一、集中力拉伸楔体大变形理论分析及数值计算（论文文献综述）
周朝逾[1]（2020）在《组合结构波纹管膜片的非线性固有特性分析》文中研究指明论文主要是对干气密封系统中的弹性元件波纹管进行研究,介绍了波纹管在国内外的发展和使用情况,本文利用连续化方法将组合结构波纹管膜片中的扁锥壳部分和圆弧部分认为是圆环薄板所具有的初挠度,然后根据非线性动力学基本理论,建立了扁圆锥壳-圆弧-圆环板组合结构波纹管膜片非线性动力学控制方程,对组合结构波纹管膜片在复合载荷作用下的大变形问题进行了分析和计算,同时研究了组合结构波纹管膜片在动静载荷协同作用下的非线性固有频率问题。为组合结构波纹管膜片在实际应用中提供了依据。首先介绍了干气密封系统中波纹管的发展现状和研究意义,列举了不同类型的波纹管,并且阐述了国内外对波纹管材料的主要研究方法。其次,采用连续化方法在非线性大挠度理论的基础上,对应用于干气密封系统中的扁圆锥壳-圆弧-圆环板组合结构波纹管膜片进行了非线性大变形理论分析,根据修正迭代法,对组合结构波纹管膜片的非线性大挠度进行了求解,同时通过二次近似解分析波纹管扁圆锥壳部分不同倾斜角的斜边的波形在圆弧最大挠度处的膜片非线性承载能力,并且在同一波形的基础上分析了波深、圆弧半径等参数在圆弧最大挠度处的膜片承载能力。最后,对应用于干气密封系统中的扁圆锥壳-圆弧-圆环板组合结构波纹管膜片进行了非线性固有频率求解,建立组合结构波纹管膜片的力学模型,在组合结构波纹管膜片非线性大变形理论的基础上,利用哈密顿原理,推出了组合结构波纹管膜片的一系列方程,再利用摄动变分法对组合结构波纹管膜片进行求解,通过一次近似、二次近似和三次近似求得了组合结构波纹管膜片的非线性固有频率解析值。研究了在不同的最大振幅、波纹管膜片的矢高、膜片倾斜角和圆弧波长下固有频率与载荷的特征关系。
关鑫[2]（2019）在《悬臂浇筑拱桥施工过程的几何非线性倒拆-正装闭合性研究》文中研究表明钢筋混凝土拱桥具有承载力大,受力状态明确,经济合理等优点。随着拱桥向大跨径方向发展,施工方法也不断向着适应大跨径拱桥修建的方向发展。悬臂浇筑施工是大跨径拱桥目前常采用的方法,基于悬臂浇筑拱桥自身的受力特点,施工过程中几何非线性问题逐渐显着,相比线性状态下,内力、变形情况更加复杂。因此,考虑几何非线性因素的施工过程扣索力的严格控制对满足成桥目标状态及施工安全性能都有重要意义。本文开展工作如下:（1）重点调研了悬臂浇筑施工拱桥的研究现状、合理的成桥和施工状态的确定原则。针对目前大跨径桥梁结构的倒拆正装不闭合原因和研究成果,提出考虑几何非线性的悬臂浇筑拱桥倒拆正装过程中索力、拱圈内力及线形闭合性需要进一步研究;（2）陈述了拱桥施工状态的确定方法及与倒拆正装的闭合性计算的关联性,对考虑几何非线性的倒拆正装不闭合的实质原因进行分析并对比总结目前关于倒拆正装计算方法。基于合理拱轴线优化理论,通过案例确定裸拱的合理拱轴线,引入一种改良的合理拱轴线—悬索线。（3）介绍了拱桥几何非线性理论研究进程、几何非线性影响因素及有限元分析计算方法。引入Ernst公式和悬链线理论,利用Ansys考虑拉索的垂度效应;建立梁柱效应中P-delta效应与几何刚度的关系;根据黎曼积分和二分法编制考虑大变形效应的Matlab程序;提出了采用修正的拉格朗日列式法（以下简称U.L列式法）进行几何非线性迭代计算是更为符合施工过程的计算方法;（4）通过弯矩归零法确定悬臂浇筑拱桥最大悬臂状态的受力状态。综合小变形的线性计算及大变形效应下的迭代计算案例,分别得到了线性、几何非线性的倒拆-正装结果,分析得出一定迭代步长下的U.L列式法是满足几何非线性倒拆-正装计算闭合的条件。对无应力状态法进行一般化讨论并案例分析,验证结构体系不变情况下,任意有应力状态互相转换与过程无关的思想;（5）利用涪陵乌江大桥复线桥建立有限元计算模型,分别考虑三种几何非线性效应在施工过程中对索力、拱圈内力、位移的影响,并讨论一定迭代步长下采用U.L列式法的几何非线性倒拆正装闭合结果,验证了考虑几何非线性因素的倒拆正装计算闭合性的条件。
高强[3]（2019）在《双箭头负泊松比结构力学特性与汽车负泊松比吸能装置研究》文中指出随着新结构/材料的不断进步发展,具有特殊力学性能的负泊松比结构/材料应运而生。负泊松比结构/材料在轴向受压时侧向收缩,轴向受拉时侧向膨胀,在能量吸收、多孔渗透性、抗剪性和抗断裂性等方面均具有较好的性能,从而被广泛应用于汽车、船舶、航空航天和医疗等领域。本文以双箭头负泊松比结构作为研究对象,对其静态弹性力学特性、大位移几何非线性力学特性、动态力学特性、变形机理以及能量吸收特性等进行了系统而深入的研究,并将其应用于汽车吸能装置中,以提高汽车耐撞性,在汽车碰撞事故中更好地保护乘员。本学位论文的主要工作和研究成果包括以下几个方面:（1）基于坐标缩减的均匀化方法,建立了预测二维/三维双箭头负泊松比结构等效弹性力学特性的解析模型,并通过数值计算与试验的方法验证了解析模型的准确性。基于该解析模型,研究了双箭头负泊松比结构的长短梁夹角及元胞半宽对负泊松比结构相对密度、等效杨氏模量、等效泊松比的影响规律。