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双轴对称截面薄壁圆弧曲梁的弹性稳定平衡方程 被引量：2
1
作者 杨永华 陈以一 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2006年第3期387-396,共10页
基于薄壁构件分析的基本假定,采用双轴对称截面薄壁圆弧曲梁的精确翘曲位移表达式,导出了曲梁考虑几何非线性情况下的总势能,根据欧拉公式得到了曲梁的稳定平衡方程。推导中采用横截面线性和非线性总应变为零的假定,从而无需考虑横向应... 基于薄壁构件分析的基本假定,采用双轴对称截面薄壁圆弧曲梁的精确翘曲位移表达式,导出了曲梁考虑几何非线性情况下的总势能,根据欧拉公式得到了曲梁的稳定平衡方程。推导中采用横截面线性和非线性总应变为零的假定,从而无需考虑横向应力的影响,对应变高阶项采用合理的简化处理,使理论推导过程简单明了。在理论推导的基础上分析了简支拱在均布径向荷载和两端等弯矩荷载作用下的平面内和平面外屈曲问题,并与其他研究者的结果进行了比较,追溯了各理论结果存在差别的根源,论证了本文理论推导过程的合理性。使用通用有限元软件ANSYS进行了模拟,与本文的分析结果一致,证明了所得公式的正确性。通过一些无碍结果的近似使所得公式形式简洁,便于在工程中应用。 展开更多
关键词 曲梁 总势能 稳定平衡方程 拱 屈曲分析
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横向荷载作用下单向压弯钢构件弯扭屈曲平衡微分方程
2
作者 何斌 付国 +1 位作者 田兴运 张博 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2016年第11期19-23,共5页
采用中性平衡法推导出横向荷载作用下无对称轴截面单向压弯钢构件的平衡微分方程,通过分析单轴对称截面压弯构件的受力和变形,对切向力方向进行了重新定义和说明。结合具体的荷载形式对双向压弯构件的总势能方程进行改造,得到横向荷载... 采用中性平衡法推导出横向荷载作用下无对称轴截面单向压弯钢构件的平衡微分方程,通过分析单轴对称截面压弯构件的受力和变形,对切向力方向进行了重新定义和说明。结合具体的荷载形式对双向压弯构件的总势能方程进行改造,得到横向荷载作用下两个无对称轴截面单向压弯构件的典型总势能方程,经过一阶变分为零,即δΠ=0,得到平衡微分方程。最后通过比较两种方法得到的平衡微分方程,说明给出的两个总势能方程的适应性。 展开更多
关键词 横向荷载 单向压弯钢构件 弯扭屈曲 总势能方程
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氧化物正电荷影响下半导体空间电势的近似解析解研究
3
作者 白小燕 陈伟 +5 位作者 林东生 王桂珍 刘岩 金晓明 杨善潮 李瑞宾 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期261-266,共6页
建立了半导体空间电势与界面氧化物正电荷之间联系的解析表达式。从一维情况下精确的泊松方程及其边界条件出发,对N(P)型硅半导体中的泊松方程作积累(耗尽)近似,根据德拜屏蔽效应对边界条件作截断近似,得到了氧化物正电荷影响下两种类... 建立了半导体空间电势与界面氧化物正电荷之间联系的解析表达式。从一维情况下精确的泊松方程及其边界条件出发,对N(P)型硅半导体中的泊松方程作积累(耗尽)近似,根据德拜屏蔽效应对边界条件作截断近似,得到了氧化物正电荷影响下两种类型半导体内电势的近似解析解。另外,还进行了精确数值计算,并将它与近似解析解的结果进行比较,结果表明,当氧化物正电荷增加到使P型半导体发生强反型后,近似解不再成立。根据强反型的条件,给出了P型半导体中近似解的适用范围。 展开更多
关键词 电离总剂量 氧化物正电荷 空间电势 泊松方程
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钢梁弯扭屈曲临界弯矩通用公式研究 被引量：11
4
作者 周绪红 刘占科 +1 位作者 陈明 何子奇 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期80-86,共7页
