1992年 第9卷 第1期
1992, 9(1): 1-2.
摘要:
力学是兼备基础科学和技术科学两重性质的学科,它一方面探索自然界中物质机械运动的基本规律,目前在湍流的机理、材料强度的宏微观研究以至地球内部物质运动等许多方面都还在进行着十分活跃的研究。
力学是兼备基础科学和技术科学两重性质的学科,它一方面探索自然界中物质机械运动的基本规律,目前在湍流的机理、材料强度的宏微观研究以至地球内部物质运动等许多方面都还在进行着十分活跃的研究。
1992, 9(1): 3-10.
摘要:
本文从修正的扁壳胡海昌-鹫律原理泛函出发,引入两方面的广义协调条件(单元边界位移的积分型协调条件,膜应变与位移之间的积分型协调条件),使泛函退化为扁壳势能原理泛函,在此基础上导出一个具有二十个自由度的扁壳曲面矩形元。此单元对厚扁壳和薄扁壳都通用,不出现剪切闭锁和薄膜闭锁现象,具有良好的性能。
本文从修正的扁壳胡海昌-鹫律原理泛函出发,引入两方面的广义协调条件(单元边界位移的积分型协调条件,膜应变与位移之间的积分型协调条件),使泛函退化为扁壳势能原理泛函,在此基础上导出一个具有二十个自由度的扁壳曲面矩形元。此单元对厚扁壳和薄扁壳都通用,不出现剪切闭锁和薄膜闭锁现象,具有良好的性能。
1992, 9(1): 11-18.
摘要:
本文基于弹塑性分叉理论研究单向纤维增强复合材料的压缩破坏模式和压缩强度对缺陷的敏感性问题。对于常见复合材料,所得结论是:无缺陷或者小缺陷情况的破坏模式为倾斜破坏带;大缺陷情况的破坏模式为水平破坏带;形成水平破坏带的压力值小于形成倾斜破坏带的压力。
本文基于弹塑性分叉理论研究单向纤维增强复合材料的压缩破坏模式和压缩强度对缺陷的敏感性问题。对于常见复合材料,所得结论是:无缺陷或者小缺陷情况的破坏模式为倾斜破坏带;大缺陷情况的破坏模式为水平破坏带;形成水平破坏带的压力值小于形成倾斜破坏带的压力。
1992, 9(1): 19-23.
摘要:
本文以B-R运动准则为基础给出带有初缺陷的弹性圆柱壳冲击扭转屈曲研究。研究表明,随着初缺陷的增加以及矩形脉冲扭矩作用时间的减少,B-R运动准则意义上的冲击屈曲不再有意义,另外随着矩形脉冲矩作用时间的减少,周向屈曲波纹数增加,但初缺陷的大小对周向波纹数没有影响。
本文以B-R运动准则为基础给出带有初缺陷的弹性圆柱壳冲击扭转屈曲研究。研究表明,随着初缺陷的增加以及矩形脉冲扭矩作用时间的减少,B-R运动准则意义上的冲击屈曲不再有意义,另外随着矩形脉冲矩作用时间的减少,周向屈曲波纹数增加,但初缺陷的大小对周向波纹数没有影响。
1992, 9(1): 24-30.
摘要:
本文依据可以忽略惯性项影响的假设[1,2],采用了调和函数法[3]、摄动法、拉氏变换法及带有补充项的富氏级数法[4],解决了周边自由的矩形域平面应变问题的耦合热弹性准静力分析。调和函数法及摄动法的采用是为了解耦;拉氏变换法是用以将对时间维的求导化为带参变量的代数运算;应用带补充项的富氏级数法是为了满足任意的边界条件。文中给出算例,算例结果表明耦合项的影响在某些情况下是不能忽视的。文中给出的算法具有较好的收敛性。
本文依据可以忽略惯性项影响的假设[1,2],采用了调和函数法[3]、摄动法、拉氏变换法及带有补充项的富氏级数法[4],解决了周边自由的矩形域平面应变问题的耦合热弹性准静力分析。调和函数法及摄动法的采用是为了解耦;拉氏变换法是用以将对时间维的求导化为带参变量的代数运算;应用带补充项的富氏级数法是为了满足任意的边界条件。文中给出算例,算例结果表明耦合项的影响在某些情况下是不能忽视的。文中给出的算法具有较好的收敛性。
1992, 9(1): 31-37.
