一、求解金属弹性模量的新方法——图解法(论文文献综述)
董加新[1](2021)在《波追踪法计算泵站水锤的研究与应用》文中指出泵站工程普遍应用于跨流域调水、城市供水、农业灌溉领域,泵站运行中水力过渡过程频繁发生是泵站安全、输水管路稳定运行的主要威胁。开展水力过渡过程进行精确的模拟预测,并采取有效的防护措施来避免或最大程度的减小水锤带来的不利影响,对泵站工程安全应用具有重要意义。本文建立了波追踪法应用于泵站水锤计算的数学模型,分析了波追踪法和特征线法计算水锤的异同,并以现场实验数据验证了本文模型的准确性,主要成果如下:首先,以波追踪法为理论基础,建立了波追踪法在各种边界条件上的应用模型,推导了波追踪法求解水泵-管道系统水锤方程,将Suter算法与波追踪方程联立求解水泵边界条件,另外,通过断流空腔产生时腔内压强大小与水锤波需在连续介质传播的定律,推导出断流弥合水锤的方程。其次,采用波追踪法及特征线法分别计算无阀管路及存在断流弥合现象的泵站水锤,讨论了波追踪法和特征线法在理论、求解过程和计算精度上的异同。经计算得到的水泵过渡过程参数和断流弥合处参数的变化规律表明,两种算法的理论本质上是一致的,但波追踪法直接计算压力波(与初始值的水头差值);不考虑管道摩阻损失时,两者的计算结果完全一致;而考虑摩阻时,由于对摩阻项处理方法的差异,导致两者计算结果略有差异,两者相对差值小于0.3%,两种算法具有相同计算精度;计算断流弥合处的瞬变参数变化时,得到的最大值和最小值相同。对于复杂管路或管网系统,波追踪法可直接依据泵站管道的边界条件计算管道内的水力过渡过程,无需采用数值算法,计算效率相较于特征线法提高。最后,采用波追踪法对南乌牛二级泵站的事故停泵水锤、正常停泵水锤、启动水锤进行模拟计算,研究管路中的流量及压力变化情况。波追踪法计算各参数的变化趋势与实验结果一致,计算具有较高的精度,验证了本文计算模型的准确性,为波追踪法应用于泵站水锤计算奠定了基础。
邱斌[2](2021)在《设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命研究》文中提出平板网架结构广泛应用于设置悬挂吊车的工业建筑中,随着我国建筑业和工业的迅速发展,悬挂吊车的数量、吨位及运行频率在不断地增加,由此引发的网架结构疲劳问题日益凸显。本文依托国家自然科学基金面上项目(51578357)“基于健康监测的平板网架结构疲劳动态可靠性分析与疲劳寿命评估”,针对设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命进行了深入的研究。论文的主要研究工作及结论如下:(1)针对在役网架结构在悬挂吊车作用下的应力状态进行现场实测,分析了网架结构的应力变化规律以及悬挂吊车的载荷效应特点。结果表明,在吊车荷载作用下,网架结构的应力呈现出明显的周期性变化规律,悬挂吊车荷载效应具有很强的区域性。利用有限元软件对网架结构在吊车荷载作用下的应力状况进行模拟,分析结果与实测值吻合较好。(2)基于网架结构的实测载荷数据,结合数据信号处理、雨流计数及数理统计等方法,编制了设置悬挂吊车网架结构的疲劳载荷谱。在此基础上,探讨了网架结构疲劳应力频值谱的理论编制方法,并得到了网架结构在不同荷重分布参数下的疲劳应力频值谱,为设置悬挂吊车的网架结构疲劳寿命分析提供依据。(3)针对网架结构中螺栓球节点用M30高强度螺栓连接的常幅和变幅疲劳性能开展了试验研究,发现疲劳破坏均发生在螺栓与球啮合处的第一圈螺纹位置,并建立了常幅和变幅疲劳S-N曲线。通过疲劳断口形貌分析及螺栓应力的数值模拟,分析了螺栓球节点中高强螺栓的疲劳失效机理。此外,开展了M30高强螺栓在欠拧情况下的常幅疲劳试验,得到了相应的S-N曲线。通过对比发现M30高强螺栓在仅拧入3个螺栓深度的情况下,其疲劳强度大幅降低。(4)对螺栓球节点中高强螺栓的应力集中问题进行了数值分析,探讨了两种不同的建模方式以及不同网格划分尺寸对高强螺栓应力计算结果的影响,并选取合适的有限元模型计算了高强螺栓的应力集中系数和疲劳缺口系数。同时对螺栓球节点中高强螺栓连接的应力集中系数进行了参数化分析,进一步揭示了螺栓球节点中高强螺栓的疲劳破坏机理。(5)采用S-N曲线法、局部应变法及损伤容限设计法对螺栓球节点中M30高强螺栓的疲劳寿命进行评估。结合已有的疲劳试验数据及理论分析,针对三种疲劳寿命评估方法在其计算参数方面提出了修正建议。结果表明,参数修正后的方法具有较高的评估精度,适用于高强螺栓的疲劳寿命分析。(6)基于Palmgren-Miner线性损伤累积理论及疲劳强度S-N曲线,对网架中所测关键构件的两类节点构造细节的疲劳寿命进行评估。随后,建立了基于线性损伤累积理论的网架结构疲劳失效极限状态方程,探讨了方程中各参量的概率分布特征及参数取值,采用Monte-Carlo模拟法计算了所测关键构件的可靠度指标,并讨论了疲劳载荷效应增长率及吊车荷载增大对疲劳可靠度指标的影响规律。结果表明,是否考虑低应力幅损伤程度减弱,对疲劳可靠度指标计算结果影响很大,作低应力幅损伤弱化处理后,可靠度指标明显提高。随着服役时间的延长,疲劳载荷效应增长率越大,疲劳可靠度指标越低。随着吊车荷载的增大,疲劳可靠度指标降低显着。
张孙力[3](2021)在《旋启式止回阀动态特性与声学特性研究》文中研究说明止回阀作为泵阀管路系统的重要组成部分,主要起到对泵类设备的保护作用,因此安全可靠,经济环保的止回阀设计对于系统的正常运行至关重要。在研发设计中,由于止回阀启闭随流体自动控制会带来结构间的冲击响应,对其不仅需要进行静态特性研究,还需要进行动态特性的分析。同时,止回阀的可靠运行离不开对其声学频谱特性的研究,这可为止回阀结构设计提供参考,以避免运行时共振的发生造成材料疲劳损坏。本文以旋启式止回阀为载体,利用数值仿真结合理论计算的方法,对流场与阀瓣运动特性、关阀瞬间的冲击应力以及阀内外的声学特性进行了研究,具体研究内容如下:(1)介绍了止回阀在实际生产中的应用与潜在的危害,以及国内外关于阀门运动、冲击与声学特性的研究现状,阐述了对旋启式止回阀进行运动特性与声学特性研究的必要性,提出综合运用多种仿真计算方法对旋启式止回阀进行研究分析;介绍了流体力学,冲击动力学与声学相关理论,为本文中旋启式止回阀流场、冲击与声场数值计算研究奠定基础。(2)应用Fluent软件对旋启式止回阀的流场进行稳态仿真,研究流体正流和逆流各开度的流量、流阻和固定动水力矩系数的变化以及流通直径对固定动水力矩系数的影响;对阀瓣运动进行动力学分析,结合UDF函数对关阀过程进行仿真,研究阀瓣瞬态运动过程的动水力矩以及瞬态关阀的流速变化率对动水力矩、关阀速度、流体回流速度和时间的影响;对比研究稳态和瞬态流场云图,分析阀瓣运动对流体流动的影响。(3)利用ANSYS Workbench的LS-DYNA模块对旋启式止回阀的关闭冲击碰撞进行了数值模拟,研究阀瓣、摇杆和密封面的应力随碰撞时间的变化特性与分布规律,分析阀门流通直径对冲击响应的影响;对阀瓣和摇杆进行结构优化以减小阀门部件冲击应力。(4)利用Fluent的Acoustics模块结合LMS Virtual.Lab声学软件对旋启式止回阀的内外声场进行数值计算,研究不同流速、不同监测点以及不同流通直径对声压级频率特性的影响和外声场的分布规律;通过声波衰减理论与相关标准对仿真结果进行对比分析,验证数值仿真的合理性。