为研究钢梁弯扭屈曲总势能方程中的各势能项对临界弯矩Mcr通用公式中各系数取值的影响,由总势能方程推导临界弯矩Mcr的通用公式及3种典型总势能方程下各系数的计算式,揭示各势能项与各个系数的联系,计算无侧向支撑简支钢梁临界弯矩Mcr... 为研究钢梁弯扭屈曲总势能方程中的各势能项对临界弯矩Mcr通用公式中各系数取值的影响,由总势能方程推导临界弯矩Mcr的通用公式及3种典型总势能方程下各系数的计算式,揭示各势能项与各个系数的联系,计算无侧向支撑简支钢梁临界弯矩Mcr通用公式中各系数的数值,并分别分析现行国家标准GB 50018—2002和GB 50017—2003的整体稳定系数φb设计公式存在取值各异的问题。结果表明:系数C1、C2和C3的取值除都与非线性正应变能和非线性剪应变能有关外,系数C1的取值还与圣维南扭转应变能有关,系数C2的取值还与外荷载势能有关,而影响系数C3取值的势能项则因总势能方程而异;现行国家标准GB 50018—2002和GB 50017—2003的φb设计公式应采用统一的形式,且应统一φb设计公式中系数C3的取值。 展开更多
关键词 弯扭屈曲 临界弯矩通用公式 整体稳定系数 总势能方程
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扭矩对受弯和压弯钢构件整体稳定性的影响 被引量：9
5
作者 田兴运 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期106-112,共7页
以处于压、弯、扭复合受力状态的两端简支的单轴对称工字型截面的钢构件为研究对象,分析其受力及变形,列出了平衡微分方程,以此为基础给出了总势能方程。采用瑞利-里兹法求解总势能方程,得到一组非齐次方程。通过求解非齐次方程组,研究... 以处于压、弯、扭复合受力状态的两端简支的单轴对称工字型截面的钢构件为研究对象,分析其受力及变形,列出了平衡微分方程,以此为基础给出了总势能方程。采用瑞利-里兹法求解总势能方程,得到一组非齐次方程。通过求解非齐次方程组,研究了均布荷载和跨中集中荷载2种工况荷载偏心时扭矩对钢梁整体稳定性的影响,以及跨中扭矩对承受端弯矩、均布荷载和跨中集中荷载、均布扭矩对承受均布荷载等4种工况的钢压弯构件整体稳定性的影响。分析研究表明:通过修正受弯和压弯钢构件的整体稳定系数来体现扭矩的影响,计算简单方便,可供设计时参考;同时,给出了横向均布荷载和集中荷载共同作用下钢梁的等效临界弯矩系数,补充了现行钢结构设计规范;最后,通过实例计算表明,如果不考虑扭矩的影响,钢构件整体稳定验算是偏于不安全的。 展开更多
关键词 扭矩 受弯钢构件 钢压弯构件 总势能方程 等效临界弯矩系数 整体稳定性
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滑坡时空演化规律及覆管力学响应研究 被引量：7
6
作者 王金安 周家兴 李飞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2155-2167,2178,共14页
山体滑坡是威胁天然气管道安全运营的主要地质灾害,研究适应于滑坡演化规律及覆管力学响应状态的分析方法具有重要的工程意义。为此,首先采用坡体系统(阻滑段-下滑段)总势能平衡方程,即拉格朗日变分方程,并基于最小势能原理,获得坡体失... 山体滑坡是威胁天然气管道安全运营的主要地质灾害,研究适应于滑坡演化规律及覆管力学响应状态的分析方法具有重要的工程意义。为此,首先采用坡体系统(阻滑段-下滑段)总势能平衡方程,即拉格朗日变分方程,并基于最小势能原理,获得坡体失稳滑移的临界条件——下滑段应变能释放量等于阻滑段破裂贯通所需要的应变能时,坡体即发生滑移,坡体内部储存的应变能转化为动能。一方面,根据滑动全过程中的岩土体颗粒与管道外壁接触关系,提出了滑坡两阶段的管道力学响应模式;另一方面,考虑岩土体颗粒的碎散度,分别构建岩质滑坡作用下管道的均匀受力模式及土质边坡管道的非均匀受力模式。鉴于此,从小尺度管土相互作用的力学响应出发,推导出岩质边坡与土质边坡滑动前后阶段的管道弹性部分受力表达式。最后,以川气东送EES244段天然气管道跨越滑坡为研究对象,建立了边坡系统总势能方程,分析出坡体的变形、失稳及滑移情况,计算出管道在不同滑动阶段的应力值,对管道的安全性进行了评价。同时,采用数值模拟的方法,从整体大尺度角度对全管段进行受力分析与安全性校核。结果表明:滑动区与未滑动区的交界面附近管道出现应力突变,滑动区内部应力小幅度增加,但整体处于安全稳定状态。因此,采用的小尺度理论计算与大尺度整体数值模拟的研究方法,对拟建管道前期设计、现役管道安全评价和后期管道维修等具有指导意义及实用价值。 展开更多
关键词 时空演化 阻滑段 覆管 总势能平衡方程 尺度
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关于薄壁构件总势能方程的理论探讨 被引量：4
7
作者 张学军 许金余 赵靖 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期58-64,共7页