摘要:
本文研究了考虑损伤的蠕变介质的变形场与损伤场的解。求得了下列三个问题的新解:(1)考虑损伤的指数律蠕变材料在小损伤条件下的变形场与损伤场;(2)幂律蠕变材料在大损伤条件下的裂纹尖端场;(3)全耦合蠕变损伤的圆柱扭转问题的变形场与损伤场,这三个新解均可用解析的形式表达。
本文研究了考虑损伤的蠕变介质的变形场与损伤场的解。求得了下列三个问题的新解:(1)考虑损伤的指数律蠕变材料在小损伤条件下的变形场与损伤场;(2)幂律蠕变材料在大损伤条件下的裂纹尖端场;(3)全耦合蠕变损伤的圆柱扭转问题的变形场与损伤场,这三个新解均可用解析的形式表达。
1992, 9(1): 38-42.
摘要:
本文给出了一个零级次弹性圆柱杆在阶跃速度拉伸时有限变形的解析解,由其解发现,在阶跃速度下轴向惯性效应比在指数速度下有极大增加。
本文给出了一个零级次弹性圆柱杆在阶跃速度拉伸时有限变形的解析解,由其解发现,在阶跃速度下轴向惯性效应比在指数速度下有极大增加。
1992, 9(1): 43-50.
摘要:
本文按照Gurtin方法[1]提出了含有两个任意参数的弹性动力学广义变分原理.参数的不同取值以及附加不同的约束条件,可以得到多种弹性动力学Gurtin型变分原理。
本文按照Gurtin方法[1]提出了含有两个任意参数的弹性动力学广义变分原理.参数的不同取值以及附加不同的约束条件,可以得到多种弹性动力学Gurtin型变分原理。
1992, 9(1): 51-59.
摘要:
本文综述了非经典阻尼结构动力分析的模态综合法.将已有的各种模态方法概括并定义为三大类,即实模态近似方法、复模态方法和近似复模态方法.列举了各种方法的主要步骤,分析了各自的优缺点,并强调近似复模态方法的特殊优越性。
本文综述了非经典阻尼结构动力分析的模态综合法.将已有的各种模态方法概括并定义为三大类,即实模态近似方法、复模态方法和近似复模态方法.列举了各种方法的主要步骤,分析了各自的优缺点,并强调近似复模态方法的特殊优越性。
1992, 9(1): 60-64.
摘要:
文中采用插值矩阵法[1]讨论了圆形贮液池的力学分析过程,此方法易于程序化且计算量小,有利于钢筋砼圆形贮液池的优化设计。
文中采用插值矩阵法[1]讨论了圆形贮液池的力学分析过程,此方法易于程序化且计算量小,有利于钢筋砼圆形贮液池的优化设计。
1992, 9(1): 65-71.
摘要:
本文提出了一种求解大型结构动力方程的新的并行直接积分方法。该方法在L.Brusa和L.Nigro提出的一步(one-step)直接积分方法的基础上,引进并行运算步骤。并行运算步骤是通过将动力积分方程子结构化,同时进行组集和凝聚实现的。该方法在西安交通大学ELXSI-6400并行机上程序实现,计算结果表明能有效地求解大型结构有限元动力方程的并行直接积分方法。
本文提出了一种求解大型结构动力方程的新的并行直接积分方法。该方法在L.Brusa和L.Nigro提出的一步(one-step)直接积分方法的基础上,引进并行运算步骤。并行运算步骤是通过将动力积分方程子结构化,同时进行组集和凝聚实现的。该方法在西安交通大学ELXSI-6400并行机上程序实现,计算结果表明能有效地求解大型结构有限元动力方程的并行直接积分方法。
1992, 9(1): 72-78.
