞头作用下固支矩形板的耐撞性
究球形撞头作用下固支圆板的大塑性变形，将固支圆板的变形模式假定为球面与圆锥面相结合的形式，导出了固支圆板的接触反力-横向变形的关系式；Gong 等[3]详细讨论了球形撞头作用下固支圆板的大塑性变形，根据模型试验结果假设固支圆板的变形模式由三部分组成：与撞头相接触的区域具有球面的形状，与球面相邻的是抛物面，而靠近固支边界的部分则具有对数曲面的形式，导出了撞击力-横向变形的关系式；Shen[4]同样研究了球锥形撞头作用下固支圆板的耐撞性。庄科挺等[5]和黄东等
船舶力学 2021年1期2021-01-29
- 经典边界条件黏弹性Pasternak地基上Bernoulli-Euler梁横向自振特性分析
上两端简支和两端固支边界条件下Bernoulli-Euler梁的固有频率以及模态。此外，由于Pasternak地基模型考虑了地基梁与地基之间剪切作用，能够更精确的模拟地基土体的力学性质。因此，近年来关于黏弹性Pasternak地基梁自振特性的研究成果也颇多。Wang等[12]研究了Pasternak地基上各种经典边界条件下的Timoshenko梁的自振频率近似解，并给出具体算例分析了转动惯量、剪切模量和地基参数对梁自振频率的影响。彭丽等[13]应用复模态方
振动与冲击 2021年1期2021-01-16
- 基于无网格方法的碳纳米管自由振动分析1)
ω为梁的圆频率。固支边界条件自由边界条件2 控制方程和边界条件的离散根据径向基函数法，方程(1)的解近似为w和φ的导数近似形式为其中，N为节点总数，和为未知系数，gj为径向基函数，常用的径向基函数有复合二次、逆复合二次、高斯、薄板样条等，径向基函数中形状参数对计算精度影响较大，薄板样条基函数的形状参数选择最容易，因此，本文使用薄板样条径向基函数其中，rij=xi-xj表示节点i与节点j之间的距离，m为形状参数，本文中m=2。薄板样条径向基函数在节点间距离为
力学与实践 2020年4期2021-01-08
- 双曲壳结构复合材料的热临界屈曲温度分析
件求解，比如四边固支等。2 铺层厚度对层合双曲壳结构临界屈曲温度的影响层合双曲壳结构模型如图1所示。层合双曲壳结构各层厚度为1、1、1 mm，弦长为0.4 m，半径为0.5 m，圆心角为π/6，四边简支约束,各向异性的层合复合材料双曲壳结构各项参数：弹性模量E1=132 GPa，E2=10.3 GPa；剪切模量G12=G13=65 MPa，G23=3.91 GPa，泊松比ν12=0.25，密度ρ=1 570 kg/m3，热膨胀系数α1=1.2×10-6℃-
科学技术与工程 2020年19期2020-08-03
- 一角点支撑对面两边固支正交各向异性矩形薄板弯曲问题的辛叠加解
角点支撑对面两边固支的各向同性板弯曲问题,而本文应用辛叠加方法进一步研究了均匀荷载下一角点支撑对面两边固支的正交各向异性矩形薄板弯曲问题.首先,根据对边简支边界条件下原方程所对应的Hamilton算子本征函数系的完备性,应用本征函数系的辛-Fourier展开得到对边简支问题所对应的Hamilton正则方程的通解,再利用叠加方法求出一角点支撑对面两边固支的正交各向异性矩形薄板弯曲问题的解析解.最后通过本文解析解计算的数值结果与已有文献的数值结果进行比较,验证
应用数学 2020年3期2020-07-28
- 四边固支矩形薄板热屈曲问题的有限积分变换法
