一类变截面梁横向自由振动的精确解析解 被引量：16

1

作者 周叮 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 1996年第3期12-15,共4页

本文研究了一类变截面梁的横向自由振动问题，半径按抛物线变化的圆形变截面梁以及高度按抛物线变化而宽度接任意次幂函数变化的矩形变截面梁是这类梁的两个典型特例。求得了其横向自由振动的精确解析解。解的形式与楔形梁完全不同，是... 本文研究了一类变截面梁的横向自由振动问题，半径按抛物线变化的圆形变截面梁以及高度按抛物线变化而宽度接任意次幂函数变化的矩形变截面梁是这类梁的两个典型特例。求得了其横向自由振动的精确解析解。解的形式与楔形梁完全不同，是一以幂函数表示的初等函数。本文最后给出了两个算例。 展开更多

关键词 变截面梁 振动 精确解析率 梁式结构

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椭圆柔性铰链的计算与分析 被引量：12

2

作者 陈贵敏 贾建援 +1 位作者 刘小院 勾燕洁 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期152-156,共5页

基于材料力学中的变截面梁的弯曲理论,通过引入椭圆离心角作为积分变量,直观地得到了椭圆型柔性铰链的柔度计算的积分公式。通过定义中间参数,推导出了较为简洁的解析计算公式,从而避免了费时的数值积分。分别分析了切口几何形状、尺寸... 基于材料力学中的变截面梁的弯曲理论,通过引入椭圆离心角作为积分变量,直观地得到了椭圆型柔性铰链的柔度计算的积分公式。通过定义中间参数,推导出了较为简洁的解析计算公式,从而避免了费时的数值积分。分别分析了切口几何形状、尺寸以及最小厚度与铰链的柔度之间的关系。用有限元分析软件ANSYS分析了多个不同尺寸的椭圆柔性铰链。有限元方法分析结果与此解析计算公式的计算结果吻合得很好,说明了此解析计算公式的正确性。 展开更多

关键词 机械传动机构 柔性铰链 变截面梁 柔度 有限元

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非均匀变截面梁弯曲问题的折线折算法 被引量：7

3

作者 胡启平 李振宁 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期111-114,共4页

本文在折线折算的假定下，讨论了任意非均匀变截面梁的弯曲问题，给出了梁的挠曲线的解析表达式，该结果收敛速度和计算精度高于在阶梯折算假定下求得的结果，文末给出了计算实例。

关键词 变截面梁 弯曲问题 折线折算法 非均匀

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直接基于单元平衡的变截面梁反应分析方法 被引量：8

4

作者 李爽 谢礼立 鲍跃全 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期226-231,共6页

固定形状的单元位移插值函数不能合理地近似变截面梁内部的位移变化,从而影响了传统梁单元用于计算变截面梁的精度。采用直接基于单元平衡的思想给出了计算变截面梁反应的有限元方法,解决了单元位移插值函数局限性所带来的问题。导出了... 固定形状的单元位移插值函数不能合理地近似变截面梁内部的位移变化,从而影响了传统梁单元用于计算变截面梁的精度。采用直接基于单元平衡的思想给出了计算变截面梁反应的有限元方法,解决了单元位移插值函数局限性所带来的问题。导出了变截面梁单元的单元刚度矩阵、单元等效节点荷载和单元一致质量矩阵。在此基础上,利用编制的程序进行了算例验证与分析。算例验证了本文理论的正确性,表明本文方法具有很高的计算精度。 展开更多

关键词 变截面梁 单元平街 等效节点荷载 一致质量矩阵

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双U箱形变截面节段梁预制技术研究 被引量：6

5

作者 汪永进 张长春 《铁道建筑技术》 2017年第11期55-58,共4页

依托上海轨道交通17号线20座悬拼节段梁桥的节段梁预制工程实践,介绍了异形变截面节段梁的短线匹配预制方法、节段梁的梁场规划布置、变截面节段梁生产质量控制要点等,节段拼装梁不仅适用于等截面箱梁,同样适用于异形变截面梁,对类似工... 依托上海轨道交通17号线20座悬拼节段梁桥的节段梁预制工程实践,介绍了异形变截面节段梁的短线匹配预制方法、节段梁的梁场规划布置、变截面节段梁生产质量控制要点等,节段拼装梁不仅适用于等截面箱梁,同样适用于异形变截面梁,对类似工程有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 节段 双U箱形 变截面梁 预制 短线法