刘旭[4](2021)在《三维显微图像相关(DIC)力学性能测试技术》文中研究表明随着精密制造业的不断发展,器件结构设计趋向微型化,需要测试材料微小尺寸力学性能参数,为相关器件设计和性能评价提供合理的依据。现代光测力学技术作为实验力学的重要分支,因其具有非接触、全场测量、灵敏度高、无损等优点而广泛应用于力学性能测试领域。其中,三维显微图像相关力学性能测试技术更可对毫微米级试样进行力学性能测试。然而,三维显微图像相关力学性能测试技术在应用过程中也面临着一些问题和挑战。本文针对其中的几个关键问题进行深入研究,主要工作成果如下:(1)针对工程应用中材料毫微米级力学性能测试问题,研究一种基于体视显微镜成像的三维显微图像相关(DIC)力学性能测试技术,采用三维显微图像相关技术测量试样直接拉伸过程中的变形量,进而反演毫微米级尺寸试样的材料力学性能参数。(2)针对体视显微镜成像系统因景深小、光路较复杂、畸变大且分散等因素而难以精确标定的问题,本文提出了一种基于非共面特征点加权径向约束的标定方法,提高了成像模型参数的标定精度。该方法给予特征点不同的权重值,基于物点与像点的径向约束关系建立加权目标函数,经过迭代计算获取成像模型参数的最优解,标定结果的重投影误差小于0.2pixel。利用特征点的重投影误差构建显微成像系统的畸变偏差曲面,替代传统的非线性畸变模型。(3)本文通过模拟散斑图案的刚体平移、旋转、均匀和非均匀变形数值实验,分析了不同阶次形函数图像相关方法对计算精度的影响。根据试样单轴双向拉伸过程中局部变形大的特点,采用组合形函数近似子区域变形的图像相关方法计算全场变形量,有效避免单一形函数表征子区域变形产生的局部欠匹配或过匹配现象。在极线约束的基础上,利用视差曲面确定待测点的预估匹配点,可以进一步缩小匹配点的搜索范围。针对对应点匹配中存在的误匹配点,采用环形闭合检验的方法剔除粗大误差数据。(4)针对微小尺寸试样的夹持、微位移加载问题,本文设计了一种基于蜗轮蜗杆反向滚珠丝杆传动的微拉伸机,蜗轮蜗杆多级减速机构提供了极大的减速比,使得微拉伸机的稳定拉伸速度达到0.07μm/s,可以获取试验中试样整个拉伸过程,便于图像相关方法计算试样的全场变形和应变。反向滚珠丝杆的传动方式可以实现试样真正的原位拉伸,有效避免试样一端固定另一端拉伸时出现根部断裂的现象。(5)利用QT平台编写了三维显微图像相关力学测试系统的软件界面,实现图像和数据的采集、微拉伸机控制、系统标定、显微图像相关计算、三维坐标计算和显示以及反演材料弹性模量、泊松比等力学性能参数等功能,使用状态迁徙图保证拉伸试验过程的安全性,使用多线程技术实现图像相关匹配计算,可以有效减少计算时间。最后,利用所搭建系统测试标准钢球直径、标准台阶高度以及纯铜试样拉伸变形的全场应变、弹性模量和泊松比等参数,并与商业软件DANTEC Q400的测量结果作对比,验证了测试系统能够满足材料毫微米级试样力学性能的测试需求。
傅志斌[5](2020)在《基于失稳加速度的支护基坑稳定分析方法研究》文中研究指明基坑工程向超大、超深方向发展,同时周边地质、环境条件更为复杂,对变形控制要求更为严格,基坑工程安全控制问题显得更为突出和紧迫。提高边坡稳定分析计算方法的精度,探索新的稳定分析方法,是地质工程和岩土力学研究的重要课题,如今基础建设高速发展,密集市区基坑边坡垮塌事故频发,人民生命财产受到较大威胁,因此,研究基坑边坡稳定稳定具有非常重要的现实意义。目前边坡稳定分析方法均采用静力平衡下的安全系数评判法。近年来学术界提出了基于失稳加速度的边坡稳定分析新思路,认为虽然最小安全系数对应的临界滑动面可能是受力最不利的滑动面,但土体最大加速度对应的滑动面则可能是最先发生滑动的破坏面。计算边坡土体的加速度比较方便,理论上对任何隔离体都可以计算加速度,所以对滑动面的适用性也更强。目前失稳加速度方法尚处于理论框架搭建阶段,应用公式尚未推导,也未应用于基坑工程实践。本文在分析传统边坡稳定分析理论、基坑边坡变形特点、现有工程规范标准和常用基坑工程设计软件稳定分析公式基础上,引入失稳加速度指标评价边坡失稳的新思路,推导了多种不同支护情况下基坑工程失稳加速度法稳定分析计算公式,创新建立了采用正交多项式构造滑动面新方法,形成适用于土钉墙和排桩支护基坑的全套稳定分析新方法,编制了计算程序,结合工程实例探索将基于失稳加速度稳定分析方法应用于工程实际。研究成果可为相关基坑工程规范标准修订提供建议。论文主要研究成果如下:1、基坑工程稳定和基坑边坡变形密切相关,变形过大或加速发展经常是边坡失稳的前奏,应重视基坑边坡变形规律的研究。有限元模拟和工程实测经验都表明,开挖和填筑两种不同方式形成的基坑边坡变形规律是不一样的,基坑稳定分析应考虑施工过程和土体应力路径的影响,注重基坑边坡变形的时空效应和变形失稳演化规律,只按照最终工况进行静力稳定分析很可能不能反映边坡真实的稳定和变形状况。2、传统的安全系数法是从静力学角度分析边坡稳定性,失稳加速度法是从动力学和运动学的角度理解和分析边坡的稳定性。对相同的安全系数而言,失稳加速度对应的临界滑动面可能是最先发生滑动的破坏面,从而可以更简明准确地判断边坡稳定性。对无黏性土边坡和黏性土边坡,都能严格的推导出失稳加速度的计算公式。结合瑞典条分法、简化毕肖普法和Morgenstern-Price方法,均可计算失稳加速度。实际上,只要能够得到滑体相应的力,都可以计算失稳加速度,并不仅限于几种极限平衡分析法,也可以利用有限元方法得到滑动面上的应力,进而计算失稳加速度。3、边坡算例搜索得到的最小安全系数对应的加速度,基本都是搜索得到的滑动面的最大加速度,或者差距很小。这说明在搜索最优解的过程中,分别以最小安全系数和最大加速度作为优化目标,得到的结果是非常接近的,证明了失稳角速度法进行稳定分析具有可行性和较高的可靠性。4、将基于失稳加速度的方法应用于土钉墙支护基坑和桩锚支护基坑工程实例,与传统方法计算结果对比表明,不论是将土钉、锚杆作用力作用于最后土条上滑面处,还是均匀分布在土钉、锚杆穿过的土条中,两种方式计算的最小安全系数对应的加速度,与搜索可能滑动面的最大加速度都非常接近,这说明加速度方法与普通的极限平衡分析方法在本质上具有相通性,最终在最为关注的失稳临界这一点上得以汇聚,具有较好的一致性,证明了失稳加速度法用于基坑稳定分析的可靠性。5、论文建立了采用正交多项式来构造滑动面新方法。正交多项式的优异特性使得构造的滑动面形式简单,参数取值灵活。本文探索采用较为常见的5种正交多项式前5阶简单形式构造滑动面,与传统的滑动面构造方法相比,不仅能够保证滑动面的光滑性,而且能够大大减少自由度的个数。工程算例计算结果表明了它们的适用性。6、对比研究和计算分析表明,现有基坑规范和设计软件,将土钉或锚杆力作用在最后一个土条滑面上的处理方式,不仅计算得到的滑动面形状明显更陡,安全系数偏大,所得加速度的绝对值也会偏大,其原因在于计算安全系数时这种处理方式容易造成迭代计算的条间力不合理。将土钉、锚杆作用均匀分布在穿过的土条中计算时,计算结果显示滑动面较缓,形状更为合理。因此,土钉、锚杆对土体的抗滑作用不应按简单作用于最后土条的方式简单处理,将其作用均布到穿过的各土条上更为合理。建议这一问题可在今后的基坑规范修订中予以考虑。7、现有各种基坑规范对于锚杆预应力、微型桩、截水帷幕等对整体稳定的贡献考虑尚不清晰,计算时几乎均不计入抗滑力中,与实际受力情况不符。这也是各规范标准需要进一步研究的问题。
周子杰[6](2020)在《基于齿轮接触疲劳试验与有限元仿真寿命预测》文中认为渐开线直齿圆柱齿轮作为旋转机械中重要的零部件,具有传递载荷和扭矩的作用,由于其传动效率高、传动比稳定和工作可靠的优点,所以在汽车、航空、农机以及重型机械等领域中应用广泛。齿轮箱的故障主要发生在齿轮、轴、轴承和箱体上,其中齿轮出现故障的比例达到60%以上。所以提高齿轮接触疲劳寿命的预测精度可以提高齿轮机构可靠性,降低产品设计费用,而且对于产品安全同样具有重大意义。本文以20CrMnTi渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象,基于疲劳寿命预测理论,通过接触疲劳试验得到可靠度-寿命-应力(R-S-N)曲线,将曲线数据输入到有限元环境下的材料设置模块中,对齿轮接触疲劳寿命进行预测。主要研究工作如下:以名义应力法和Miner准则为理论基础,对齿轮的疲劳寿命进行计算。同时建立齿轮疲劳寿命的三参数威布尔分布数学模型,为之后的试验提供模型基础。然后利用机械功率流封闭式设备对齿轮进行疲劳试验,绘制出高周疲劳区的R-S-N曲线,通过K-S检验和图解法下的函数拟合,证明了渐开线直齿圆柱齿轮疲劳寿命能很好地服从三参数威布尔分布;最后在瞬态动力学仿真环境中对齿轮疲劳寿命进行预测,与疲劳试验结果对比表明:相同扭矩下,可靠度对高寿命区的影响越来越小,所以在高周疲劳区可靠度为50%的S-N曲线具有实际意义。仿真结果中的疲劳寿命都大于接触疲劳试验中的最小安全寿命,说明仿真结果真实可靠,试验中的渐开线直齿圆柱齿轮满足设计要求,提高了齿轮接触疲劳寿命的预测精度。