四边简支以及四边固支情况下的挠度及内力计算公式。在此基础上，程选生等人[4]推导了弹性地基上钢筋混凝土矩形薄板在热载作用下的平衡方程和稳定方程，给出了四边简支钢筋混凝土矩形薄板在均匀温度变化时临界屈曲温度变化的封闭解，讨论了板的材料常数、长宽比、相对厚度和基床系数等对临界屈曲温度变化的影响，从而为工程结构中弹性地基上钢筋混凝土矩形薄板的临界屈曲温度的计算提供了理论计算依据。弹性矩形板问题的研究方法众多，钟阳教授于2005年将有限积分变换法系统地应用于弹性矩
福建质量管理 2020年11期2020-06-18
- 矿柱流变对采空区顶板稳定性的影响
时，顶板四边都为固支，此时顶板的边界条件见式(10)。(10)根据边界条件，当顶板四边为固支时，取挠度试函数见式(11)。w=wtf(x,y)=(11)可以看出，f(x,y)满足此固支顶板所有边界条件，将式(11)带入式(7)，积分计算可得：α1=0.165ab，α2=5.944/ab+5.202(b/a3+a/b3)，α3=0.285ab。初始阶段，矿柱在顶板自重及上覆岩层压力作用下，首先会产生瞬时弹性变形，此时等效矿柱的有效刚度为k′，式(3)变为式(
中国矿业 2020年4期2020-04-25
- 梁在固有振动中的对偶关系1)
，自由-自由梁与固支-固支梁的固有频率相同，而铰支-自由梁与铰支-固支梁的固有频率相同[6].21 世纪以来，若干著作和教材也提及上述现象[7-8].虽然这些现象不违背上述结构动力学的约束理论，但人们诧异为何将梁的自由边界完全约束后不改变任何弹性振动的固有频率.这是某种巧合，还是这些梁之间具有某种内在联系？如果是内在联系，变截面梁之间是否也存在这种联系？20 世纪60 年代，Karnopp[9]基于对偶变分原理研究变截面梁的固有振动问题，将不同边界条件下具
力学学报 2020年1期2020-02-23
- 二维自由振动问题的自适应有限元分析初探
的有效性。例1.固支方膜考虑图3所示的四边固支方膜的自由振动问题，其精确解如下：其中，m(m=1,2,3,…)及n(n=1,2,3,…)分别表示在x及y方向的半波数目，当二者交换取值时将出现重频。采用本文方法求解前10阶特征对，并将结果汇总至表1。图3 固支方膜计算简图Fig.3 Clamped square membrane model表1 固支方膜自由振动求解结果Table 1 Results for clamped square membrane v
工程力学 2020年1期2020-01-17
- 基于试验的C/SiC典型结构热模态模型修正方法*
选择、自由模态与固支模态修正，取得了良好的修正效果，为高温环境下的复合材料结构模态修正提供了一种可行的方法。1 基于有限元法的热模态理论式(1)为不考虑几何非线性下热模态表达式[5]:(1)式中：KT为结构刚度矩阵；Kσ为热应力引起的附加刚度矩阵[6]；M为质量矩阵；ωi为第i阶固有角频率；φi为第i阶频率对应的振型向量。(2)式中：B为几何矩阵，由结构及其约束形式确定；D为弹性矩阵，与结构材料参数有关，当温度发生改变时，材料参数发生改变从而该改变弹性矩阵
现代防御技术 2019年6期2019-12-20
- 任意阶梯型截面Timoshenko 梁的弯曲
界约束视为简支或固支等理想边界条件.虽然这种处理方式具有一定的合理性,并可简化计算分析,但对于梁边界的某些特殊连接形式,如木结构的榫卯连接、PC(prestressed concrete)结构中的结点等,应用理想边界条件分析梁弯曲可能会产生较大的误差；另外,阶梯型截面梁构件已广泛应用于机械和建筑结构等工程领域中,因此边界弹性支承下阶梯型截面梁的弯曲研究及其应用具有重要的理论意义和广泛的应用背景.阶梯型截面梁弯曲分析的经典解析方法是以截面变化位置为分界点,将