（2）基于平面大挠度悬臂梁的椭圆积分模型,建立了二维/三维双箭头负泊松比结构在大变形条件下的几何非线性力学特性的解析模型。该解析模型充分考虑负泊松比结构的几何非线性对其力学特性的影响,并通过了数值计算和试验验证。基于该解析模型,探索了不同结构参数的双箭头负泊松比结构力学特性在大位移变形条件下的变化规律及其机理。（3）研究了二维双箭头负泊松比结构在X轴和Z轴两个主方向上不同冲击速度下的变形模式,发现在Z轴方向有弯曲模式、均匀模式和渐进模式三种变形模式,而X轴方向只存在均匀模式和渐进模式两种变形模式。基于数值分析,推导出区分不同变形模式临界速度的半经验公式,得出其临界速度主要由负泊松比结构的相对密度所决定。（4）根据二维双箭头负泊松比结构典型单元在不同冲击速度下变形过程的不同,分别建立了二维双箭头负泊松比结构在高速和低速冲击下X轴和Z轴方向的动态冲击平台应力和支撑平台应力的解析模型。通过数值仿真分析得出:高、低冲击速度下的解析模型均能够准确地预测负泊松比结构的动态冲击平台应力和支撑平台应力,双箭头负泊松比结构的动态冲击平台应力和支撑平台应力与其结构参数和冲击速度密切相关。（5）提出了一种基于Matlab与Ls-Dyna二次开发技术的三维双箭头负泊松比结构的参数化有限元建模方法,并通过金属样件的准静态压缩试验验证了参数化建模方法的准确性。在此基础上,研究了宏观结构长径比对双箭头负泊松比结构耐撞性的影响以及元胞结构的尺寸效应,并分析了元胞长短梁夹角、厚度以及元胞半宽对其耐撞性的影响。结果表明:较大的长径比会导致负泊松比结构发生弯曲现象,降低结构的耐撞性能;长短梁夹角、厚度以及元胞半宽均对负泊松比结构的耐撞性均有显着影响。（6）提出了一种基于双箭头负泊松比结构的汽车吸能装置,其比吸能大,能够提高汽车的被动安全性。提出了一种基于反馈机制的多目标混沌蚁狮算法,将蚁狮能力和种群改善率作为反馈信息引入蚁狮算法中,提高了收敛精度;引入改进的Tent混沌算法,提高了全局搜索能力,避免陷入局部最优。建立了双箭头负泊松比结构比吸能和碰撞力峰值的径向基函数RBF（Radial Basis Function）代理模型,通过基于反馈机制的多目标混沌蚁狮算法对汽车双箭头负泊松比结构吸能装置进行多目标优化,其能够在保证碰撞力峰值不超过80k N的情况下,将比吸能从2.97 k J/kg大幅提高到9.25 k J/kg。为进一步验证汽车负泊松比结构吸能装置的优越性,将优化后的吸能装置集成于某乘用车中,通过仿真和实验数据的对比分析得出:优化后的吸能装置在碰撞过程中吸收较多能量,从而减少其他结构部件的吸能量,减少变形,保障乘员的生存空间。此外,能够有效改善B柱加速度曲线,从而降低乘员损伤。
史诗韵[4]（2019）在《船体结构在反复碰撞载荷下的弹塑性响应研究》文中研究指明反复碰撞载荷下船体结构的动态变形响应问题引起了工程界和学术界的广泛关注。“反复碰撞”的相关研究表明,随着碰撞次数的增大,材料弹性将对结构响应产生重大的影响。然而,目前反复碰撞载荷下结构动态响应的理论预测中大多采用了刚塑性假定,同时考虑结构的弹性和塑性变形的理论研究非常缺乏。本文提出了相关的理论模型预测了不同船体结构在反复碰撞载荷下的动态响应,重点关注了材料弹性、塑性应变硬化和应变率敏感效应对结构弹塑性响应（尤其是最终变形）的影响,并开展数值和试验研究对理论模型进行了验证。本文的主要内容和成果如下:（1）梁在反复碰撞载荷下动态响应的弹塑性解析模型构建方法。首先,建立了反复准静态载荷作用下梁在加载、卸载和重新加载阶段的载荷-位移关系式,进而基于能量法计及了低速大质量碰撞载荷下惯性效应的影响,最终发展了弹塑性理论模型来预测梁在反复碰撞载荷下的响应全程,并且与ABAQUS数值仿真的相关结果吻合很好。（2）梁在反复碰撞载荷下动态响应的参数研究。引入了无量纲能量参数λ涵盖了速度、质量、跨长和截面形式等因素的影响,采用弹塑性解析模型和有限元模型计算了四次相同撞击下梁的最大变形、最大加速度、碰撞时长和恢复系数等响应参数,从而探索了结构响应随λ的变化规律和力学机理。（3）矩形板在二次碰撞载荷下动态响应的刚塑性分析方法。在二次碰撞工况下,当结构发生较大的塑性变形,采用刚塑性分析方法近似模拟了矩形板的动态响应,并且得到了较为简单的解析解,便于分析出矩形板变形最大时的危险工况。（4）加强筋与板的相互作用对于碰撞载荷下加筋板大变形动态响应的影响。提出了两个加筋板理论模型,其中,模型一将加强筋与板分开考虑,模型二考虑了加强筋及其附连板的相互作用。在给定算例下,两个模型预测得到的最终变形相差不大,验证了模型一的可适用性。（5）考虑材料弹性、应变硬化和应变率敏感效应的理论模型完善方法。基于刚塑性模型,量化了应变硬化和应变率敏感效应对于反复碰撞载荷下加筋板抗冲击能力的强化作用。最后,基于能量原理,修正了刚塑性公式中结构所吸收的有效塑性能,发展了反复碰撞载荷下加筋板大变形动态响应的弹塑性半解析模型。（6）开展了反复碰撞载荷下船体加筋板大变形的缩比试验和数值研究,得到了关于回弹速度和试板最终变形的详细信息。采用前期发展的弹塑性理论模型预测了加筋板在每次碰撞后的最终变形,结果与数值和试验吻合良好,验证了理论方法的可靠性。