史红艳[7](2020)在《基于滑移线场和断裂力学的切削过程分析》文中进行了进一步梳理塑性材料的切削过程是包含弹性变形、塑性变形、断裂、摩擦和热场等物理现象的复杂过程。目前,分析塑性金属材料切削过程的主要理论是剪切滑移理论,剪切滑移理论对切削过程中的切削力、接触长度、变形系数等参数可以较好地解释和预测;断裂力学可以有效地解释切削中的分流点、斧劈效应、断裂等现象。切削过程具有动态复杂性,单独使用剪切滑移理论或断裂力学理论解释切削过程时,由于两种理论适用条件和观测尺度的不同,因此解释切削过程均具有一定的局限性。因此,综合剪切滑移理论和断裂力学理论合理解释切削过程不同阶段的物理现象就显得十分必要,两种理论的有机结合在对切削过程进行分析时互为补充,进而全面揭示切削过程的力学规律,进一步深入认识切削过程,为改进刀具设计、优化工艺参数提供更合理的理论基础。本文以典型的塑性材料为研究对象,建立了弹性阶段的力学模型、塑性阶段的滑移线场模型、裂纹开裂的断裂模型和裂纹动态扩展的切屑梁模型和塑性铰模型。通过正交实验和高速摄像的实验平台,分析了切削过程的滑移线场接触长度、切屑形态、切屑滑移带和切出阶段的断裂现象。揭示了滑移场的演变规律、切削过程中钝圆前部的开裂机理和三种切屑形态的转变规律。通过对切削过程不同阶段的研究,以切屑梁模型构建了剪切滑移理论和断裂力学理论之间的桥梁,将两种理论有机结合进而合理解释切削过程的物理现象。首先,以刀具和工件的接触状态为研究基础,采用弹性力学和赫兹接触理论,分析了点接触、钝圆接触、钝圆-前刀面接触状态下的弹性理论解,揭示了刀具位移和接触长度的变化的规律;建立切削力在弹性状态下的理论解,揭示切削力与刀具几何参数和工艺参数的非线性关系,为塑性分析、滑移线场构建和断裂分析建立了理论基础。其次,依据建立的前刀面和钝圆上的力场分布,建立点接触、钝圆接触、钝圆-前刀面接触共存的滑移线场;随着刀具的进给,滑移线场不断扩展,经历了钝圆接触、均匀进给、材料累积和稳定状态四个阶段;刀具与工件的接触区域稳定后,形成的滑移线场不会发生变化;分析了刀具几何参数和工艺参数等对滑移线场的影响规律。然后,以最大伸长线应变理论为基础,构建了死区和破坏区的判别条件,裂纹的产生利用裂纹张开位移理论来进行判别;裂纹开裂后将切屑作为梁模型,依据上下塑性区的边界,分析形成塑性铰的条件,结合断裂理论与塑性铰,分析锯齿状切屑形成的原因和临界条件。分析结果表明切削过程形成“刀具进给-裂纹张开-裂纹扩展”或“刀具进给-裂纹张开-裂纹扩展-塑性铰”的动态平衡状态。最后,针对典型的塑性材料紫铜和铝合金211Z,在刨床上开展正交切削实验,采用高速相机拍摄切削过程,将切屑收集后制样。利用金相显微镜将切屑的形貌和滑移带拍照。采用C#和Emgu CV编程实现轮廓的提取,将轮廓的点坐标输入到Solid Works中,对其轮廓进行拟合。通过高速摄像技术,分析切削紫铜时刀具-工件开始接触到形成稳定的切削过程中滑移线场的变化规律,验证了滑移线场发展的四个阶段;捕捉切出阶段的水平裂纹和斜向裂纹,验证钝圆前部张开裂纹的存在。通过图形分析技术,分析切削铝合金形成的切屑形貌,揭示了切屑的五段形貌和切削过程六阶段的对应关系。对切削过程的分析,在变形区域采用滑移线场分析,在刀具钝圆前部破坏区域采用断裂力学分析,通过切屑梁模型将两者有机结合在一起,能更好的解释切削过程中的物理现象。分析表明:塑性材料的切削过程中存在滑开裂纹和张开裂纹两种裂纹,并不是只有剪切滑移现象,不同的材料,两种断裂现象所起的作用不同;刀具钝圆在切削中起到十分重要的作用,对切削力、切屑变形、切屑形貌都具有重要的影响;分析切屑梁模型得出的切屑内表面发生的褶皱,可以很好的解释切屑内表面的张开裂纹;将塑性铰判据和裂纹扩展速度做为切屑三种形貌转化的判断依据。本文的研究内容将剪切滑移理论和断裂力学理论有机结合在一起,可以对切削机理的认识更深入更全面,为刀具设计和工艺参数优化提供新的视角。
兰树伟[8](2019)在《框架及框剪结构整体稳定性的解析计算方法研究》文中提出临界力(或计算长度系数)仍然是工程设计计算中所需要的重要参数,临界力是构件或结构承载力的上限,可用于评估承载力的大小;临界力可用于近似计算二阶效应弯矩,目前规范(如《钢结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》)中的计算方法都还是以一阶弹性分析为主,二阶效应是通过放大一阶弯矩来近似考虑的,放大系数需用到杆件的临界力,因此规范也提供了一些确定计算长度系数的相应图表和公式,其方法简单实用,但也存在以下一些不足:(1)没有考虑同层柱之间的相互支援作用;(2)没有考虑层与层间的相互支援作用;(3)框架-剪力墙结构没有考虑剪力墙提供的侧向支撑作用;(4)没有考虑因出现塑性的刚度折减;上面这些不足,可导致计算得到的临界力在一些情况下过大(偏于不安全)或过小(偏于保守)。本文的研究工作和获得成果能弥补上面提到的不足。在使用有限元软件求解结构稳定越来越多的今天,如何对有限元计算结果进行检验是一个不可回避的问题。《钢结构设计规范》给出了无侧移框架柱和自由侧移框架柱计算长度系数的计算表格,而对于介于这两者之间的弱支撑弹性侧移的框架柱,目前规范还缺少相应的计算公式和表格,而且计算长度系数法无法考虑同层柱之间的相互支援以及层与层的支援作用。本文基于摇摆柱需依附于其它结构维持自身稳定的这一特点,构建了弹簧-摇摆柱的基本计算模型,定义了内刚度和外刚度的概念,利用结构失稳时荷载外刚度将结构内刚度削弱为零这一原理,推导了可直接计算有侧移框架、框架-剪力墙结构弹性整体稳定承载力的简单实用的计算公式。通过对现有的数值方法和简化方法的分析,以理论推导方式,在钢筋混凝土截面上,采用由应变求内力的解析计算方法来确定截面承载力。这种计算方法完整地利用了钢筋和混凝土的本构关系而没有进行简化,有效地消除了采用计算机迭代和收敛计算带来的误差,因而是精确解。通过钢筋混凝土偏心受压柱的试验,对刚度变化规律进行分析进而得到了受压柱弹塑性刚度的近似计算公式。为了验证这些计算公式和计算方法,通过与现行规范方法、有限元ansys方法和试验结果的对比等方式来判断。(1)将弹簧-摇摆柱模型中弹簧采用能够模拟不同侧移类型的三弹簧受压柱替换,利用受压柱临界失稳时,受压柱荷载外刚度将内刚度削弱为零的原理,推导了不同侧移类型受压柱临界内外刚度比系数的计算公式,通过该系数可获得确定受压柱临界承载力和计算长度系数的计算公式。该方法确定受压柱的计算长度系数快速方便且适用于规范无法确定弱支撑弹性侧移的框架柱。(2)挠度法可将框架结构临界力的求解转化为计算框架的楼层侧移,这样便使得临界力的求解大为简化。本文运用挠度法推导了可直接求解单跨单层及单跨多层框架结构临界力的计算公式,这些公式能考虑同层柱之间的相互支援以及层与层的支援作用,弥补了规范计算长度系数法的不足。(3)将弹簧-摇摆柱模型中弹簧采用有侧移框架替换,利用当框架处于临界失稳状态时,框架内刚度被外刚度削弱为零的基本原理,将求解有侧移框架稳定问题转化为计算框架抗侧刚度,获得了计算有侧移框架临界承载力的简单实用的计算公式。该公式避免了传统计算长度系数法逐个构件验算的不便,而且可很好地考虑同层柱之间的相互支援以及层与层的支援作用。(4)将弹簧-摇摆柱基本计算模型中的弹簧替换为框架-剪力墙,利用框架-剪力墙有侧移失稳时荷载外刚度将结构内刚度削弱为零这一原理,将求解框架-剪力墙临界承载力的复杂问题转化为求解结构的楼层抗侧刚度,进而推导了可计算框架-剪力墙结构弹性整体稳定承载力的简单实用的计算公式。该公式能弥补了规范尚无框架-剪力墙结构稳定计算方法的不足。(5)参考欧洲规范2,得到适用于我国的极限状态截面所有可能的应变分布。本文以这些应变为自变量,推导了钢筋混凝土矩形截面内力的计算公式,避免了规范法众多参数的复杂求解,并将求得截面的轴力-弯矩相关关系绘制成诺模图,可用于考虑二阶效应的截面承载力和配筋设计。(6)通过9个钢筋混凝土偏心受压柱的试验,总结了钢筋混凝土受压柱刚度变化规律,给出了偏心受压柱弹塑性刚度计算公式,基于折减刚度的二阶弹性整体分析方法提出了钢筋混凝土结构弹塑性整体稳定承载力的近似计算方法。