上海大学学报（自然科学版） 2019年5期2019-10-31
- 双端固支石英振梁力频系数与热弹性品质因数分析
4）0 引言双端固支石英振梁具有力频特性,施加在振梁轴线方向上的力能够改变振梁的振动频率,此特性被广泛应用于力传感器、加速度传感器、压力传感器等高精度谐振式传感器中[1-3]。传感器内部通过弹性元件将加速度或压力载荷等转换为振梁的轴向力,改变其振动频率并将频率变化输出,实现被测载荷的准数字式测量[4]。作为传感器的敏感元件,双端固支石英振梁的力频系数和品质因数Q值（Quality Factor）对传感器的精度具有重要的影响[5]。力频系数指的是单位轴向力引
导航与控制 2019年4期2019-09-25
- 局部载荷作用下四边固支矩形板弹性解答及其应用
引 言对于四边固支矩形板的弹性解答，很多学者已进行了较为深入的研究，主要针对承受均布载荷的矩形板[1]，钟阳[2]提出利用辛几何法推导得到均布载荷下四边固支矩形弹性薄板弯曲问题的解答；李元媛[3]提出采用多项式函数结合Navier 方法来得到近似的矩形薄板弯曲挠度，IMRAK[4]结合三角函数和双曲函数，在忽略高阶小量的前提下求解了四边固支矩形板受均布载荷的最大位移。均布载荷下四周刚性固定矩形板解答可用于对船体中板格进行分析，如承受分布货物荷重的甲板板。
舰船科学技术 2019年7期2019-08-16
- 基于Matlab 的扇形环板轴向压缩变形的偏微分方程数值求解∗
形貌3.1 内圆固支外圆简支扇形环板挠曲问题的求解设r=a为固支，r=b为简支，则有对上面4个方程联立求解，得出A，B，C，G 的显式解的表达式，根据几何参数和物理参数a=20，b=50，m=1，k=1.5，u=0.3，D=100，p=10000000。取 A5，B5，C5，G5，A7，B7，C7，G7，A9，B9，C9，G9共计 19 个值，代入通解表达式（7），取前5 项，在Matlab 中作挠度曲面图如图3所示。图3 当r=a固支，r=b简支时扇形环
计算机与数字工程 2019年7期2019-07-31
- 尺寸效应对固支直杆弯曲小试样蠕变性能评价的影响
域的进一步应用。固支直杆弯曲小试样[11]因试样结构简单、受力简单、能得到断裂数据等特点，在在役和非在役设备材料性能测试评价方面具有潜在的优越性，近年来备受学者们的关注。庄法坤[11]基于梁弯曲理论，提出了小变形范围固支直杆弯曲蠕变变形本构，并与传统单轴蠕变进行了关联；白钰[12]通过引入系数λ对固支直杆蠕变小变形本构进行了修正，并指出λ=4时该修正的本构与单轴蠕变关联性更好；秦宏宇[13]通过引入全局变形理论，建立了大变形下固支直杆位移应变转换公式；Zh
压力容器 2019年1期2019-03-05
- 海底悬跨管道表面双裂纹数值分析
为两端简支、两端固支、一端简支和一端固支等约束边界；弹性边界是用弹簧来反映管-土之间相互作用，通过弹簧的刚度系数反映土体的刚度系数。考虑海洋土体性质较为复杂，管道在铺设过程中所经过的土壤带也不同，本文选取渤海和黄海土壤特性进行研究[13-14]，土壤具体参数为：软黏土垂直刚度因子CV=1 400 kN/m5/2，水平刚度因子CL=1 200 kN/m5/2，管-土之间静刚度KV,S=160～260 kN/m5/2。1.3 模型建立分析海底悬跨管道表面双裂纹
中国安全生产科学技术 2018年12期2019-01-05
- 两端固支屈曲梁准零刚度隔振器的微振动隔振性能分析