魏超[5]（2019）在《工程钢筋矫直系统优化设计及设备绿色化评价方法研究》文中研究指明随着建筑工业化进程的加快,装配式建筑在国内得到了大跨步式的发展,钢筋作为装配式建筑PC预制构件的重要组成部分之一,对其设计的理论、工艺及设备的研究也提出了更高的要求。本文围绕未来建筑工业化、工业绿色化的发展要求,结合现阶段单纯依靠力学理论公式及生产经验对矫直技术理论研究的弊端,对矫直机械的设计与使用过程中形成的钢筋矫直理论不充分、矫直效果稳定性差、以及钢筋矫直设备的全生命周期中绿色化程度低甚至不存在绿色化概念等问题进行深入的研究与讨论。为矫直设备未来发展向智能化、绿色化方向迈进提供了基础性理论依据及参考。文章从辊式矫直系统优化设计来提高矫直精度与效率和设备总体绿色化程度及能效影响因素的评价方法两方面对钢筋矫直设备进行研究。针对高强度盘条螺纹钢筋矫直技术在诸多工业领域应用越来越广泛的背景,本文对工程钢筋的应用与发展进行了总结,以金属材料弹塑性理论为基础介绍了盘条螺纹钢筋矫直理论的研究体系,并对未来矫直技术发展进行了分析。为验证钢筋在矫直过程中的力学属性变化情况建立了有限元分析模型及实验分析模型,验证了包辛格效应在钢筋弹塑性变形当中的存在性及其影响因素,提出了钢筋矫直系统应以钢筋材质自身力学属性变化情况为设计与优化的观点,并以HRB400E级φ12mm钢筋对矫直系统进行结构设计与优化分析。分析了当前对钢筋矫直切断设备绿色性能指标及能效指标的评价方法研究的目的和意义,提出采用综合评价方法对钢筋矫直切断设备绿的绿色性能指标及能效指标进行了深入的研究,并列举了在工程中应用的实例,结果表明此评价方法能较客观的对设备的绿色性能指标及能效指标进行有效的评价。通过本文的研究,提出以钢筋弹塑性变形影响因素为核心的矫直系统设计及优化方案,为钢筋矫直系统未来面向智能化设备发展提供了设计参考依据。对钢筋矫直设备所建立的绿色性能及能效指标评价体系对未来钢筋矫直设备面向绿色化方向发展提供了理论基础及参考方案。本文的研究,对推动矫直技术及矫直机械领域面向智能化、绿色化的未来发展方向具有理论价值和现实意义。
张芬[6]（2017）在《充气式单兵桥结构承载能力研究》文中研究说明渡河桥梁装备是现代战争和抢险救灾的重要保障装备。为提高战术性能,通过改善结构技术,桥梁装备正向轻型化的方向发展。充气式单兵桥结构具有质量轻、承载性好,架设撤收方便等特点,在单兵、班组和车辆通过河流、堑壕等小型障碍过程中,可发挥作战装备自我保障的重要作用。为了研发适合单兵快速通过的桥体,本文开展了充气式单兵桥结构的承载能力理论分析和数值仿真研究,并通过充气式单兵桥模型试验进行了验证,为新型便携军用单兵桥的设计提供了理论和技术基础,主要工作及创新点如下:1.开展了充气式单兵桥的理论研究。基于弹性地基梁理论,建立和推导了简单工况下的充气式单兵桥承载能力的分析模型,并开展了计算分析,为单兵桥构型初步设计提供了简单实用的途径。2.针对更一般的结构及复杂工况,开展了充气式单兵桥数值仿真研究,建立了组合结构的有限元模型。计算分析了充气式单兵桥压板、气囊和拉索在不同工况下的位移、应力响应规律,初步评估了结构承载能力。3.开展了充气式单兵桥结构参数对承载性能的影响分析。基于单兵桥长细比、气囊材料、桥面结构及拉索截面尺寸等参数,揭示了其对结构位移、压板弯曲应力、气囊等效应力和拉索拉伸应力等结构静力性能的影响规律,给出了结构设计参数的合理取值范围,为工程设计提供了参考。4.开展了充气式单兵桥结构模型试验研究,根据实际结构建立了数值仿真精细模型,并根据试验结果验证了精细模型和数值仿真简化模型。
宋高峰[7]（2017）在《大采高工作面煤壁稳定性分析及控制分析》文中研究说明我国自1978年引进国外大采高综采设备以来,系统地研究了大采高工作面综合机械化采煤方法及其成套装备技术,并达到了世界领先水平。然而,煤壁片帮、端面冒顶等工作面围岩稳定性问题一直是大采高工作面开采实践中最棘手的技术难题。近年来,随着装备制造技术和生产管理水平的提高,大采高工作面一次采出厚度增大至7-8 m,工作面长度和开采深度也进一步加大,采场采出空间和工作面开采强度显着增大,因此大面积、大深度的煤壁片帮问题更加突出。大采高工作面煤壁片帮问题严重威胁工作面人员的安全、影响工作面设备的正常使用和维护、降低工作面产量和煤矿经济效益。因此,研究大采高工作面煤壁破坏机理及其影响因素、寻求工作面煤壁的稳定性控制技术,是大采高工作面开采实践中亟待解决的关键问题。论文以煤壁破坏机理及其影响因素、采场系统刚度对煤壁稳定性的影响机制为研究内容,综合运用了理论分析、数值模拟、实验室力学基础试验、相似模拟试验、工程实践等方法,研究了大采高工作面日益突出的煤壁片帮问题。