刘陆毅[9](2019)在《川九公路边坡稳定性分析及防护技术研究》文中进行了进一步梳理“川九路”在“8.8”九寨沟地震后,沿线边坡不良地质发育,灾害问题突出,严重影响行车安全,受到各级党委政府的高度重视。本论文以“川九路”沿线具有典型地质灾害的边坡为研究背景,研究该线路上典型边坡(崩塌、滑坡、危岩)的稳定性以及防护技术,主要研究成果如下:(1)调查沿线边坡不良地质特征,找出了失稳主要影响因素;对比分析边坡稳定性常用分析方法的优缺点,发现有限元等数值分析方法可以较好满足沿线边坡的针对性研究需求。(2)对比极限平衡法与数值模拟方法,验证了数值模拟可靠性,通过Midas-GTS NX有限元软件,分析研究了强度折减法中参数敏感性问题。结果表明,各坡度下边坡安全系数随内摩擦角和粘聚力的增大都呈增大趋势,但粘聚力影响更为敏感;坡角的变化对边坡安全系数影响也较大;内摩擦角与粘聚力比值对安全系数敏感性的影响程度并不大。(3)对典型灾害类型边坡建立相应数值模型,进行稳定性分析与评价。结果表明,K32+224K32+415段土质滑坡:安全系数1.02;X方向最大位移出现在原坡脚挡墙处位置,最大位移量为67.7cm;Y方向最大沉降有13.8cm,坡脚处(即内侧路基)有较大的隆起。K9+725K9+785段岩质节理破碎带边坡:安全系数1.05;X方向边坡最大位移出现在坡脚凹岩腔的上部,最大位移达74cm,凹岩腔上部岩体整体位移都偏大,易发生倾倒脱落;Y方向在强风化节理破碎带处有较大竖向位移,最大值36cm,坡脚处有隆起现象,局部有顺层滑动趋势。(4)介绍了边坡工程中常用的防护技术及其使用范围,针对沿线不良地质特征及生态防护需求,提出了针对性措施建议,并对不同支护类型边坡建立相应数值模型,对比分析其稳定效果及地震工况稳定性评价,选出较优支护措施。得到分析结果,K32+224K32+415段土质滑坡:选取了综合效果更好、扰动小、更利于边坡局部稳定的锚杆+格构梁支护方案,通过地震工况稳定性验算,满足稳定性要求;K9+725K9+785段岩质节理破碎带边坡:选取了变形位移量和塑性区范围更小、安全性更好的切坡支护,通过地震工况稳定性验算,满足稳定性要求。
曾锦秀[10](2019)在《板连式束筋微型抗滑桩群加固边坡机制与计算理论研究》文中认为板连式束筋微型抗滑桩群(简称微型桩组合结构)是指数根微型桩在顶部用一块钢筋混凝土板固定连接的组合式抗滑结构,具有结构轻型、施工快捷、施工人员安全性高、低碳环保、经济性好等突出优点,适合于中小推力滑坡或边坡工程治理,尤其适于边(滑)坡的快速应急抢险工程。然而,此类结构的理论研究还很不完善,工程实践中亟待解决相关理论与技术问题。本文依托国家自然科学基金项目《板连式束筋微型抗滑桩群加固滑坡机制及计算理论研究(51278430)》,针对工程实践中两种典型边坡,即均质土坡与基岩-覆盖层式边坡,采用弹塑性理论分析、三维数值模拟、室内模型试验等多种手段,对微型桩组合抗滑结构加固边坡机制、组合结构内力与位移、加固边坡稳定性等问题进行研究。取得的主要研究成果如下:(1)揭示了微型桩组合抗滑结构加固边坡机理。微型桩组合抗滑结构主要通过复合加筋、桩体抗弯和抗剪、桩体抗拔与抗压、顶板组合作用等4种作用机制对边(滑)坡实施加固。特别地,其中可能存在着在滑面附近桩体中产生塑性铰使其由受剪转化为受拉的增强抗滑性的作用特征,以及刚性顶板在桩顶有效协调与控制微型单桩的变形与受力,使得各微型单桩连成一体,整体协同抗滑,从而使组合结构能够发挥“群桩大于各单桩之和”的力学性能。(2)建立了加固均质土坡的微型桩组合结构计算方法。首先采用极限分析上限法求解作用于组合结构上的净推力大小,然后分别利用平面刚架理论与弹性地基梁理论(“m”法)对组合结构的受荷段与嵌固段分别建立分析模型,利用受荷段与嵌固段在滑面处的力与位移连续条件对全桩内力与变形进行解析。推导出了相应的微型桩组合结构内力与位移计算公式。同时,给出了加固基岩-覆盖层式边坡的微型桩组合结构计算方法。(3)得到了滑面弱化抗剪强度对微型桩组合结构受力的影响特征。弱化强度对滑面形态、桩体所受净推力均具有较大影响;弱化强度对桩身内力的分布形状无明显影响,但对其量值影响较大;相比于均质土坡,弱化强度对基岩-覆盖层式边坡中组合结构所受推力的影响更大;在弱化强度降低幅度相同的情况下,基岩-覆盖层式边坡中的组合结构内力平均变化幅度大于均质土坡。(4)确定了微型桩组合结构主要参数对其内力影响特征。组合结构内力随着单桩刚度的增大呈非线性增大,随桩体倾角、组合桩数的增大呈非线性减小。根据桩身内力较小且各排桩受力较为接近的原则,得出均质土坡的合理组合结构型式为:排间距5d、列间距3d;微型桩螺纹钢直径为28mm~32mm;嵌固比为0.44或0.53;基岩-覆盖层式边坡的合理组合结构型式为:排间距5d、列间距4d;微型桩螺纹钢直径为28mm;嵌固比为0.50或0.58。两类边坡的合理桩体倾角20°~25°、组合桩数为9(3排×3列)。(5)提出了基于强度折减技术的快速收敛优化算法。采用二分法搜索边坡临界失稳时的剪切强度折减系数(稳定系数),使每次强度折减计算的最多时步缩减为传统强度折减法的50%;且以不平衡比率小于1.0×10-5作为每次折减计算的终止条件之一,从而大幅减少计算所用机时。(6)给出了基于双滑面的塑性极限分析上限法。采用塑性极限分析方法,考虑桩土之间协调作用模式,计算组合结构后侧坡体推力与前侧抗力,建立二者差值(推力-抗力)与稳定系数、滑面深度的函数关系,再由该差值最大原理确定出加固边坡的最小稳定系数。(7)给出了基于变形能与极值原理的能量法。采用滑带土体的极限变形能除以实际变形能的平方根定义坡体稳定系数,通过Mohr-Coulomb强度准则将该稳定系数转换为滑面上各点抗剪强度与剪应力的表达式,在获得微型桩组合结构加固坡体的自然应力场的条件下,可计算确定加固坡体的稳定系数。(8)指出了这3种边坡稳定性分析方法的优缺点。优化折减法克服了传统强度折减法求解时间较长、断点无法续算等缺点,但计算效率较低;双滑面极限分析法克服了传统的极限分析上限法假定桩前、后滑面为同一对数螺旋面的缺点,计算效率高,但不能考虑岩土体变形,不适于非均质边坡;能量法可考虑岩土体变形,相对于数值模拟强度折减法具有极高的计算效率。三种方法计算效率由高到低排序为:能量法、双滑面极限分析法、优化折减法。(9)实例分析表明,均质土坡的双滑面极限分析法得到的稳定系数最大,滑面也较深;能量法得到的稳定系数介于优化折减法与双滑面极限分析法之间,但滑面最浅;三种方法得到的稳定系数偏差不超过6%。前两种方法计算时间比优化折减法减少约90%。对于基岩-覆盖层式边坡,能量法得到的稳定系数比优化折减法约大4%,计算时间约减少95%。本文在板连式束筋微型抗滑桩群加固边坡作用机理、组合结构计算分析方法、加固边坡稳定性分析方法等方面的研究成果,可为实际工程提供科学依据与指导,具有极其重要的理论意义与应用价值。
二、求解金属弹性模量的新方法——图解法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、求解金属弹性模量的新方法——图解法(论文提纲范文)
(1)波追踪法计算泵站水锤的研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 基本理论的研究现状 |
1.2.2 水锤的计算方法 |
1.2.3 水锤的防护进展 |
1.2.4 断流弥合水锤的研究进展 |
1.3 现阶段计算方法存在的不足 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线图 |
第二章 波追踪法的基本理论模型 |
2.1 泵站水锤 |
2.1.1 泵站水锤的分类 |
2.1.2 水击的传播过程 |
2.2 水锤的基本原理 |
2.2.1 运动方程 |
2.2.2 连续性方程 |
2.2.3 波追踪方程 |
2.3 边界条件 |
2.3.1 波守恒定律 |
2.3.2 水库处 |
2.3.3 串联管道变径处 |
2.3.4 管道死堵头处 |
2.3.5 T-型管道处(A_2=A_1+A_3) |
2.3.6 枝状管网连接点处 |
2.3.7 水泵处的边界条件 |
2.3.8 断流弥合水锤处的边界处理 |
2.3.9 下游阀门处的边界条件 |
2.4 小结 |
第三章 波追踪法与特征线法对比分析 |
3.1 无阀管路停泵水锤计算 |
3.1.1 计算结果分析 |
3.1.2 波追踪法和特征线法的理论分析 |
3.2 存在断流弥合的停泵水锤计算 |
3.3 小结 |
第四章 波追踪法计算泵站水锤的实验验证及分析 |