[16]利用两端固支屈曲梁建立竖向准零刚度隔振系统，有效避免铰接间隙的影响，但未对固支屈曲梁结构参数对隔振性能的影响展开深入分析。Benjamin等[17]将两端固支屈曲梁准零刚度隔振器用于振动和冲击隔离研究，取得明显的隔振和隔冲效果，但文中屈曲梁负刚度中忽略了高阶项的影响，并且未从理论上对系统的整体动力学特性进行分析。本文以微振动隔振为目标，研究使用两端固支屈曲梁准零刚度隔振系统进行微振动隔振，首先分析两端固支屈曲梁负刚度的产生机理，其次，通过理论计算，
振动与冲击 2018年15期2018-08-27
- 平缓地貌间隔式开采顶板周期破断机制分析
面前方煤壁的三边固支及液压支架的一边简支薄板模型。通过三边固支一边简支的薄板力学模型分析顶板周期破断过程中的应力演变规律，模型如图1所示，其中a为周期来压步距，b′为工作面长度，x反方向为工作面推进方向。矩形弹性薄板的板厚h要满足x/8≤h≤x/5，文中按最大板厚进行选取，模型尺寸为300 m×10 m×2 m。图1 矩形弹性薄板模型示意图2 间隔式开采顶板应力分布规律分析平缓地貌下间隔式开采顶板上赋载荷可做均布载荷处理q=γH(1)式中：γ—容重，γ=2
陕西煤炭 2018年2期2018-07-30
- 过渡支撑条件下扇环形板应力分析
边或圆弧边简支和固支的边界条件下。钱民刚等人[15-16]给出了扇形板、环形板弯曲问题的Fourier-Bessel级数解。Aghdam M M等人[17]应用扩展的康托诺维奇方法对扇形薄板的弯曲变形和应力进行计算，数值计算结果表明该方法精度较高。钱民刚等人[18]利用加补充项的Fourier-Bessel双重级数的位移模式，给出了沿直边简支的环扇形弯曲问题的级数解。陈聪等人[19-20]采用Shannon小波配置法并结合精细积分法分析了周边固支扇形板的静
石油化工设备 2018年3期2018-05-31
- 不同边界条件下高速旋转带篦齿薄壁短圆柱壳的行波共振特性研究
，在简支-简支、固支-固支、固支-简支、固支-自由和简支-自由五种边界条件下，采用传递矩阵法[20]对高速旋转带篦齿薄壁短圆柱壳的振动特性进行求解，对不同激振作用下的行波共振特性进行分析，为控制和避免动力旋转机械的共振问题具有实际意义。1 旋转带篦齿薄壁短圆柱壳模型旋转态带篦齿薄壁短圆柱壳的模型和断面形状如图1所示。在柱坐标系Oxθz中，原点O为端面上的圆心，圆柱壳以角速度Ω绕x轴转动，u(x,θ,t)、v(x,θ,t)和w(x,θ,t)分别为中面上任意一
振动与冲击 2018年10期2018-05-25
- 考虑土－结构相互作用的输电塔风振系数计算
构相互作用和基础固支两种工况的风振系数，对比分析4种组合条件下的风振系数值．希望能为输电塔结构的抗风设计及风振响应分析提供一些建议和帮助．1 有限元建模方法结构采用的塔型如图1所示，高度为42．6 m，呼称高30 m，材料属性为:弹性模量E=2．1×1011Pa，泊松比υ=0．3，密度ρ=7850 kg/m3，选用的角钢规格有12种，利用ABAQUS软件建立输电塔有限元模型，角钢单元定义为 beam［11］．单腿单桩，桩长、桩径分别为 10 m、0．6 m
东北电力大学学报 2018年2期2018-05-21
- 约束分布对混合边界薄板固有频率影响的研究★
级数法研究了简支固支结合薄板的固有频率；Helmut.F等[2]研究了不同混合边界条件下圆形薄板固有频率的变化情况和低阶模态的偏移情况；S.C. Fan和Y.K. Cheung[3]用有限条方法研究了混合边界薄板振动。国内对于混合边界薄板的研究集中于静力学问题[4-6]，在动力学方面，李广基和何志平[7]使用加权残值法解答了部分混合薄板的固有频率。而关于混合边界条件分布对于矩形薄板固有频率的影响的研究较少。本文使用有限元软件Abaqus，对于不同边界分布和