建立了煤壁稳定性力学模型,分析了大采高工作面煤壁破坏机理,得到了煤壁稳定性与顶板载荷、煤壁等效集中力、等效弯矩、护帮板作用力、护帮板长度、煤体内聚力、内摩擦角等影响因素的关系;结合试验手段和数值计算,分析了煤中裂隙对煤体力学参数和承载能力的弱化作用,及煤中裂隙对煤壁破坏特征的影响;根据工作面推进方向上的“采空区-液压支架-工作面煤壁”采场系统刚度关系,建立了采空区刚度动态演化的数值模型和支架-煤壁系统刚度力学模型,进行了煤壁稳定性三维相似模拟试验,研究了采空区承载性能、煤体GSI、采高、煤壁集中力、煤壁弯矩、支架刚度等对煤壁稳定性的影响机制;构建了基本顶关键岩块冲击模型,结合现场工程实践,总结和提出了煤壁稳定性控制原则及煤壁片帮防治措施,取得了以下主要结论:（1）建立了煤壁稳定性力学模型,采用能量法中基于位移变分原理的Ritz法对煤壁破坏机理进行了研究,求解了工作面煤体的应变能和外力势能,得到了工作面前方煤体的位移场和应力场分布云图,其中最大位移和最大应力均出现在工作面煤壁上部,即最容易发生煤壁片帮的位置。（2）根据莫尔-库仑屈服条件定义了工作面前方煤体的稳定性系数k:当k<0时煤体处于破坏状态,当k=0时煤体处于极限平衡状态,当k>0时煤体处于稳定状态。根据煤体稳定性系数云图中k<0的包络范围,模拟出现场实践中3种常见的煤壁片帮形式:煤壁上部片帮、煤壁上下部同时片帮、煤壁整体片帮;结合煤壁稳定性力学模型和煤体稳定性系数,对顶板载荷、煤壁等效集中力、煤壁等效弯矩、护帮板作用力、护帮板长度、煤体内摩擦角、煤体内聚力等煤壁破坏影响因素进行了敏感度分析,其中煤体内聚力、顶板载荷、煤壁等效集中力、煤壁等效弯矩对煤壁破坏的影响较大。（3）进行了预制裂隙型煤试件的实验室力学参数试验,试验结果表明:相比于无裂隙的完整试件,含裂隙试件在压力作用下试件表面产生大量的次生裂隙,试件破碎程度高;节理迹长、节理层间距、节理连通率对煤体的力学参数弱化效应显着,试件峰值强度当量和弹性模量当量介于0.5-0.85之间;结合煤壁稳定性力学模型,煤体损伤变量对煤壁水平位移及煤壁破坏面积具有较高的敏感度。（4）采用3DEC建立了含节理煤层大采高工作面煤壁稳定性数值模型,研究了节理-煤壁方位角α、节理层间距s、横向层理对煤壁稳定性的影响,模拟结果表明:随着节理-煤壁方位角α的增大,煤壁最大位移逐渐减小,但当α增大到一定程度时,对煤壁位移的影响不再明显,因此在条件允许的情况下,布置工作面时应尽量使工作面倾斜方向与节理走向相互垂直;随着节理层间距s的增大,煤壁位移减小,但当s增大到一定程度时,对煤壁位移的影响不再明显;当煤层中含有横向层理时,煤壁位移仅略微增大,故横向层理的影响较为有限。（5）工作面推进方向上的“采空区-液压支架-工作面煤壁”采场系统刚度对采场支承压力分布规律、工作面围岩稳定性及破坏具有显着影响。采用PHASE 2D和FLAC 3D构建了采空区刚度动态演化的数值模型,完整地模拟出了工作面前后方增压区、减压区、稳压区的支承压力分布特征。数值模型中,随着工作面的推进和顶板跨距的增大,工作面超前支承压力、煤体塑性区宽度、煤壁位移场等表现出先增大后稳定的演化规律。（1）PHASE 2D数值模拟结果显示:当采空区刚度较大时,工作面超前支承压力较小,支承压力峰值距煤壁距离缩短,煤壁塑性区宽度及煤壁最大位移减小,因此提高采空区刚度有利于增大煤壁稳定性;增大煤体GSI、降低工作面采高,工作面超前支承压力增大,但支承压力影响范围减小,塑性区宽度和煤壁位移降低。（2）FLAC 3D数值模拟结果显示:在工作面倾斜方向上,工作面中部超前支承压力和煤壁破坏深度较工作面端部更大,因此煤壁破坏具有工作面中部集中效应;由于采空区刚度及其对上覆岩层的承载能力小于实体煤,故当前工作面在靠近已采工作面的端部（较当前工作面靠近接续工作面的端部）的超前支承压力和煤壁破坏深度均有所增大,因此煤壁破坏具有采空区影响效应。在生产实践中,当前工作面中部和当前工作面靠近已采工作面的端部是煤壁破坏的重点防治区域。（6）基于弹性地基梁理论建立了支架-煤壁系统刚度力学模型,求解了工作面前方煤体及液压支架顶梁的挠曲线方程,计算结果表明:工作面前方煤体垂直位移、煤壁垂直位移、支架活柱回缩量与支架刚度呈非线性负相关,增大支架刚度、提高煤层地基系数,能够有效降低工作面煤体及支架的变形量;但当支架刚度增加到一定程度后,支架对顶板、煤壁变形的控制作用逐渐减弱。（7）基于煤壁稳定性力学模型和支架-煤壁系统刚度力学模型,设计了大采高工作面煤壁稳定性三维相似模拟试验,分析了煤壁集中力、煤壁弯矩、支架刚度对煤壁破坏特征、顶板下沉规律、煤壁运移规律的作用,揭示了顶板-支架-煤壁系统协调变形规律及支架刚度对煤壁破坏的影响机制。试验结果表明:（1）在煤壁集中力的作用下,当顶板千斤顶加载22次时,煤壁发生整体片帮。片帮时顶板最大下沉量为27 mm,顶板下沉速率快;煤壁水平位移小,从水平位移开始增长到煤壁发生片帮所经历的时间间隔为200 s,煤壁水平位移变化速率快;煤壁片帮具有突发性,即煤壁在短时间内累积了较小的垂直位移和水平位移即可触发煤壁片帮。（2）在煤壁弯矩的作用下,当顶板千斤顶加载26次时,煤壁发生整体片帮。片帮时顶板最大下沉量为35 mm,顶板下沉速率较快;煤壁水平位移开始增长到煤壁片帮发生所经历的时间为500 s,煤壁水平位移变化速率较快;煤壁片帮具有一定的突发性。