摘要:
由于耦合效应使多结构组合体系的控制分析和计算变得很复杂,故本文着意讨论了水平两结构组合体系的一般解耦条件;并进一步推导了一类线性双自由度Van der Pol模型的解析解。同时,通过数值分析研究了可分离型组合体系的控制机理。
由于耦合效应使多结构组合体系的控制分析和计算变得很复杂,故本文着意讨论了水平两结构组合体系的一般解耦条件;并进一步推导了一类线性双自由度Van der Pol模型的解析解。同时,通过数值分析研究了可分离型组合体系的控制机理。
1992, 9(1): 79-87.
摘要:
本文提出了由有限元系统组成的结构组合优化设计的多阶段决策算子方法;以含梁单元的平面刚架结构与弹性薄板结构组合优化设计为例说明了方法的应用。由于这个方法具有通用性好、公式推导和程序简单,节省计算机存储等优点,它可在工程设计领域中广泛应用。
本文提出了由有限元系统组成的结构组合优化设计的多阶段决策算子方法;以含梁单元的平面刚架结构与弹性薄板结构组合优化设计为例说明了方法的应用。由于这个方法具有通用性好、公式推导和程序简单,节省计算机存储等优点,它可在工程设计领域中广泛应用。
1992, 9(1): 88-93.
摘要:
本文提出将已有的优质薄板矩形单元扩展为无闭锁现象的厚薄板通用的优质单元的一般方法。对于薄板极限情况,这种厚薄板通用单元自动退化为原来的薄板单元,彻底地消除了剪切闭锁现象。应用此法构造出两种厚薄板通用矩形单元LFR1和LFR2。这些单元的自由度少,只含常规的角点挠度和转角,推导方法简易,并具有一般性,能够通过分片检验。数值算例表明这些单元对薄、厚板都具有很高的精度,适用于实际工程计算。
本文提出将已有的优质薄板矩形单元扩展为无闭锁现象的厚薄板通用的优质单元的一般方法。对于薄板极限情况,这种厚薄板通用单元自动退化为原来的薄板单元,彻底地消除了剪切闭锁现象。应用此法构造出两种厚薄板通用矩形单元LFR1和LFR2。这些单元的自由度少,只含常规的角点挠度和转角,推导方法简易,并具有一般性,能够通过分片检验。数值算例表明这些单元对薄、厚板都具有很高的精度,适用于实际工程计算。
1992, 9(1): 94-103.
摘要:
本文运用Ramberg-Osgood或Hardin-Drnevich等动力本构关系与广义Masing准则考虑土料在地震等产生的不规则加载条件下的非线性滞变特征,将逐步积分法与不平衡荷载转移法相结合提出了动力非线性分析的一种有效增量迭代计算格式,从而建立了求解场地地震反应的真非线性分析方法;编制了同时可以进行所建议的真非线性分析与传统的等价线性化运算的通用计算程序,进而通过算例分析进行了讨论。
本文运用Ramberg-Osgood或Hardin-Drnevich等动力本构关系与广义Masing准则考虑土料在地震等产生的不规则加载条件下的非线性滞变特征,将逐步积分法与不平衡荷载转移法相结合提出了动力非线性分析的一种有效增量迭代计算格式,从而建立了求解场地地震反应的真非线性分析方法;编制了同时可以进行所建议的真非线性分析与传统的等价线性化运算的通用计算程序,进而通过算例分析进行了讨论。
1992, 9(1): 104-114.