山西建筑 2018年6期2018-03-22
- PDMS薄膜阀压电泵设计及实验研究
左右割开组成两端固支阀，如图3(b)所示。压电振子是泵的核心部件，实验用到三种尺寸的振子，振子1谐振频率为586.7 Hz，振子2谐振频率为768.8 Hz,振子3谐振频率1153.8 Hz。将三个尺寸的矩形压电片(PZT-4)用环氧胶(DP460)粘贴在三个不同尺寸的梁(锰钢)中间节点位置而制成。图2PDMS薄膜单向阀压电泵爆炸图(1)PMMA缓冲空间；(2)、(5)PDMS薄膜；(3)PMMA进出水口道；(4)、(6)PMMA进出口阀座板； (7)、(
安徽职业技术学院学报 2018年4期2018-02-13
- Mises屈服条件下内边界自由环板受线性载荷作用下的极限载荷
边界简支和外边界固支两种边界条件下自由环板在线性载荷作用下极限载荷的理论计算结果。针对以上两种不同的边界条件，采用合适的试函数，采用加权残数法，给出了极限载荷的数值结果。与Tresca条件下的数值结果进行了比较，比较结果表明，计算结果是合理的。加权残数法;Mises屈服条件； 极限载荷； 环板环板是工程上常用的一种结构型式，在环板上的某一点进入屈服之后，仍然可以承受更大的载荷，直到达到塑性极限状态。因此，对于环板来说，为更好地发挥材料的性能，特别对塑性性能
兵器装备工程学报 2017年11期2017-12-06
- 固支压电叠层梁的精确解
230009)固支压电叠层梁的精确解高 菊， 关 群， 杨益飞(合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009)从压电材料的本构方程出发，结合弹性材料的本构方程、运动方程和梯度方程，引入状态空间法，通过矩阵推导与计算，建立相应的状态方程，由压电材料单层梁的状态方程推导出压电叠层梁的状态方程，结合压电叠层固支梁相应的力学和电学边界条件，求解出状态传递矩阵。压电材料；状态空间法；固支梁；叠层0 引 言智能材料在大型结构与工程的安全和发展领域展现出
工程与建设 2016年3期2016-12-09
- 斜拉拱桥面内弹性稳定性研究
件不敏感，铰支、固支条件下弹性屈曲系数接近。这是由于斜拉索的存在，索、拱、吊杆、桥面系组成自平衡体系，导致边界条件对弹性屈曲的影响降低。（2）从图3～图5可知，斜拉拱在不同荷载工况、边界条件下，在计算矢跨比范围内，随着矢跨比增加，弹性屈曲系数逐渐平稳提高，未出现极值点。（3）从图3～图6可知，相对于普通拱，铰支边界条件时，不同荷载工况下斜拉拱弹性屈曲系数提高2.60～6.36倍不等，且随着矢跨比增加，提高倍数平稳增加。而对于固支边界条件，斜拉拱弹性屈曲系数
城市道桥与防洪 2016年3期2016-11-24
- 约束方式对橡胶高频振动测试结果的影响
，结果表明：两端固支竖直放置工况的相干性最优，两端固支竖直放置工况的试验结果与一端固支竖直放置工况相比与仿真结果更吻合，有关结论为用振动梁法在高频振动条件下测试黏弹性橡胶材料时约束方式的选择提供参考依据。振动与波；传递函数；约束方式；相干性；模态黏弹性阻尼材料一般是以聚合物存在的高分子，其阻尼机理是阻尼材料在受到交变应力作用下，应变滞后于应力，有一部分功损耗掉转化为热，滞后现象越严重，材料的阻尼性能越好，因此可利用高分子材料的粘弹阻尼特性将振动机械能转化成
噪声与振动控制 2016年4期2016-09-01
- Winkler-Pasternak弹性地基FGM梁自由振动二维弹性解