（3）当支架刚度较小时,顶板千斤顶加载81次后,煤壁发生整体片帮。支架增阻期间顶板下沉速率较慢,但支架卸载期间顶板下沉显着,并呈现阶梯式下沉规律,下沉梯度为5 mm,片帮时顶板最大下沉量为47 mm;煤壁水平位移大,从水平位移开始增长到煤壁发生片帮的时间间隔为1200 s,煤壁水平位移变化速率较慢;在支架的支护作用下,煤壁在较长的时间内累积了较大的垂直位移和水平位移,最终引发煤壁片帮。（4）支架刚度增大后,当顶板千斤顶加载86次时,煤壁仅发生局部片帮。支架增阻期间顶板下沉缓慢,并呈现阶梯式下沉规律,下沉梯度为3-3.5 mm,片帮时顶板最大下沉量为35 mm;煤壁水平位移量较大,水平位移开始增长到煤壁发生片帮的时间间隔为1400 s,煤壁水平位移变化速率缓慢,煤壁片帮现象有所缓解。（5）支架刚度进一步增大后,顶板千斤顶加载87次时未发生煤壁片帮现象,工作面仅出现局部破碎情况。顶板下沉慢,阶梯下沉梯度为2 mm,片帮时顶板最大下沉量为25.55 mm;煤壁水平位移小,水平位移变化速率慢。因此当支架刚度足够大时,煤壁在有限的时间内所积累的垂直位移和水平位移较小,不足以触发煤壁片帮。（8）建立了周期来压期间基本顶关键岩块冲击力学模型,确定了直接顶、支架、工作面煤体的刚度对顶板载荷、煤壁集中力、煤壁弯矩的影响作用,总结和提出了缓解顶板载荷、降低煤壁集中力、控制基本顶破断岩块回转的煤壁稳定性控制原则;根据王庄煤矿8101大采高工作面支架工作阻力利用率不高的现状,指出了支架升柱时间短、供液不充分、初撑力不足的问题,提出了增大液压支架刚度和初撑力、提高护帮板使用率、工作面煤壁注浆、优化工作面回采工艺的的煤壁片帮防治措施,取得了良好的煤壁片帮控制效果。
郭小炜[8]（2016）在《刚柔耦合系统的动力学建模与响应分析》文中研究说明在航空航天、旋转机械、车辆工程、军工器械、机器人以及微机电系统（MEMS）领域中,这类工程中系统的各个柔性部件存在大范围的刚体运动,同时其自身发生弹性变形,这就涉及结构部件的刚体运动与弹性变形相互耦合的问题。运动与变形耦合动力学系统涉及到刚体动力学与变形体力学之间的统一,柔性体在作大范围运动时呈现出的动力过程非常复杂。随着刚柔耦合系统规模越来越庞大,结构越来越复杂,及其运行速度要求不断加快,对系统在不同的约束、不同的受力与控制环节等工况下的运行过程的精确掌握,这些都成为工程预研与设计的重大难题。目前对刚柔耦合系统动力学的研究主要集中在力学建模、计算求解、柔性多体系统的接触与碰撞问题和多物理场下的运动与变形耦合效应等方面,然而对刚柔耦合系统的动力学建模尤为关键,要求所建模型既能反映系统的耦合效应,同时能够在无刚体运动时退化为经典弹性力学,而在不考虑弹性体变形时能够退化成刚体动力学。对于刚柔耦合系统动力学中存在动力刚化效应的机理,目前存在较大争议,其中涉及到几何非线性、运动非线性以及材料非线性等大变形理论,这些问题的探讨仍是研究的重点。随着含偶应力线弹性理论的不断完善,将物质点的旋转变形考虑于弹性体的变形,并计及其产生的偶应力对弹性体的影响,以含偶应力线弹性理论为基础,研究弹性体的刚柔耦合动力学过程,对于这方面的研究受到越来越多的关注,为微观尺寸下柔性体的动力学研究带来较大突破。首先,本文对质量弹簧离心振动系统的刚柔耦合动力学建模、数值求解及其动力学响应分析等作了重点阐述,解析了耦合系统的动力学本质、惯性效应及其动力学特性,并研制出离心振动复合实验装置来验证该理论模型;其次,考虑弹性体的平动变形和旋转变形,将偶应力理论应用于刚柔耦合动力学模型中,建立了广义弹性体作定轴刚体转动的刚柔耦合动力学模型,并开发了相应的有限元计算程序;最后,基于广义弹性体的刚柔耦合动力学模型,对旋转悬臂梁、中心刚体-柔性梁系统、风轮叶片以及超大吨位起重机臂架系统的动力学过程作了深入研究。论文的主要工作和结论如下:（1）针对单质点双自由度的质量弹簧离心振动系统的刚柔耦合动力学过程进行重点研究,建立了已知刚体转动情况时质量弹簧系统的动力学方程,对其进行计算求解,并对其解析解进行详细、系统地研究和分析,尤其针对其动力学特性和动力学响应作了专门研究,为探究刚柔耦合系统动力学耦合的本质,对各种惯性力随时间的变化过程进行了相关研究。为验证刚柔耦合系统中质点出现花瓣形状的运动轨迹,设计并研制出离心振动复合实验装置,通过对比分析得到刚柔耦合系统模型的合理性。（2）以Mindlin线弹性偶应力理论为基础,创建了含三个材料参数的广义弹性理论,并结合质量弹簧系统的动力学建模方法,通过哈密尔顿原理推导出作定轴刚体转动的广义弹性体的刚柔耦合动力学模型,该模型计及了相对惯性力、离心力、科氏力和切向惯性力。考虑以弹性体的位移和变形转角为独立变量,利用约束变分原理建立了广义弹性体作定轴刚体转动的有限元控制方程,其中单元离散采用8个节点48个自由度的三维六面体实体等参元或4个节点24个自由度的三维四面体单元。对广义弹性体的有限元分析可以考虑各种惯性力因素对其内力分布造成的影响,也能够给出其动力特性的变化规律,还可以考虑结构的尺寸效应。