4.1 南乌牛二级泵站概况 |
4.1.1 基本参数 |
4.1.2 计算确定的参数 |
4.2 正常关泵水锤计算 |
4.3 事故停泵水锤计算 |
4.4 淹没管道启动水锤计算 |
4.5 空管启动水锤计算 |
4.5.1 计算模型 |
4.5.2 空管启动水锤计算 |
4.6 现场实验 |
4.6.1 实验过程及结果分析 |
4.6.2 理论计算及试验结果分析 |
4.7 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(2)设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外疲劳问题的研究进展 |
1.2.1 疲劳问题研究回顾与现状 |
1.2.2 疲劳寿命评估研究 |
1.2.3 疲劳载荷谱研究 |
1.2.4 疲劳可靠性研究 |
1.3 网架结构疲劳问题的研究进展 |
1.3.1 网架结构疲劳性能的研究进展 |
1.3.2 网架结构疲劳研究存在的问题 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 设置悬挂吊车网架结构的应力实测与有限元分析 |
2.1 网架结构的基本概况 |
2.2 网架结构受力分析 |
2.2.1 基本设计参数 |
2.2.2 有限元模型建立 |
2.2.3 计算结果分析 |
2.3 网架结构的应力实测方案 |
2.3.1 应力测点布置 |
2.3.2 数据采集系统 |
2.3.3 应变传感器安装 |
2.3.4 现场测试与数据采集 |
2.4 网架结构的应力实测数据分析 |
2.4.1 吊车空载运行工况 |
2.4.2 吊车负重运行工况 |
2.4.3 吊车组合作业工况 |
2.4.4 吊车起吊和卸载工况 |
2.4.5 吊车刹车制动工况 |
2.4.6 邻跨吊车作业工况 |
2.5 吊车荷载作用下网架结构的有限元分析 |
2.5.1 网架结构的悬挂吊车荷载效应 |
2.5.2 吊车荷载的计算与模拟 |
2.5.3 有限元分析及验证 |
2.5.4 吊重增大后网架结构的应力分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 设置悬挂吊车网架结构的疲劳载荷谱编制与理论分析 |
3.1 疲劳载荷数据的测取 |
3.2 载荷谱编制对象的确定 |
3.3 载荷数据处理与统计分析 |
3.3.1 载荷时间历程的压缩处理 |
3.3.2 载荷时间历程的平稳性检验 |
3.3.3 基于雨流计数法的统计计数 |
3.3.4 载荷幅均值的概率分布及检验 |
3.4 疲劳载荷谱的编制 |
3.4.1 极值荷载的确定 |
3.4.2 二维载荷谱编制 |
3.4.3 程序载荷谱编制 |
3.5 网架结构疲劳应力频值谱的理论分析 |
3.5.1 吊车载荷现场调查与统计分析 |
3.5.2 疲劳应力的数值计算与分析 |
3.5.3 网架结构的疲劳应力频值谱 |
3.6 本章小结 |
第4章 螺栓球节点中M30 高强螺栓的疲劳性能试验研究 |
4.1 M30 高强螺栓的常幅疲劳性能试验 |
4.1.1 疲劳试件设计 |
4.1.2 高强螺栓的材料性能 |
4.1.3 试验设备及方法 |
4.1.4 试验结果与分析 |
4.1.5 疲劳失效机理分析 |
4.1.6 高周疲劳损伤模型 |
4.1.7 试验结果与规范值对比 |
4.2 M30 高强螺栓的变幅疲劳性能试验 |
4.2.1 疲劳试件 |
4.2.2 试验加载方案 |
4.2.3 变幅疲劳试验结果 |
4.2.4 变幅疲劳损伤 |
4.2.5 变幅疲劳S-N曲线 |
4.3 M30 高强螺栓欠拧的常幅疲劳性能试验 |
4.3.1 试验设计 |
4.3.2 试验加载方案 |
4.3.3 疲劳破坏形式 |
4.3.4 试验结果与分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 螺栓球节点中高强度螺栓连接的疲劳寿命评估 |
5.1 高强螺栓的应力集中系数 |
5.1.1 V型切口的应力集中系数 |
5.1.2 高强螺栓应力集中的有限元分析 |
5.1.3 高强螺栓的应力集中系数 |
5.1.4 高强螺栓应力集中系数的参数分析 |
5.1.5 高强螺栓的疲劳缺口系数 |
5.2 S-N曲线法 |
5.2.1 光滑试件的S-N曲线估算 |
5.2.2 平均应力对疲劳寿命的影响 |
5.2.3 缺口效应对疲劳强度的影响 |
5.2.4 基于S-N曲线法的高强螺栓疲劳寿命评估 |
5.2.5 修正的S-N曲线法 |
5.3 局部应力应变法(LSA) |
5.3.1 概述 |
5.3.2 基于LSA的高强螺栓疲劳寿命评估 |
5.3.3 修正的局部应力应变法 |
5.4 损伤容限设计法(DTDM) |
5.4.1 应力强度因子和断裂韧性 |
5.4.2 疲劳裂纹扩展速率模型 |
5.4.3 高强螺栓裂纹扩展参数确定 |
5.4.4 基于DTDM的高强螺栓疲劳寿命评估 |
5.5 三种疲劳寿命评估方法对比 |
5.6 本章小结 |
第6章 设置悬挂吊车网架结构的疲劳寿命及可靠性分析 |
6.1 基于累积损伤理论的网架结构疲劳寿命评估 |
6.1.1 焊接空心球节点连接的疲劳寿命评估 |
6.1.2 螺栓球节点高强螺栓连接的疲劳寿命评估 |
6.1.3 考虑吊车荷载增大后网架结构的疲劳寿命评估 |
6.2 基于累积损伤理论的网架结构疲劳可靠性分析 |
6.2.1 网架结构的疲劳极限状态方程 |
6.2.2 随机变量的概率分布特性 |
6.2.3 疲劳可靠度指标的计算方法 |
6.2.4 设置悬挂吊车的网架结构疲劳可靠度分析 |
6.2.5 考虑吊车运行频率增长的网架结构疲劳可靠度分析 |
6.2.6 考虑吊车荷载增大的网架结构疲劳可靠度分析 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(3)旋启式止回阀动态特性与声学特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 止回阀流场研究现状 |
1.2.2 阀门冲击碰撞研究现状 |
1.2.3 阀门流致噪声研究现状 |
1.3 本课题主要研究内容 |
第2章 数值计算理论与方法 |
2.1 流场数值计算 |
2.1.1 流体流动控制方程 |
2.1.2 动网格计算模型 |
2.1.3 湍流模型和近壁面处理 |
2.2 冲击碰撞数值计算 |
2.2.1 弹性动力学基本方程 |
2.2.2 结构动力响应算法 |
2.2.3 接触与碰撞的数值方法 |
2.3 声场数值计算 |
2.4 本章小结 |
第3章 旋启式止回阀流场数值模拟研究 |
3.1 数值模型建立 |
3.2 网格检验与划分 |
3.3 边界条件及参数设置 |
3.4 稳态流场仿真分析 |
3.4.1 仿真结果云图 |
3.4.1.1 流体正流速度流线图 |
3.4.1.2 流体逆流速度流线图 |
3.4.2 流量、流阻与固定动水力矩系数 |
3.4.3 不同流通直径固定动水力矩系数对比 |
3.5 瞬态关阀仿真分析 |
3.5.1 阀瓣运动模型及主要驱动程序 |
3.5.2 瞬态仿真云图 |
3.5.2.1 瞬态压力云图 |
3.5.2.2 瞬态速度流线图 |
3.5.2.3 阀瓣运动力矩分析 |
3.5.3 不同流速变化率对关阀特性的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 旋启式止回阀冲击碰撞数值模拟研究 |
4.1 模型网格与计算设置 |
4.2 止回阀动态响应结果及分析 |
4.2.1 碰撞响应结果 |
4.2.1.1 阀瓣应力云图 |
4.2.1.2 摇杆应力云图 |
4.2.1.3 密封面接触应力结果 |
4.2.2 不同流通直径碰撞响应曲线 |
4.3 优化设计 |
4.3.1 结构优化设计理论 |
4.3.2 优化设计迭代算法 |
4.3.3 尺寸约束与极值条件 |
4.3.4 相关性分析 |
4.3.5 优化模型的响应面分析 |
4.3.5.1 阀座的最大等效应力响应 |
4.3.5.2 阀瓣的最大等效应力响应 |
4.3.5.3 摇杆的最大等效应力响应 |