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航空弓形结构框喷丸强化变形计算及工艺规范建立 被引量：3

6

作者 蒋建军 陈飞 +5 位作者 门向南 钞欣 方丁 王成雨 李伟刚 杨杰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期290-296,共7页

目的研究航空弓形结构框喷丸强化变形的力学理论、有限元模拟的预测方法,建立喷丸强化工艺规范,为国内航空工业中的喷丸工艺提供一定指导。方法首先利用有限元软件ABAQUS进行若干组不同喷丸速度的随机弹丸撞击模拟,创建与喷丸平均速度... 目的研究航空弓形结构框喷丸强化变形的力学理论、有限元模拟的预测方法,建立喷丸强化工艺规范,为国内航空工业中的喷丸工艺提供一定指导。方法首先利用有限元软件ABAQUS进行若干组不同喷丸速度的随机弹丸撞击模拟,创建与喷丸平均速度相关的喷丸诱导应力数据库,在此基础上,进行弓形结构框喷丸强化变形的理论预测和有限元仿真。在ABAQUS环境下开发一个快速模拟不同喷丸参数下弓形结构框喷丸强化变形的插件,实现各种不同类型的弓形结构框的自动前处理以及理论解和仿真解的给出。在以上研究的基础上,发展一套快速确定各类弓形结构框喷丸强化参数的工艺规范。结果针对某型号弓形结构框,在相同的喷丸参数下,理论计算的最大变形量为1.25 mm,有限元计算的最大变形量为1.13 mm,实验结果为1.8 mm。结合计算预测和工艺规范,确定了喷丸矫形区域及参数,最终弓形结构框的变形为0.15 mm,满足精度要求,验证了计算预测与规范的有效性。结论分析认为,建立的理论预测方法和有限元方法可以快速准确地预测弓形结构框喷丸强化变形结果。本研究对于国内航空工业中弓形结构框喷丸强化变形的快速仿真以及理论预测具有较大的工程价值。 展开更多

关键词 喷丸 有限元仿真 弓形结构框 变截面梁 变形

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基于离散时间传递矩阵法的变截面梁地震时程分析方法研究 被引量：2

7

作者 王渊 沈锐利 闫勇 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2018年第4期75-83,共9页

为提高变截面梁地震动力求解的计算效率,提出了基于离散时间传递矩阵法的时程分析方法。首先,从欧拉梁的偏微分振动方程出发,基于逐步时间积分法的线性化方法并结合张量变换原理,建立了变截面梁的动力时程计算方法;其次,考虑地震动激励... 为提高变截面梁地震动力求解的计算效率,提出了基于离散时间传递矩阵法的时程分析方法。首先,从欧拉梁的偏微分振动方程出发,基于逐步时间积分法的线性化方法并结合张量变换原理,建立了变截面梁的动力时程计算方法;其次,考虑地震动激励的非一致输入效应,采用数值迭代求解的方式建立了变截面梁地震动力时程分析的离散时间传递矩阵算法;最后,编制了数值仿真计算程序,并结合具体算例进行了算法的有效性和高效性验证。算例结果表明:在采用相同计算模型的前提下,离散时间传递矩阵法不仅能够在计算精度方面与有限元法保持一致,同时还拥有更高的计算效率。 展开更多