（3）数值分析旋转悬臂梁的动力学特性和动力学响应,得到旋转悬臂梁在不同恒定转速下动频的变化规律,对比分析不同旋转姿态、不同恒定转速等工况时悬臂梁的等效应力、等效偶应力及其位移等动力学响应。特别指出了花瓣形状的质点运动轨迹和旋转系统最大转速概念等新的结论。进一步对旋转微梁进行动力学特性和动力学响应分析,突出旋转变形对整个计算结果的影响,体现出广义弹性理论的刚柔耦合动力学模型对微观结构部件进行动力分析时的合理性和精确性。（4）计算选取中心刚体-柔性梁的刚柔耦合系统,对系统最大转速问题展开深入研究,从而为结构的控制提供新的途径。考虑刚柔耦合系统中柔性梁受到不同外力载荷作用时,柔性梁在整个旋转过程中的动力学响应,更加准确和合理地模拟出柔性梁的动力学过程,精确解析了系统结构部件在离心场中的刚柔耦合机理,为更好地数值仿真工程实际结构的运转过程及控制旋转系统结构部件的位移值和应力值提供理论依据和技术指导。（5）建立风轮叶片的力学模型,采用广义弹性体作定轴刚体转动的刚柔耦合动力学模型,数值模拟了风轮叶片从启动加速阶段至额定转速工作阶段的动力学过程。计算还考虑了不同载荷作用时风轮叶片的动力学响应存在的差异,为更精确和合理地仿真风轮叶片的动力学过程提供重要的参考价值。（6）用经典弹性理论以及传统梁,杆单元去仿真求解刚体-柔性多体系统的动力学过程,以超大吨位轮式起重机臂架作大范围回转运动的刚柔耦合动力学过程作为依托,建立其柔性多体动力学模型,并编写相关程序对其进行计算求解,仿真了轮式起重机通过钢丝绳提起吊物,然后回转吊臂使得吊物在空中摆动的整个过程,计算得出吊物的偏摆角和吊臂不同位置的等效应力值随时间的变化曲线,并将仿真结果与试验测量结果进行对比分析,进一步验证了本文模型在建模思想和方法上的合理性。
郭庆[9]（2015）在《余能原理基面力元法的若干理论与技术问题研究》文中进行了进一步梳理本文针对新型有限元—余能原理基面力元法的若干理论与技术问题进行了研究。主要研究成果如下:（1）研究线弹性余能原理基面力元法在平面刚架结构中的应用问题。针对平面刚架结构,改进已有的网格自动剖分转换程序,编制出适用于平面刚架结构的前处理软件。结合平面刚架结构算例,将数值计算结果和理论解、ABAQUS中的Q4单元解和Q4R单元解进行对比,分析并探讨该基面力元模型的正确性、程序的计算性能。（2）研究几何非线性余能原理基面力元法在平面刚架结构中的应用问题。针对平面刚架结构进行几何非线性大变形计算,将计算结果与理论解、ABAQUS中Q4单元解和Q4R单元解对比,分析并探讨该基面力元模型的正确性、程序的计算性能。（3）针对凸多边形余能原理基面力元法进行研究。改编凸多边形前处理软件,结合矩形平板受拉、悬臂梁受不同荷载作用进行计算,分析并探讨该模型的正确性、程序的计算性能。（4）针对凹多边形余能原理基面力元模型进行研究。改编凹多边形前处理软件,结合矩形平板受拉、悬臂梁受不同荷载作用进行数值计算,分析并探讨该模型的正确性、程序的计算性能。（5）研究余能原理基面力元法的退化单元。针对平面问题,将三维单元退化为二维单元,结合线弹性典型算例进行数值计算,将数值结果与理论解、ABAQUS软件中的Q4单元解和Q4R单元解进行对比,分析并讨论退化后基面力元程序的可行性和计算性能。（6）研发几何非线性空间基面力元模型及程序。针对空间几何非线性问题,推导出了几何非线性空间基面力元模型,编制出几何非线性空间余能原理基面力元程序,结合典型算例,对该模型和所编程序的正确性进行了初步研究。本文研究了多种基面力元模型的正确性及相应基面力元程序的适用性,解决了余能原理基面力元法的一些理论和技术的关键性问题。研究结果表明:应用本文方法计算所得的数值结果与理论解相吻合,具有较高的计算精度和较好的计算性能。基于余能原理的基面力元法简单有效,是有限元方法的一种新思路,具有较好的应用前景。
雷鸣[10]（2015）在《介电高弹聚合物器件面外变形的粘弹性行为分析》文中认为与工程中广泛使用的硬材料相比,自然界中存在着许多柔性的结构,例如章鱼的脚、有触摸反应的含羞草等。人们一直致力于新型材料的研发,以模仿生命中的一些显着而优异的特征。介电高弹聚合物以其优越的变形特性逐渐进入人们的视野,它在外加电场下,可产生超过100%的应变。除此之外,它还有着响应快、噪声低、质轻价廉、疲劳寿命高以及仿生性能突出等优点,因此,越来越多地应用于各类智能驱动器诸如智能机器人、盲文显示器、光学透镜、能量收集器等方面,在人工肌肉、智能仿生、航空航天、机械等领域都有着巨大的应用潜力。研究发现,介电高弹聚合物器件在使用过程中与拉伸速率关系很大,不仅影响转换器使用效率,也会对器件输出、响应速度产生很大的影响,而这种拉伸速率相关的现象正是介电高弹聚合物材料粘弹性效应的结果。越来越多的研究表明,粘弹性作为介电高弹聚合物材料的一个显着特征不可被忽略,因此,关于介电高弹聚合物粘弹性的理论研究很有必要,这也是本文的主要研究工作。本文基于热力学框架与连续介质力学模型的介电高弹聚合物理论,耦合了大变形和力电加载,描述了介电高弹聚合物非线性、非平衡以及动力学行为。基于该模型,分别以介电高弹聚合物圆形薄膜和圆环形作动器为研究对象,研究不同载荷、电压或是参数改变情况下模型的粘弹性特性,以下是三个方面的主要工作：（1）考虑粘弹性作用的影响,通过引入弹簧-阻尼器模型推导出介电高弹聚合物的热力学控制方程,为介电高弹聚合物的粘弹性求解提供理论基础；（2）考虑受到电压和内部压力共同作用下,基于介电高弹聚合物圆形薄膜,分析得到考虑粘弹性效应下的介电高弹聚合物的物理场分布和演化规律,并很好地描述了此时材料的力电稳定性行为；（3）建立圆环形作动器考虑粘弹性松弛的力学模型,并讨论不同参数对器件力学行为的影响。通过模拟介电高弹聚合物粘弹性演化的规律,为器件的力电失稳行为预测、随时间相关的变形行为提供理论依据,对考虑粘弹性行为的介电高弹聚合物产品的优化设计等也具有实际的借鉴和指导意义。