薄壁构件的总势能方程在结构稳定分析和工程设计中具有十分重要的地位和意义,是进行结构稳定计算的基础和钢结构设计规范中制定相关设计公式的依据。多年来薄壁构件的总势能方程一直存在着多种形式,一些设计规范依据的总势能方程也不尽... 薄壁构件的总势能方程在结构稳定分析和工程设计中具有十分重要的地位和意义,是进行结构稳定计算的基础和钢结构设计规范中制定相关设计公式的依据。多年来薄壁构件的总势能方程一直存在着多种形式,一些设计规范依据的总势能方程也不尽相同。该文采用典型的薄壁构件纵向位移表达式,从理性力学的角度,对薄壁构件的总势能方程进行了严格的推导,得到了应用较多、具有代表性的几种表达式,对产生总势能方程不同形式的原因进行了理论上的剖析,该文认为主要是推导者所采用的基本假定不同、采用的构件纵向位移表达式不同、推导方法上的差异以及工程梁理论本身不完善所造成的;理论的分析证明了经典理论下薄壁构件的总势能方程是最为准确合理的表达式。 展开更多
关键词 薄壁构件 钢结构稳定 总势能方程 纵向位移 稳定分析
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轴压构件屈曲临界载荷放大系数的研究 被引量：3
8
作者 王杜欣 刘占科 《力学与实践》 北大核心 2018年第6期671-675,共5页
为了建立一般条件下轴压构件屈曲临界载荷的计算理论,首先对轴心受压构件发生屈曲时的总势能方程进行了推导,然后采用Rayleigh--Ritz法并基于势能驻值原理得到了4种不同端部约束条件下轴压构件的屈曲临界载荷,对比欧拉临界载荷,给出了... 为了建立一般条件下轴压构件屈曲临界载荷的计算理论,首先对轴心受压构件发生屈曲时的总势能方程进行了推导,然后采用Rayleigh--Ritz法并基于势能驻值原理得到了4种不同端部约束条件下轴压构件的屈曲临界载荷,对比欧拉临界载荷,给出了临界载荷放大系数的计算式,全面考虑了构件长细比、压缩变形、剪切变形以及截面形状系数对临界载荷的影响,推导的计算式可用于较小长细比轴压构件发生屈曲时临界载荷的计算.圆截面和双轴对称工字形截面轴压构件屈曲临界载荷的分析表明构件长细比是影响放大系数的主导因素。 展开更多
关键词 屈曲临界载荷 轴心受压构件 总势能方程 放大系数 长细比
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钢构件弯扭屈曲总势能方程的合理性分析 被引量：2
9
作者 刘占科 周绪红 何子奇 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期82-88,共7页
为研究钢构件弯扭屈曲总势能方程的合理性,该文通过分析推导总势能方程的两个方法——应力法和应变法的基本过程,揭示了应变表达式和位移模式是影响总势能方程推导结果的两个关键因素,建立了这两个关键因素合理性的判定准则,并验证了准... 为研究钢构件弯扭屈曲总势能方程的合理性,该文通过分析推导总势能方程的两个方法——应力法和应变法的基本过程,揭示了应变表达式和位移模式是影响总势能方程推导结果的两个关键因素,建立了这两个关键因素合理性的判定准则,并验证了准则的正确性。依据该文建立的准则,对两种典型位移模式和三种典型总势能方程进行了判定。结果表明:符拉索夫位移模式较Trahair位移模式更为合理,吕烈武等学者的总势能方程较Bleich的总势能方程和Trahair的总势能方程更为合理。最后,建议了推导钢梁临界弯矩Mcr设计公式应采用的总势能方程。 展开更多
关键词 钢构件 总势能方程 合理性 应变表达式 位移模式
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复合荷载下简支梁的弹性弯扭屈曲 被引量：1
10
作者 管海龙 郭兵 褚昊 《山东建筑大学学报》 2016年第3期249-253,258,共6页
复合荷载作用下单向受弯简支梁的弹性临界弯矩对简支梁的稳定设计非常重要。文章基于总势能公式,围绕复合荷载作用下简支梁的弹性弯扭屈曲进行了研究,针对简支梁在复合荷载作用下的弹性临界弯矩计算公式适用范围有限的情况,通过采用瑞... 复合荷载作用下单向受弯简支梁的弹性临界弯矩对简支梁的稳定设计非常重要。文章基于总势能公式,围绕复合荷载作用下简支梁的弹性弯扭屈曲进行了研究,针对简支梁在复合荷载作用下的弹性临界弯矩计算公式适用范围有限的情况,通过采用瑞利—里兹法主要推导了单个集中荷载、满跨均布荷载和端弯矩单独作用以及组合作用下简支梁的弹性临界弯矩和对应参数的计算方法,并与现有的计算方法进行了对比分析。结果表明:推导的弹性临界弯矩计算公式在形式上与传统公式完全一致,但参数C1、C2、C3不再是简单荷载下的具体数值,而是通用计算公式,不仅可适用于简单荷载,也可适用于复合荷载;一系列的算例表明,文中所给公式的计算结果与传统计算方法所得结果最大偏差为5.5%,精度较高且适用范围广。 展开更多
关键词 弹性弯扭屈曲 简支梁 总势能公式 临界弯矩 复合荷载
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