w=0(7)左端固支-右端固支(C-C)x=0及x=l处：u=w=0(8)左端固支-右端简支(C-S)(9)左端固支-右端自由(C-F)(10)无量纲化为(11)式中：A为横截面面积；J为惯性矩；ω为固有频率；λ为无量纲频率。设位移分量为(12)式中：I为虚数单位。将式(11)、(12)代入式(4)及式(5)～式(10)，可得控制微分方程及相应边界条件。控制微分方程为(13)边界条件为:下边界η=0处(14)上边界η=1处(15)左右边界ξ=0，ξ=1处固
振动与冲击 2015年20期2016-01-15
- 四边固支的双模量矩形板的弯曲计算
15011)四边固支的双模量矩形板的弯曲计算张鹏，范存新(江苏省结构工程重点实验室(苏州科技学院)，江苏苏州215011)运用弹性力学的相关知识计算出双模量矩形板在外荷载作用下的中性面的具体位置；然后用康托洛维奇法和伽辽金法计算四边固支的双模量矩形板的弯曲；最后列举算例，将计算所得数据与用ANSYS有限元分析软件计算的结果相比较。得出结论：文中所得关于四边固支的双模量的矩形板的弯曲计算公式精度较高；当材料拉压模量差异较大时，在计算中不能忽略双模量的影响。双
常州工学院学报 2015年6期2015-06-27
- 动量轮诱导的卫星地面微振动特性研究以及在轨仿真分析
不安装太阳翼，按固支和悬吊两种状态进行动量轮转动的微振动环境测试。卫星固支状态即是把卫星用螺钉连接在支架车上，也叫支架车状态。支架车由丝杠旋紧，支撑于地面上。严格来说，这种固定形式使卫星处于非完全固定边界，其基本频率低于卫星完全固定的频率。悬吊状态则是用吊具吊起卫星，吊具上端挂在实验室内的吊车上。1.2 试验测试工况卫星固支和悬吊两种状态下，按表1所示的动量轮运转工况进行微振动环境测试。在微振动环境测试之前，应进行背景噪声和卫星结构频率特性的测试。试验期间
装备环境工程 2015年3期2015-05-28
- 考虑非局部效应的纳米梁非线性振动
非局部效应的两端固支纳米梁动力学方程，对其求解即可得到梁的振动特性。式中，μ是等效黏性阻尼系数。将方程无量纲化，再引入小参数ε，设激励力幅值与小参数ε同数量级，阻尼项和轴向力因素项也与小参数ε同数量级，系统的非线性振动微分方程为其中，两端固支纳米梁的边界条件为:方程的解w和轴向力P可以展开为ε的幂级数形式:其中T0和T1分别为慢变和快变时间尺度。将方程(10)和(11)分别代入到方程(7)、(8)和边界条件(9)，令ε同幂次的项系数为零，得到以下各阶近似线
振动与冲击 2013年4期2013-09-09
- 爆炸载荷下固支矩形板的大挠度塑性动力响应
074爆炸载荷下固支矩形板的大挠度塑性动力响应颜 丰，刘敬喜华中科技大学船舶与海洋工程学院，湖北武汉 430074从矩形板的小挠度运动方程出发，通过引入膜力因子，给出四边固支矩形板在大挠度变形情况下的运动方程，分析矩形板大挠度塑性动力响应，并根据运动方程导出在矩形脉冲载荷作用下四边固支矩形板的运动微分方程，求解矩形板的最大残余变形计算式。同时，通过假设的应变率效应系数选取方法，解决大挠度加载情况下材料屈服应力的增加问题。使用有限元仿真手段验证了带有移行铰线
中国舰船研究 2013年1期2013-06-07
- 考虑弯曲刚度及边界约束的短索内力识别
程［5］。在两端固支和一端固支一端铰支约束下，拉索的频率方程分别为式中：式（1）和式（2）为超越方程，求解较为复杂。1．2 内力识别公式推导现通过引入等效计算长度li（i为对应模态阶数），其为不同边界约束下对应的拉索计算长度，来解决特殊边界下拉索内力的识别问题。记拉索实际长度为l，等效长度为li，代入两端铰支约束下的拉索的振动频率公式，得到引入参数［6］同时，令将式（6）、（7）及式（8）带入式（3）、（4）及式（5）得到用ζ和ηi表示的λ1和λ2，再将λ