二、集中力拉伸楔体大变形理论分析及数值计算（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、集中力拉伸楔体大变形理论分析及数值计算（论文提纲范文）
（1）组合结构波纹管膜片的非线性固有特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究意义 |
| 1.2 波纹管的现状、意义以及研究背景 |
| 1.2.1 干气密封系统的发展现状 |
| 1.2.2 波纹管的发展现状及发展趋势 |
| 1.3 密封元件波纹管的参数及分类 |
| 1.3.1 密封元件波纹管的分类 |
| 1.3.2 密封元件波纹管的几何参数 |
| 1.3.3 密封元件波纹管的性能参数 |
| 1.4 金属波纹管的研究方法 |
| 1.4.1 数值法 |
| 1.4.2 解析法 |
| 1.4.3 半解析法 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 组合结构波纹管膜片非线性大挠度分析 |
| 2.1 建立组合结构波纹管膜片的基本方程 |
| 2.1.1 建立基本微分方程 |
| 2.1.2 极坐标下平衡方程的建立 |
| 2.1.3 基本方程和边界条件 |
| 2.2 对基本方程求解 |
| 2.2.1 具有初挠度扁圆锥壳部分膜片的基本方程求解 |
| 2.2.2 具有初始挠度的圆弧部分的基本方程求解 |
| 2.2.3 内部无初挠度圆环薄板部分的基本方程求解 |
| 2.3 数值计算和结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 组合结构波纹管膜片非线性固有频率 |
| 3.1 建立波纹管膜片基本方程 |
| 3.1.1 基本方程 |
| 3.1.2 无量纲基本方程和边界条件 |
| 3.2 对基本方程求解 |
| 3.3 对近似边值问题的求解 |
| 3.3.1 对一次近似边值问题求解 |
| 3.3.2 对二次近似边值问题求解 |
| 3.3.3 对三次近似边值问题求解 |
| 3.4 数值计算和结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（2）悬臂浇筑拱桥施工过程的几何非线性倒拆-正装闭合性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 拱桥悬臂浇筑施工的研究进展 |
| 1.2.1 国外拱桥悬臂浇筑施工的研究进展 |
| 1.2.2 国内拱桥悬臂浇筑施工的研究进展 |
| 1.3 悬臂浇筑拱桥合理成桥状态及施工状态研究 |
| 1.3.1 合理成桥状态确定原则 |
| 1.3.2 合理施工状态确定原则 |
| 1.4 悬臂浇筑拱桥倒拆正装不闭合问题提出 |
| 1.5 本文选题的目的与意义 |
| 1.6 本文主要研究内容及技术路线 |
| 第二章 悬臂浇筑拱桥施工状态不闭合分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 拱桥悬臂施工倒拆正装不闭合分析 |
| 2.2.1 倒拆正装不闭合原因分析 |
| 2.2.2 倒拆正装闭合研究方法综述 |
| 2.3 拱桥合理拱轴线优化理论 |
| 2.3.1 拱桥合理拱轴线基础 |
| 2.3.2 无铰裸拱合理拱轴线形式 |
| 2.3.3 裸拱合理拱轴线案例分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 悬臂浇筑拱桥几何非线性理论分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 几何非线性理论研究进程 |
| 3.3 几何非线性问题的荷载-位移关系及描述形式 |
| 3.3.1 几何非线性问题的荷载-位移关系 |
| 3.3.2 几何非线性问题的运动描述形式 |
| 3.4 几何非线性理论基础及案例分析 |
| 3.4.1 垂度效应 |
| 3.4.2 大变形效应 |
| 3.4.3 梁柱效应 |
| 3.5 几何非线性应力和应变表示 |
