【摘 要】
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为了分析跨内横隔板布置对箱形梁畸变效应的影响,提出一种适用于跨内有横隔板的箱形梁畸变效应解析法.应用基于最小势能原理的能量变分法建立畸变控制微分方程并导出以克雷洛夫函数表达的初参数解.将跨内横隔板对畸变变形的约束作用通过未知畸变矩代替,并根据变形协调关系及初参数解确定未知畸变矩大小,从而获得有跨内横隔板的箱形梁畸变效应解析解.用该文解析法和ANSYS有限元法分别计算悬臂箱梁试验模型和简支箱梁算例的畸变效应,并分析跨中横隔板布置及截面参数变化对简支箱梁畸变效应的影响规律.研究结果表明:该文解析解与模型试验实
【机 构】
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兰州交通大学,甘肃兰州730070
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为了分析跨内横隔板布置对箱形梁畸变效应的影响,提出一种适用于跨内有横隔板的箱形梁畸变效应解析法.应用基于最小势能原理的能量变分法建立畸变控制微分方程并导出以克雷洛夫函数表达的初参数解.将跨内横隔板对畸变变形的约束作用通过未知畸变矩代替,并根据变形协调关系及初参数解确定未知畸变矩大小,从而获得有跨内横隔板的箱形梁畸变效应解析解.用该文解析法和ANSYS有限元法分别计算悬臂箱梁试验模型和简支箱梁算例的畸变效应,并分析跨中横隔板布置及截面参数变化对简支箱梁畸变效应的影响规律.研究结果表明:该文解析解与模型试验实测值及ANSYS有限元数值解均吻合良好;仅在跨中布置1道横隔板虽然可以减小畸变变形及畸变横向弯矩,但使畸变翘曲双力矩显著增大;随着悬臂板宽度的增大,腹板与顶板交接处的畸变翘曲应力迅速减小;腹板厚度变化对腹板与底板交接处的畸变翘曲应力也有显著影响.
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工程结构发生材料非线性时,往往伴随着几何大变形行为.而在非线性分析过程中,刚度矩阵的分解和求逆是不可避免的.该文将隔离非线性有限元法嵌入到更新拉格朗日格式中,建立了考虑材料非线性和几何大变形行为的梁单元控制方程.为了实现控制方程的高效求解,提出了近似Woodbury公式,其核心思想是:与舒尔补矩阵相关的线性方程组采用组合近似法求解,实时变化的整体刚度矩阵被假定在一段时间内保持不变,从而避免矩阵的实时更新和分解,拓宽了Woodbury公式的应用范围.依据时间复杂度分析,对该文方法进行了效率评估.结果 表明:
为研究鸟嘴式K形方管节点的疲劳性能,设计制作8个节点试件开展支管面内受荷工况下的疲劳试验.首先对试件进行静力加载,通过二次外推法得到焊趾处的热点应力值和应力集中系数(SCF),探明此类节点的热点应力分布规律和敏感热点位置.在此基础上开展高周常幅疲劳荷载试验,重点研究节点的疲劳破坏模式、裂纹扩展规律、刚度退化性能以及特征疲劳寿命等.结果 表明:方型鸟嘴式K形搭接节点的最大SCF位于支管搭接区,其他节点的最大SCF均位于冠部支管热点;疲劳裂纹萌生于SCF最大值位置,并在萌生后较短时间内扩展贯穿壁厚;疲劳裂纹贯
盐湖、盐渍土地区水位变幅区的混凝土材料劣化问题突出.该文开展不同质量浓度硫酸盐溶液干湿循环侵蚀作用下玄武岩纤维混凝土侵蚀试验、材料力学试验和微观测试,测试分析混凝土试件抗压强度、劈裂抗拉强度、质量变化、相对动弹性模量等参数的演变规律,揭示不同浸泡浓度及龄期下玄武岩纤维混凝土的劣化机制;结合混凝土试件侵蚀后的表观形态和细观结构特征,研究不同侵蚀周期下掺玄武岩纤维混凝土的细观结构演变机理.结果 表明:掺入长度6mm玄武岩纤维的混凝土抗压及劈裂抗拉强度增强效果优于长度12mm纤维;硫酸盐和干湿循环侵蚀作用下玄武
考虑到传统健康监测系统与有限元方法的不足,为实现钢-混组合桥面系温度及温度效应的实时评估及预测,提出基于多层前馈——长短期记忆(BP-LSTM)混合模型的实时评估及预测方法.研究过程中,以某桥为工程背景,采用其健康监测系统数据,并利用有限元法热力耦合分析扩充数据,构建包含“结构特征、时间特征、环境特征——温度、温度效应”映射的样本库,并通过实测数据验证有限元计算的准确性;设计BP-LSTM混合模型结构,对LSTM网络以考虑时间权重的均方误差(MSE)损失函数加以改进,读入样本库数据进行训练、验证、测试,从
为解决索力动测中弯曲刚度的耦合影响问题,研究刚性索动力学系统的约化及相应的索力算法.对系统时间和空间进行坐标缩放,建立新时空坐标体系,使原方程约化为最简形式——所有系数均为1或-1,得到频率比互等关系;求解新坐标下的动力学方程,导出固支条件下的频率方程,分析其频率-梁长和频率比-梁长函数特性,提出基于频率比互等关系的双频式索力算法.给出两组10个算例均与现有文献吻合良好.研究表明:系统频率在新坐标下仅由单一参数决定;双频式算法可将索力测量的双参数反问题转化为单参数反问题,实现对索力和弯曲刚度的解耦;与其他
寻找合适的结构材料来抵御深钻地武器打击是当前工程防护研究中的难题.采用C40钢筋混凝土、高强花岗岩和配筋超高强混凝土三种材料,进行在相同打击条件的对比试验.试验结果表明,配筋超高强混凝土具有非常优良的抗侵彻性能,其侵彻深度仅是C40钢筋混凝土的22％、高强花岗岩的41％.根据试验结果,计算出上述三种靶体别列赞侵彻公式的材料系数、快速侵彻仿真响应函数的材料参数,进而拓展至BLU-113等典钻地战斗部,获得侵彻深度等关键数据.研究成果可为配筋超高强混凝土的材料选型、抗侵彻设计提供参考依据.
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