关键词 离散时间传递矩阵法 变截面梁 地震动力时程分析 逐步时间积分法

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变截面梁在移动荷载作用下的动力响应 被引量：2

8

作者 梁耀哲 褚少辉 +2 位作者 赵存宝 张涛 张艳玲 《华北地震科学》 2016年第2期57-62,共6页

变截面梁具有等强度、质量分布优化等优异的力学性能,广泛应用在桥梁工程中。按照2种边界条件(两端固支、一端简支一端弹性支撑),分别给出系统的控制方程,研究变截面梁承受移动荷载时的动力响应,并采用有限差分法对得到的精确理论解进... 变截面梁具有等强度、质量分布优化等优异的力学性能,广泛应用在桥梁工程中。按照2种边界条件(两端固支、一端简支一端弹性支撑),分别给出系统的控制方程,研究变截面梁承受移动荷载时的动力响应,并采用有限差分法对得到的精确理论解进行验证,分析相关参数。结果显示,两者吻合良好。 展开更多

关键词 耦合振动 移动荷载 变截面桥梁

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中性线修正型变截面梁类构件压电控制 被引量：1

9

作者 于香杰 游斌弟 +3 位作者 魏承 赵阳 夏斌 刘朝旭 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期209-219,共11页

传统绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation, ANCF)在变截面梁类构件建模过程中常以几何中位线等效构造单元中性线,难以对变截面单元位移场状态进行精确描述.为解决此类问题,本文以中细型变截面梁类构件为研究对象,深... 传统绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation, ANCF)在变截面梁类构件建模过程中常以几何中位线等效构造单元中性线,难以对变截面单元位移场状态进行精确描述.为解决此类问题,本文以中细型变截面梁类构件为研究对象,深入考虑变截面结构几何因素及复合材料属性对变截面梁类构件中性线位置所产生的偏差影响,建立修正型变截面梁单元位移场描述方法.并进一步结合负应变率压电控制策略,通过传感型及作动型压电片提出变截面梁类构件在空间热载荷作用下的ANCF主动抑振抑变控制方法.同时,以变截面太阳帆桅杆在轨实际运行状态为算例,通过所述方法分析验证了模型在动力学参数预测过程中的准确性及精确性,并深入探究变截面梁类构件在不同压电安装策略下的动态行为参数演化规律.据其分析结果可知,ANCF主动抑振抑变控制方法随作动型压电片与传感型压电片之间安装距离的增加,其控制同步性将会降低;且在一定程度内提高增益调节系数可加强控制系统的稳定性及灵敏性,但该参数一旦发生超调亦会激励变截面梁类构件产生非稳定性振动. 展开更多

关键词 变截面梁 压电控制 主动抑振 绝对节点坐标法 热致响应

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变截面连续箱梁活荷载内力增大系数计算 被引量：1

10

作者 王赞芝 辛立凤 +3 位作者 吴辉琴 王家全 李卫 高大峰 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期113-120,共8页

为研究变截面连续箱梁在非对称荷载作用下的受力特性,将连续梁的各支座当作铰支,采用差分方法计算变截面连续梁各跨的抗弯惯矩修正系数;将连续梁的每跨两端当成固定端,计算变截面连续箱梁桥的抗扭惯矩修正系数;沿梁宽将桥分为8等分,画出... 为研究变截面连续箱梁在非对称荷载作用下的受力特性,将连续梁的各支座当作铰支,采用差分方法计算变截面连续梁各跨的抗弯惯矩修正系数;将连续梁的每跨两端当成固定端,计算变截面连续箱梁桥的抗扭惯矩修正系数;沿梁宽将桥分为8等分,画出9个梁位的影响线,按照可能布置的车道数分别布载,最终计算出各车道数对应的内力增大系数,并考虑按现行规范进行横向折减。研究结果指出,将箱梁当作一个整体,可以有效地考虑其强大的抗扭能力,计算方法更科学合理,计算结果更准确可靠,反映了箱梁工作的实际情况。 展开更多

关键词 内力增大系数 变截面梁 连续箱梁桥 有限差分法 抗弯惯矩修正系数 抗扭惯矩修正系数 等代简支梁法 Guyon-Massonnet法

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变截面梁动力响应的频域传递矩阵计算方法 被引量：1

11

作者 王渊 沈锐利 王路 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2018年第1期191-200,共10页