4.3.6 优化前后结果及云图 |
4.4 本章小结 |
第5章 旋启式止回阀声场数值模拟研究 |
5.1 声学网格与边界条件 |
5.2 监测点设置 |
5.3 基于大涡模拟的流场计算 |
5.4 旋启式止回阀内声场模拟计算 |
5.4.1 噪声源频谱分析 |
5.4.2 其他流通直径噪声源频谱分析 |
5.5 旋启式止回阀外声场模拟计算 |
5.5.1 模态分析与计算 |
5.5.2 外声场数值计算结果与分析 |
5.5.3 其他流通直径外声场频谱曲线 |
5.6 声压衰减特性与理论分析 |
5.7 本章小结 |
结论与展望 |
1 结论 |
2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
(4)三维显微图像相关(DIC)力学性能测试技术(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 接触式测试技术的研究现状 |
1.2.2 非接触光测力学研究概况 |
1.3 三维图像相关力学性能测试研究现状 |
1.3.1 三维图像相关方法研究现状 |
1.3.2 三维图像相关方法在力学性能测试中应用研究现状 |
1.4 三维显微图像相关力学性能测试中的若干关键问题讨论 |
1.5 本研究课题来源与论文章节安排 |
第2章 三维显微图像相关力学性能测试基本原理 |
2.1 二维数字图像相关测量原理 |
2.1.1 二维数字图像相关测量系统的组成 |
2.1.2 基本原理 |
2.1.3 面内位移、变形表征 |
2.1.4 相关函数 |
2.2 三维显微图像相关法 |
2.2.1 传统的三维图像相关方法 |
2.2.2 显微立体视觉成像原理 |
2.2.3 三维显微图像相关法测量过程 |
2.3 材料力学性能评价及其检测方法 |
2.3.1 应变及其测试方法 |
2.3.2 弹性模量及其测试方法 |
2.3.3 泊松比及其测试方法 |
2.4 本章小结 |
第3章 三维显微立体视觉系统参数标定 |
3.1 研究现状 |
3.2 相机成像模型 |
3.2.1 .理想成像模型 |
3.2.2 成像系统畸变分析 |
3.3 基于非共面特征点加权径向约束的标定方法 |
3.3.1 径向约束 |
3.3.2 特征点权重分配 |
3.3.3 标定原理 |
3.3.4 标定过程 |
3.4 体视显微镜立体视觉系统标定 |
3.4.1 试验装置 |
3.4.2 标定实验 |
3.4.3 影响标定结果因素分析 |
3.4.4 标定结果验证及分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 显微图像匹配技术 |
4.1 常用匹配算法 |
4.1.1 整像素匹配 |
4.1.2 亚像素匹配 |
4.1.3 图像插值算法 |
4.2 形函数对匹配精度的影响 |
4.2.1 单一形函数 |
4.2.2 数值模拟实验 |
4.2.3 欠匹配与过匹配的分析 |
4.2.4 组合形函数 |
4.3 适用于显微图像的立体匹配方法 |
4.4 误匹配分析 |
4.5 实验 |
4.5.1 位移测量 |
4.5.2 铜片拉伸变形 |
4.6 本章小结 |
第5章 三维显微图像相关力学性能测试系统设计 |
5.1 三维显微图像相关力学性能测试系统的原理与结构设计 |
5.2 三维显微图像相关系统的设计 |
5.3 微拉伸机的设计与分析 |
5.3.1 原位拉伸测试装置的结构设计 |
5.3.2 微拉伸机控制系统设计 |
5.3.3 原位拉伸测试装置的软件设计 |
5.3.4 T2 纯铜试样原位拉伸试验 |
5.4 测试系统软件界面 |
5.5 本章小结 |
第6章 三维显微图像相关力学性能测试系统验证实验 |
6.1 标准球直径测量 |
6.2 标准台阶高度测量 |
6.3 铜箔试样力学性能参数测量 |
6.3.1 全场位移测量 |
6.3.2 全场应变测量 |
6.3.3 弹性模量测量 |
6.3.4 泊松比测量 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 研究工作总结 |
7.1.1 本文主要工作 |
7.1.2 本文创新点 |
7.2 研究工作展望 |
参考文献 |
攻读博士期间的学术活动及成果情况 |
(5)基于失稳加速度的支护基坑稳定分析方法研究(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题意义 |
1.2 国内外研究现状及工程应用 |
1.2.1 极限平衡法及应用现状 |
1.2.2 极限分析方法及应用现状 |
1.2.3 有限元方法及应用现状 |
1.2.4 滑动面搜索方法评述 |
1.2.5 简要评析 |
1.3 基于失稳加速度稳定分析基本原理 |
1.4 本文的主要研究内容、方法和成果 |
第二章 基坑边坡变形特点研究与规范计算方法分析 |
2.1 引言 |
2.2 基坑变形影响因素研究 |
2.2.1 基坑变形的宽度效应及支护优化设计 |
2.2.2 弹性模量影响 |
2.2.3 泊松比影响 |
2.3 现行规范标准稳定分析方法分析 |
2.4 基坑工程设计软件稳定分析算法比较研究 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于失稳加速度的稳定分析与滑动面构造方法研究 |
3.1 引言 |
3.2 失稳加速度稳定分析法基本理论 |
3.3 土坡失稳加速度稳定分析公式推导 |
3.4 正交多项式构造滑动面新方法研究 |
3.5 本文所用滑动面搜索方法 |
3.6 工程算例 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于失稳加速度土钉墙支护稳定计算方法研究 |
4.1 土钉墙和复合土钉墙支护技术简介 |
4.2 基于瑞典条分法的土钉作用加速度法计算研究 |
4.3 基于简化毕肖普法的土钉作用加速度法计算研究 |
4.4 基于Morgenstern-Price法的土钉作用加速度法计算研究 |
4.5 工程算例 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于失稳加速度排桩支护稳定计算方法研究 |
5.1 排桩基坑支护技术简介 |
5.2 悬臂桩和桩锚支护加速度法计算方法 |
5.3 内支撑体系加速度法计算方法 |
5.4 主要计算流程 |
5.5 本章小结 |
第六章 支护基坑工程实例应用研究 |
6.1 土钉墙支护基坑工程实例应用研究 |
6.2 桩锚支护基坑工程实例应用研究 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(6)基于齿轮接触疲劳试验与有限元仿真寿命预测(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 齿轮疲劳寿命理论研究 |
1.2.2 齿轮疲劳寿命仿真研究 |
1.2.3 威布尔分布在可靠性方面研究 |
1.3 研究思路与内容安排 |
1.3.1 问题提出 |
1.3.2 研究思路 |
1.3.3 内容安排 |
第二章 仿真寿命预测理论基础 |
2.1 疲劳分类 |
2.2 名义应力法 |
2.3 线性累积损伤理论 |
2.4 载荷谱确定 |
2.5 平均应力修正 |
2.6 本章小结 |
第三章 疲劳寿命威布尔分布理论 |
3.1 疲劳寿命三参数威布尔分布模型及其特性 |
3.2 参数估计方法 |
3.3 位置参数估计 |
3.4 基于灰度模型参数估计 |
3.5 可靠性特征量计算 |
3.6 本章小结 |
第四章 齿轮副疲劳寿命试验及统计分析 |
4.1 疲劳试验前准备 |
4.2 实验方案要素确定 |
4.3 停机阈值确定 |
4.4 试验一致性检验 |
4.5 试验结果处理 |
4.5.1 试验数据与点蚀形貌分析 |
4.5.2 三参数威布尔分布检验 |
4.5.3 疲劳寿命分布拟合优度检验 |
4.6 齿轮接触疲劳方程和R-S-N曲线 |
4.7 本章小结 |
第五章 齿轮副疲劳寿命仿真 |
5.1 齿轮参数化精确建模 |
5.1.1 渐开线曲线方程 |
5.1.2 齿轮参数化模型 |
5.2 疲劳寿命有限元分析 |