摘要:
采用一般有限元法分析环向加劲圆柱壳外压稳定性需要用确定的单元结点位移描述待定的各种失稳波形的变化,从而造成单元划分较多,基函数复杂,所需计算机内存大,往往使稳定性分析难于实现。本文利用半解析有限元法来分析圆柱壳的稳定性,可以利用解析的成果代替一般有限元法的离散化处理,有效地解决了用一般有限元法要遇到的难题。半解析有限元法的特点是:在位移模式中,周向引入圆环板和圆柱壳的解析函数,轴向和径向采用了离散型的内插多项式函数。由于采用了解析函数与离散函数相结合的位移模式,所以不但减少了自由度,并提高了计算精度,而且也能方便地处理各种复杂的结构及其不同的连接方式。本研究采用了几何非线性大挠度理论,据此,推导了单元的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵。在稳定性计算中,把求解失稳荷载和失稳变形形态的问题,转化为数学上求实矩阵的最大特征根及其特征向量的问题。本文最后给出了计算实例,计算结果与理论解吻合较好,说明此法是切实可行的,并且具有广泛的使用范围。
采用一般有限元法分析环向加劲圆柱壳外压稳定性需要用确定的单元结点位移描述待定的各种失稳波形的变化,从而造成单元划分较多,基函数复杂,所需计算机内存大,往往使稳定性分析难于实现。本文利用半解析有限元法来分析圆柱壳的稳定性,可以利用解析的成果代替一般有限元法的离散化处理,有效地解决了用一般有限元法要遇到的难题。半解析有限元法的特点是:在位移模式中,周向引入圆环板和圆柱壳的解析函数,轴向和径向采用了离散型的内插多项式函数。由于采用了解析函数与离散函数相结合的位移模式,所以不但减少了自由度,并提高了计算精度,而且也能方便地处理各种复杂的结构及其不同的连接方式。本研究采用了几何非线性大挠度理论,据此,推导了单元的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵。在稳定性计算中,把求解失稳荷载和失稳变形形态的问题,转化为数学上求实矩阵的最大特征根及其特征向量的问题。本文最后给出了计算实例,计算结果与理论解吻合较好,说明此法是切实可行的,并且具有广泛的使用范围。
1992, 9(1): 115-122.
摘要:
本文提出含有二参数的变厚度圆锥扁薄壳的厚度函数表达式h=h0[1+β(r/a)γ],(γ>0),采用变厚度板壳大挠度理论的修正迭代法,对均布载荷作用下周边固定的变厚度圆锥扁薄壳的非线性稳定问题进行了求解,得到了精度较高的二次近似解析解,所获得的数值结果用图表给出。
本文提出含有二参数的变厚度圆锥扁薄壳的厚度函数表达式h=h0[1+β(r/a)γ],(γ>0),采用变厚度板壳大挠度理论的修正迭代法,对均布载荷作用下周边固定的变厚度圆锥扁薄壳的非线性稳定问题进行了求解,得到了精度较高的二次近似解析解,所获得的数值结果用图表给出。
1992, 9(1): 123-133.
摘要:
本文提出了用双B样条函数作为双曲扁壳位移场插值函数,从而对双曲扁壳结构静力与动力问题进行了系统研究,推导出分析该问题的有关求解公式。本文方法适用于双曲扁壳结构在各种外荷载作用、各种边界条件下的应力场、位移场及自振频率分析。
本文提出了用双B样条函数作为双曲扁壳位移场插值函数,从而对双曲扁壳结构静力与动力问题进行了系统研究,推导出分析该问题的有关求解公式。本文方法适用于双曲扁壳结构在各种外荷载作用、各种边界条件下的应力场、位移场及自振频率分析。
1992, 9(1): 134-140.
摘要:
本文采用板壳有限元Coons曲面法[1,2]和挠度位移与转角位移导数相关构造法构造出一个有效的厚薄板通用矩形单元,并直接给出位移场形函数;其推导简单易行,灵活多样,几何意义直观,力学概念清晰,并具有一般性。在薄板极限情况下,本文厚薄板通用单元自动退化为一个性能良好的薄板Coons曲面矩形元[5],不出现剪切闭锁现象。数值计算表明:本文构造的厚薄板通用单元具有较高的计算精度和良好的收敛性。
本文采用板壳有限元Coons曲面法[1,2]和挠度位移与转角位移导数相关构造法构造出一个有效的厚薄板通用矩形单元,并直接给出位移场形函数;其推导简单易行,灵活多样,几何意义直观,力学概念清晰,并具有一般性。在薄板极限情况下,本文厚薄板通用单元自动退化为一个性能良好的薄板Coons曲面矩形元[5],不出现剪切闭锁现象。数值计算表明:本文构造的厚薄板通用单元具有较高的计算精度和良好的收敛性。
1992, 9(1): 141-141.
摘要:
1991年11月20日本刊第二届编委会常务编委在清华大学土木系召开第一次会议,主编龙驭球教授主持了会议。
1991年11月20日本刊第二届编委会常务编委在清华大学土木系召开第一次会议,主编龙驭球教授主持了会议。