为提高变截面梁振动分析的计算效率,提出了基于频域传递矩阵法的动力计算算法.首先,选择线速度、角速度、弯矩和剪力作为求解变量,通过Laplace变换将变截面梁的动力响应时域偏微分方程转换为频域常微分方程;然后,通过求解频域方程并结... 为提高变截面梁振动分析的计算效率,提出了基于频域传递矩阵法的动力计算算法.首先,选择线速度、角速度、弯矩和剪力作为求解变量,通过Laplace变换将变截面梁的动力响应时域偏微分方程转换为频域常微分方程;然后,通过求解频域方程并结合协调和边界条件建立变截面梁的频域传递矩阵;通过构造傅里叶级数展开形式的时域响应函数,对变截面梁传递矩阵方法求解的频响函数进行Laplace逆变换,建立了变截面梁的固有特性计算和时域瞬态响应计算方法,最后,借助数值仿真软件,开发了变截面梁动力响应分析的计算程序.完成对算例的仿真计算和分析,并与有限元计算结果进行对比,数值结果验证了该方法的正确性和有效性. 展开更多

关键词 频域传递矩阵法 LAPLACE逆变换 变截面梁 固有特性分析 动力时程分析

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单柱地铁车站典型布局特点及结构方案分析

12

作者 宋元平 《西部交通科技》 2018年第4期148-151,共4页

目前城市轨道交通地下车站普遍采用单柱双跨箱形框架结构体系,但在结构设计中常遇到车站内部设备或外部地下构筑物与车站结构纵向主梁冲突的情况,造成纵梁局部被中断,并对该部位的结构受力带来较大的不利影响。文章针对上述问题提出了... 目前城市轨道交通地下车站普遍采用单柱双跨箱形框架结构体系,但在结构设计中常遇到车站内部设备或外部地下构筑物与车站结构纵向主梁冲突的情况,造成纵梁局部被中断,并对该部位的结构受力带来较大的不利影响。文章针对上述问题提出了相应的解决方案,并以国内某地铁车站工程设计为背景,对单柱车站结构布置、特殊部位结构设计处理以及分析方法进行了探讨,可供轨道交通设计人员借鉴参考。 展开更多

关键词 城市轨道交通 地下车站 公共区电梯 单柱车站 结构纵梁 机电设备 变截面梁

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框架高阶屈曲波形的应用价值分析

13

作者 金波 童根树 郑君华 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2015年第21期47-51,共5页

对顶层抽柱的四层三跨钢框架进行屈曲分析,采用传统计算长度系数法计算层抗侧刚度,并与SAP2000软件计算的层抗侧刚度比较发现,施加水平荷载求得的各层剪力之比与采用临界荷载方法计算的层抗侧刚度之比相等时,两者结果接近。对钢框架进... 对顶层抽柱的四层三跨钢框架进行屈曲分析,采用传统计算长度系数法计算层抗侧刚度,并与SAP2000软件计算的层抗侧刚度比较发现,施加水平荷载求得的各层剪力之比与采用临界荷载方法计算的层抗侧刚度之比相等时,两者结果接近。对钢框架进行整体屈曲分析,指出第1屈曲模态对应的是薄弱层的屈曲,第2及以上屈曲模态因不能正确反映框架梁对框架柱的约束,不能直接加以应用。顶层抽柱导致屋面梁轴力加大,自身临界荷载降低,使得屋面梁对顶层柱的转动约束作用减小或消失,需要在顶层柱计算长度系数计算中予以考虑。 展开更多

关键词 变截面梁 计算长度系数法 矩阵位移法 屈曲因子 抗侧刚度 临界荷载

原文传递

考虑气动加热和变截面惯性矩的高超声速飞行器建模与分析 被引量：9

14

作者 苏二龙 罗建军 +3 位作者 黄兴李 闫颖鑫 方群 姜智超 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期690-697,共8页