5.2.1 瞬态结构动力学模块 |
5.2.2 齿轮材料设置 |
5.2.3 网格划分和和接触对设置 |
5.2.4 定义转动副和求解器设置 |
5.3 求解出应力和寿命云图 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)基于滑移线场和断裂力学的切削过程分析(论文提纲范文)
摘要 |
Summary |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 滑移线场研究现状和发展趋势 |
1.2.1 滑移线场模型 |
1.2.2 切削滑移线场分析模型的特点及局限性 |
1.3 切削过程中断裂理论的研究现状和发展趋势 |
1.3.1 断裂能 |
1.3.2 刀尖前部裂纹 |
1.3.3 剪切带裂纹 |
1.3.4 切削过程中断裂分析模型的特点和局限性 |
1.4 剪切滑移理论与断裂理论在分析切削过程中的应用结合 |
1.5 论文主要研究内容 |
1.6 本章小结 |
第二章 刀具切入过程的力学模型 |
2.1 刀具钝圆顶点接触模型 |
2.1.1 极坐标下的位移方程 |
2.1.2 直角坐标下的位移方程 |
2.1.3 主应力和最大剪应力 |
2.2 刀具钝圆接触模型 |
2.2.1 接触表面的接触参数 |
2.2.2 均布载荷的应力分布 |
2.2.3 均布载荷下的主应力和最大剪应力 |
2.2.4 非均布载荷下的应力分布 |
2.3 钝圆-前刀面接触共存模型 |
2.3.1 刀具前刀面与工件接触模型 |
2.3.2 钝圆-前刀面接触模型 |
2.4 切削力和接触长度 |
2.5 本章小结 |
第三章 切削过程中的滑移线场模型 |
3.1 滑移线场基本理论 |
3.2 滑移线场的建立 |
3.3 滑移线场的影响因素 |
3.4 滑移场变化的四阶段 |
3.5 本章小结 |
第四章 切削过程的断裂分析 |
4.1 钝圆区的起裂条件和位置 |
4.2 断裂基础理论和钝圆区的裂纹扩展 |
4.2.1 断裂基础理论 |
4.2.2 刀具钝圆前裂纹 |
4.3 切屑梁模型和塑性铰 |
4.3.1 梁的弯曲 |
4.3.2 塑性铰 |
4.3.3 断裂理论与塑性铰的结合 |
4.4 本章小结 |
第五章 切削过程的实验及分析 |
5.1 紫铜滑移线场分析 |
5.2 铝合金211Z的切屑形貌分析 |
5.2.1 切削实验流程和图形处理 |
5.2.2 切屑形貌的拟合 |
5.2.3 工艺参数对前四阶段所占比例的影响 |
5.2.4 工艺参数对卷曲半径的影响 |
5.3 切削过程的断裂分析 |
5.3.1 斜向断裂 |
5.3.2 水平裂纹 |
5.4 切屑的滑移带 |
5.4.1 紫铜的滑移带 |
5.4.2 铝合金切屑的滑移带 |
5.5 实验结果的总结 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
主要参考文献 |
附录 |
(8)框架及框剪结构整体稳定性的解析计算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景 |
1.1.1 结构稳定的重要性 |
1.1.2 结构的平衡稳定概念 |
1.2 目前存在和有待解决的问题 |
1.2.1 钢筋混凝土柱的稳定问题 |
1.2.2 钢筋混凝土结构的稳定问题 |
1.2.3 现有的主要计算方法 |
1.2.4 问题的提出 |
1.3 钢筋混凝土结构稳定的研究综述 |
1.3.1 国外 |
1.3.2 国内 |
1.3.3 小结 |
1.4 本文研究的方案 |
1.4.1 研究对象 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 研究目标 |
1.4.4 研究方法 |
1.4.5 研究的创新点 |
第二章 确定受压柱计算长度系数的通用算法 |
2.1 受压柱内外刚度 |
2.1.1 受压柱内外刚度概念 |
2.1.2 受压柱侧移类型 |
2.2 无侧移受压柱计算长度系数 |
2.2.1 无侧移受压柱内、外刚度 |
2.2.2 无侧移受压柱计算长度系数 |
2.2.3 应用算例与比较验证 |
2.3 自由侧移受压柱计算长度系数 |
2.3.1 自由侧移受压柱内、外刚度 |
2.3.2 自由侧移受压柱计算长度系数 |
2.3.3 应用算例与比较验证 |
2.4 弹性侧移受压柱计算长度系数 |
2.4.1 弹性侧移受压柱内、外刚度 |
2.4.2 弹性侧移受压柱计算长度系数 |
2.4.3 应用算例与比较验证 |
2.5 小结 |
第三章 挠度法求解有侧移框架弹性整体稳定 |
3.1 挠度法的基本原理 |
3.1.1 挠度法的基本概念 |
3.1.2 确定挠度法弯矩图的图乘系数 |
3.2 确定单位荷载作用下的弯矩图 |
3.2.1 标准框架柱反弯点高度比 |
3.2.2 上下梁刚度变化时的反弯点高度比修正值η_b |
3.2.3 上下层高度变化时反弯点高度比修正值η_u和η_w |
3.3 挠度法求解有侧移框架整体稳定承载力 |
3.3.1 挠度法计算单层框架 |
3.3.2 挠度法计算双层框架 |
3.3.3 挠度法计算多层框架 |
3.4 应用算例与比较验证 |
3.5 小结 |
第四章 有侧移框架弹性整体稳定的实用解析算法 |
4.1 结构内外弯矩和内外刚度 |
4.1.1 结构的二阶内、外弯矩 |
4.1.2 结构的二阶内、外刚度 |
4.2 框架的整体内刚度 |
4.2.1 框架重复单元 |
4.2.2 框架层抗侧刚度 |
4.2.3 框架整体抗侧刚度 |
4.3 框架整体稳定承载力计算 |
4.3.1 框架整体外刚度 |
4.3.2 框架临界承载力计算公式 |
4.4 应用算例与比较验证 |
4.5 小结 |
第五章 框架-剪力墙弹性整体稳定承载力的解析算法 |
5.1 忽略框架刚度的框架-剪力墙整体稳定计算 |
5.1.1 基本计算模型 |
5.1.2 能量法求解整体结构稳定 |
5.2 计入框架刚度的框架-剪力墙整体稳定计算 |
5.2.1 弹簧—摇摆柱模型 |
5.2.2 分离柱临界内外刚度比系数 |
5.2.3 框架—剪力墙整体内刚度计算 |
5.2.4 框架—剪力墙整体外刚度计算 |
5.2.5 框架—剪力墙临界承载力计算公式 |
5.3 应用算例与比较验证 |
5.4 小结 |
第六章 考虑二阶效应的钢筋混凝土截面弹塑性承载力的图解算法 |
6.1 计算依据 |
6.1.1 基本假定 |
6.1.2 本构关系 |
6.1.3 截面应变状态分区 |
6.1.4 考虑二阶效应截面承载力计算规范算法 |
6.2 钢筋混凝土矩形截面的计算 |
6.2.1 规范算法 |
6.2.2 截面应力和内力的计算 |
6.2.3 矩形截面无量纲图表 |
6.3 二阶效应计算的无量纲图表 |
6.4 应用算例与比较验证 |
6.5 小结 |
第七章 钢筋混凝土偏心受压柱试验 |
7.1 试验方案 |
7.1.1 试件的设计 |
7.1.2 试件的制作 |
7.1.3 试验方法 |
7.2 试验现象与试验结果 |
7.2.1 试验现象 |
7.2.2 试件的荷载-挠度关系曲线 |
7.3 与弹塑性承载力图解法理论计算值对比 |
7.4 结构刚度变化规律 |
7.4.1 偏心率的影响 |
7.4.2 配筋率的影响 |
7.5 钢筋混凝土受压构件等效折减刚度计算 |
7.6 钢筋混凝土结构弹塑性整体稳定承载力 |
7.6.1 算例1:单跨双层框架 |
7.6.2 算例2:三层框架-剪力墙 |
7.7 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要工作及结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A(攻读学位期间发表论文目录) |
(9)川九公路边坡稳定性分析及防护技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 边坡稳定性分析研究现状 |
1.2.2 边坡防护技术研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