交通科技 2013年1期2013-01-18
- 板坯连铸鼓肚变形挠度及变形阻力计算模型
简支矩形板和四边固支矩形板坯鼓肚模型的挠度解。从鼓肚变形能出发，推导出计算鼓肚变形阻力的解析模型。通过工程实例和实测分析讨论了承受均匀载荷的四边简支矩形板、一对边简支另一对边固支矩形板、和四边固支矩形板坯鼓肚模型的适用性，后两者都适合鼓肚变形挠度计算。连铸;鼓肚变形;鼓肚变形阻力0 前言现代板坯连铸机生产过程中，随着拉坯速度的提高和冶金长度的不断加长，铸坯在离开结晶器下口后，当板坯通过二次冷却区两个夹辊之间，铸坯在内部未凝固的钢水静压力作用下必将产生鼓肚变
重型机械 2012年4期2012-09-19
- 几何参数对旋转薄壁圆柱壳振动特性的影响
简支(S－S):固支－简支(C－S):固支－自由(C－F):自由－简支(F－S):固支－固支(C－C):旋转圆柱壳系统参数选为:μ=0.3，E=1.078×105MPa，ρ=4.5×103kg/m3，N=6000 r/min;针对振型(m=1，n=6)的情况，基于上述给定参数，分别分析几何参数对旋转圆柱壳固有频率和振型比的影响。图2 h/r对频率特性的响应Fig.2 Frequency characteristic for different h/r厚度与
振动与冲击 2012年13期2012-06-05
- 固支/对边固支对边自由矩形板模型
布横向载荷，四边固支及对边固支对边自由边界条件为例进行了探讨.1 正交异性矩形板的边界条件均布横向载荷下正交异性矩形板几何尺寸及坐标系见图1.图1 矩形板坐标系统及形状Fig.1 Geometry of a rectangular plate为简化及更具有一般性，设定短边为宽度2B，长边为长度2A，以半宽B为尺度，建立新的无量纲体系，即式中:W、U、V分别为z向挠度和x向、y向位移.正交异性复合材料几何方程为物理方程为上、下自由表面有:z=±h，τyz=0
哈尔滨工程大学学报 2012年7期2012-03-23
- 爆炸载荷作用下单向加筋方板的大挠度塑性动力响应分析
了“十字形”加筋固支方板以及矩形加筋板的刚塑性动力响应。1995年，吴有生等［11］采用能量法推导了一个计算爆炸载荷作用下舰船板架塑性变形及破损的公式，并与有关实验进行了比较。最近，方斌等［12］采用能量法讨论了水下爆炸冲击波荷载作用下船底板架的塑性动力响应。实验研究以及理论分析结果表明［4，13］:取决于加强筋的相对刚度以及爆炸载荷峰值的大小，加筋板的变形模式将呈现3种不同的形式:① 当加强筋的相对刚度较小时，加筋板面板传递给加强筋的动反力使加强筋迅速进
振动与冲击 2011年4期2011-06-05
- 爆炸载荷作用下单向加筋板的塑性动力响应分析
荷作用下单根加筋固支方板的大挠度塑性动力响应。分析表明：加筋板的运动，取决于加强筋的相对刚度以及载荷峰值的大小，将呈现出3种不同的模式。研究仅限于讨论加筋板的总体变形模式，具体讨论了单向加筋固支方板在忽略弯矩影响下的薄膜解法。得到的理论结果与已有的试验结果在多数情况下符合良好，表明简化理论分析方法能对爆炸载荷下单向加筋固支方板的永久变形做出较为合理的预报。加筋板；爆炸载荷；破坏模式；大变形；塑性动力响应1 引言加筋板结构在保证结构的耐用性以及经济性方面具有
中国舰船研究 2010年5期2010-03-06