由于高超声速飞行器弹性机体/发动机的高度一体化设计,使得此类飞行器的动力学建模与控制较为复杂,而作为控制的基础以及面向控制的总体优化设计都需要建立高精度的动力学模型。首先,建立了考虑气动加热和变截面惯性矩影响的高超声速飞... 由于高超声速飞行器弹性机体/发动机的高度一体化设计,使得此类飞行器的动力学建模与控制较为复杂,而作为控制的基础以及面向控制的总体优化设计都需要建立高精度的动力学模型。首先,建立了考虑气动加热和变截面惯性矩影响的高超声速飞行器自由梁结构弹性模型,分析了气动加热和变截面惯性矩对飞行器振型的影响,得出了气动加热对振型影响非常小且振型引起的攻角变化很小,变截面惯性矩对飞行器的振型影响较大且振型引起的攻角变化较大的结论。然后,建立了考虑气动加热和变截面惯性矩影响的自由梁高超声速飞行器动力学模型,对考虑气动加热和忽略气动加热、恒截面惯性矩和变截面惯性矩对应的动力学模型进行了零极点分布对比分析,得出了气动加热对飞行器的纵向动态特性影响很小,变截面惯性矩自由梁对应的高超声速飞行器在特征点处开环不稳定性更大和非最小相位行为约束变弱的结论。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 气动加热 变截面惯性矩自由梁 弹性模态分析 动态特性分析

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变截面Timoshenko梁的单元刚度矩阵 被引量：16

15

作者 传光红 陈以一 童根树 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期265-272,共8页

变截面构件在工程中应用广泛,在对变截面梁进行数值计算时,需要建立变截面梁单元的刚度矩阵。该文采用势能驻值原理,考虑了轴力引起的几何非线性和剪切变形的影响,将梁截面刚度的变化率作为小量,得到了近似到二阶的单元刚度矩阵。在构... 变截面构件在工程中应用广泛,在对变截面梁进行数值计算时,需要建立变截面梁单元的刚度矩阵。该文采用势能驻值原理,考虑了轴力引起的几何非线性和剪切变形的影响,将梁截面刚度的变化率作为小量,得到了近似到二阶的单元刚度矩阵。在构造位移模式时,从梁的微分平衡方程出发,得到同样近似到二阶、分别以三次和五次多项式表示的剪切和弯曲位移模式。该文还证明了单元刚度矩阵的奇异性,给出了轴压刚度的表达式,定量论证了与某些精确解的误差,表明在一定范围内,该文的结果具有足够的精度。最后以一个计算实例说明该文的单元刚度矩阵具有较快的收敛性。 展开更多

关键词 变截面梁单元 刚度矩阵 势能驻值原理 几何非线性 误差

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车辆参数对车-桥耦合系统变截面连续梁桥损伤识别的影响

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作者 黄鹏飞 李雪峰 茆尚权 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期88-95,117,共9页

文章研究车-桥耦合系统的非线性振动特性,采用有限分段思想,建立1/4车辆模型和变截面连续梁桥的车-桥耦合振动方程,在MATLAB环境下编制基于Runge-Kutta算法的车-桥耦合振动数值分析程序,得到桥梁跨中位移响应;以某三跨混凝土连续梁桥为... 文章研究车-桥耦合系统的非线性振动特性,采用有限分段思想,建立1/4车辆模型和变截面连续梁桥的车-桥耦合振动方程,在MATLAB环境下编制基于Runge-Kutta算法的车-桥耦合振动数值分析程序,得到桥梁跨中位移响应;以某三跨混凝土连续梁桥为算例,分析车桥质量比、车辆速度、车辆弹簧刚度、信噪比4组参数的变化对变截面连续梁桥损伤识别的影响。结果发现:车桥质量比和信噪比较大时,桥梁损伤识别效果较好;较低的行车速度有利于桥梁的损伤识别研究;车辆弹簧刚度的影响非常小,可忽略不计。 展开更多

关键词 变截面连续梁桥 车-桥耦合振动 车辆参数 损伤识别

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