第二章 沿线边坡不良地质特征及失稳原因 |
2.1 “川九路”沿线边坡不良地质特征 |
2.2 “川九路”沿线边坡失稳原因 |
2.3 本章小结 |
第三章 边坡稳定性分析方法及原理 |
3.1 国内外边坡稳定性分析方法 |
3.2 边坡工程常用稳定性分析方法原理介绍 |
3.2.1 极限平衡法 |
3.2.2 有限元数值分析法 |
3.5 本章小结 |
第四章 典型路段边坡稳定性数值模拟分析 |
4.1 Midas-GTS NX软件介绍 |
4.1.1 Midas-GTS NX软件介绍 |
4.1.2 Midas-GTS NX工程适用性 |
4.2 数值模拟可靠性验证 |
4.2.1 算例尺寸及物理力学参数 |
4.2.2 极限平衡法(简化毕肖普法) |
4.2.3 数值模拟(强度折减法) |
4.2.4 可靠度对比验证 |
4.3 边坡参数敏感性分析 |
4.3.1 内摩擦角在不同坡角下的敏感性分析 |
4.3.2 粘聚力在不同坡脚下的敏感性分析 |
4.3.3 内摩擦角、粘聚力在不同比值下的敏感性分析 |
4.4 K32+224~K32+415 段土质滑坡数值模拟分析 |
4.4.1 工程概况 |
4.4.2 场地工程地质条件 |
4.4.3 岩土层材料参数选取 |
4.4.4 模型建立及网格划分 |
4.4.5 荷载及边界条件 |
4.4.6 数值模拟计算结果与分析 |
4.5 K9+725~K9+785 段岩质节理破碎带边坡数值模拟分析 |
4.5.1 工程概况 |
4.5.2 场地工程地质条件 |
4.5.3 岩土层材料参数选取 |
4.5.4 模型建立及网格划分 |
4.5.5 荷载及边界条件 |
4.5.6 数值模拟计算结果与分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 典型路段边坡支护方案设计与评价 |
5.1 边坡工程常用防护技术 |
5.1.1 工程防护技术 |
5.1.2 生态防护技术 |
5.2 “川九路”沿线边坡针对性防护措施 |
5.2.1 崩塌、危岩 |
5.2.2 滑坡、堆积体 |
5.2.3 生态防护 |
5.3 边坡支护方案设计与评价 |
5.3.1 K32+224~K32+415 段土质滑坡支护方案设计与评价 |
5.3.2 K9+725~K9+785 段岩质节理破碎带支护方案设计与评价 |
5.4 地震工况稳定性评价 |
5.4.1 计算模型及边界条件 |
5.4.2 地震波选取及分析流程 |
5.4.3 地震工况下计算结果分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在学期间发表的论文和参与工程实践项目 |
(10)板连式束筋微型抗滑桩群加固边坡机制与计算理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 中小推力滑坡防治技术 |
1.2.2 微型桩加固技术 |
1.2.3 土体残余强度及其对边坡稳定性影响 |
1.2.4 边坡稳定性分析方法 |
1.3 研究内容与方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
第2章 微型桩组合结构加固边坡机理 |
2.1 概述 |
2.2 微型桩施工工艺及特征 |
2.3 加固作用机理 |
2.3.1 复合加筋作用 |
2.3.2 抗弯与抗剪作用 |
2.3.3 抗拉压作用 |
2.3.4 顶板组合作用 |
2.4 本章小结 |
第3章 组合结构顶板的作用机制 |
3.1 概述 |
3.2 均质土坡 |
3.2.1 桩体倾角为5° |
3.2.2 桩体倾角为10° |
3.2.3 桩体倾角为15° |
3.2.4 顶板作用特征分析 |
3.3 基岩-覆盖层式边坡 |
3.3.1 桩体倾角为5° |
3.3.2 桩体倾角为10° |
3.3.3 桩体倾角为15° |
3.3.4 顶板作用特征分析 |
3.4 综合分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 均质土坡微型桩组合结构计算方法 |
4.1 概述 |
4.2 桩后推力的计算 |
4.2.1 模型建立 |
4.2.2 公式推导 |
4.3 组合结构计算分析 |
4.3.1 模型建立 |
4.3.2 公式推导 |
4.4 计算方法验证 |
4.4.1 计算参数 |
4.4.2 滑坡推力与结构内力 |
4.4.3 模型试验与数值模拟 |
4.4.4 结果综合比较 |
4.5 工程实例分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 基覆式边坡微型桩组合结构计算方法 |
5.1 概述 |
5.2 桩后推力与桩前抗力 |
5.2.1 桩后滑坡推力 |
5.2.2 桩前坡体抗力 |
5.3 组合结构内力与位移 |
5.3.1 模型建立 |
5.3.2 公式推导 |
5.4 计算方法验证 |
5.4.1 计算参数 |
5.4.2 滑坡推力与结构内力 |
5.4.3 模型试验与数值模拟 |
5.4.4 结果综合比较 |
5.5 工程实例分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 考虑滑面抗剪强度弱化的组合结构受力分析 |
6.1 概述 |
6.2 滑面弱化抗剪强度的取值 |
6.3 微型桩组合结构分析 |
6.4 实例分析 |
6.4.1 均质土坡 |
6.4.2 基岩-覆盖层式边坡 |
6.5 本章小结 |
第7章 微型桩组合结构参数影响分析与合理结构型式 |
7.1 概述 |
7.2 均质土坡 |
7.2.1 桩间距 |
7.2.2 桩体倾角 |
7.2.3 单桩刚度 |
7.2.4 组合桩数 |
7.2.5 嵌固深度 |
7.2.6 合理结构型式 |
7.3 基岩-覆盖层式边坡 |
7.3.1 桩间距 |
7.3.2 桩体倾角 |
7.3.3 单桩刚度 |
7.3.4 组合桩数 |
7.3.5 嵌固深度 |
7.3.6 合理结构型式 |
7.4 本章小结 |
第8章 微型桩组合结构加固边坡稳定性分析方法 |
8.1 概述 |
8.2 基于强度折减技术的快速收敛优化算法 |
8.2.1 强度折减法的基本原理 |
8.2.2 快速收敛优化算法 |
8.3 基于双滑面的塑性极限分析上限法 |
8.4 基于变形能与极值原理的分析法 |
8.4.1 稳定系数的定义 |
8.4.2 临界滑面的确定 |
8.5 三种方法优缺点分析 |
8.6 工程实例分析 |
8.6.1 均质土坡 |
8.6.2 基岩-覆盖层式边坡 |
8.7 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、求解金属弹性模量的新方法——图解法(论文参考文献)
- [1]波追踪法计算泵站水锤的研究与应用[D]. 董加新. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [2]设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命研究[D]. 邱斌. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]旋启式止回阀动态特性与声学特性研究[D]. 张孙力. 兰州理工大学, 2021(01)
- [4]三维显微图像相关(DIC)力学性能测试技术[D]. 刘旭. 合肥工业大学, 2021
- [5]基于失稳加速度的支护基坑稳定分析方法研究[D]. 傅志斌. 中国地质大学, 2020(03)
- [6]基于齿轮接触疲劳试验与有限元仿真寿命预测[D]. 周子杰. 太原理工大学, 2020(07)
- [7]基于滑移线场和断裂力学的切削过程分析[D]. 史红艳. 贵州大学, 2020(04)
- [8]框架及框剪结构整体稳定性的解析计算方法研究[D]. 兰树伟. 昆明理工大学, 2019(06)
- [9]川九公路边坡稳定性分析及防护技术研究[D]. 刘陆毅. 重庆交通大学, 2019(06)
- [10]板连式束筋微型抗滑桩群加固边坡机制与计算理论研究[D]. 曾锦秀. 西南交通大学, 2019(07)