| 3.6 几何非线性有限元计算方法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 悬臂浇筑拱桥施工及目标状态几何非线性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理想成桥力学状态分析 |
| 4.3 最大悬臂状态索力分析 |
| 4.3.1 理想吊点及倒拆正装调索原理 |
| 4.3.2 倒拆过程目标索力分析 |
| 4.3.3 最大悬臂状态拱桥内力及索力计算 |
| 4.3.4 无应力状态法倒拆正装的一般化讨论 |
| 4.4 线性倒拆正装闭合性分析 |
| 4.4.1 线性倒拆正装不闭合原理 |
| 4.4.2 线性倒拆正装闭合性案例分析 |
| 4.5 计入几何刚度的倒拆正装闭合性分析 |
| 4.5.1 计入几何刚度倒拆正装不闭合原理 |
| 4.5.2 计入几何刚度倒拆正装闭合性案例分析 |
| 4.6 几何非线性的倒拆正装闭合性分析 |
| 4.6.1 几何非线性倒拆正装闭合原理 |
| 4.6.2 几何非线性倒拆正装闭合性案例分析 |
| 4.6.3 垂度效应下扣索弹性模量修正 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 涪陵乌江大桥复线桥几何非线性索力控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 几何非线性目标状态索力及施工索力控制分析 |
| 5.3 工程概况 |
| 5.4 施工阶段划分及工程进展概况 |
| 5.5 施工有限元模型建立 |
| 5.6 几何非线性斜拉索施工索力分析 |
| 5.6.1 线性目标状态的索力求解 |
| 5.6.2 线性施工状态的索力求解 |
| 5.6.3 考虑梁柱效应的施工状态索力求解 |
| 5.6.4 考虑大变形效应的施工状态索力求解 |
| 5.6.5 考虑垂度效应的施工状态索力 |
| 5.6.6 不同条件下倒拆正装闭合性对比 |
| 5.7 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 |
| 在学期间发表的论着及取得的科研成果 |
（3）双箭头负泊松比结构力学特性与汽车负泊松比吸能装置研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 负泊松比结构国内外研究现状 |
| 1.2.1 负泊松比结构定义及基本类型 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.3 优化方法国内外研究现状 |
| 1.3.1 遗传算法 |
| 1.3.2 粒子群算法 |
| 1.3.3 其它算法 |
| 1.4 本文的主要研究内容与结构 |
| 2 双箭头负泊松比结构的等效弹性力学特性分析 |
| 2.1 周期性微结构等效性能预测方法 |
| 2.1.1 常用均匀化方法 |
| 2.1.2 基于坐标缩减的均匀化方法 |
| 2.2 双箭头负泊松比结构的相对密度 |
| 2.2.1 相对密度 |
| 2.2.2 几何参数对相对密度的影响 |
| 2.3 双箭头负泊松比结构的等效弹性力学性能解析 |
| 2.3.1 Z轴方向上的等效弹性力学性能 |
| 2.3.2 X/Y轴方向上的等效弹性力学性能 |
| 2.4 数值分析与试验验证 |
| 2.4.1 有限元模型 |
| 2.4.2 解析解与数值解对比 |
| 2.4.3 试验验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 双箭头负泊松比结构大变形力学特性分析 |
| 3.1 平面大挠度悬臂梁椭圆积分模型 |
| 3.1.1 椭圆积分 |
| 3.1.2 平面大挠度悬臂梁控制方程 |
| 3.1.3 平面大挠度悬臂梁椭圆积分解 |
| 3.2 二维/三维结构大变形力学特性 |
| 3.2.1 Z轴方向上的大挠度变形 |
| 3.2.2 X轴方向上的大挠度变形 |
| 3.2.3 三维结构大变形等效力学特性 |
| 3.3 数值分析及试验验证 |
| 3.3.1 有限元模型 |
| 3.3.2 椭圆积分解析解与数值解对比 |
| 3.3.3 试验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 双箭头负泊松比结构的动态特性研究 |
| 4.1 一维冲击理论 |
| 4.2 速度区域划分 |
| 4.2.1 基于E-P-P-L模型的速度区域划分 |
| 4.2.2 基于数值分析的速度区域划分 |
| 4.3 高速冲击动态响应 |
| 4.3.1 变形过程及典型变形单元 |
| 4.3.2 动态响应应力 |
| 4.3.3 数值分析 |
| 4.4 低速冲击动态响应 |
| 4.4.1 变形过程及典型变形单元 |
| 4.4.2 动态响应应力 |
| 4.4.3 数值分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 多尺度参数对双箭头负泊松比结构耐撞性的影响 |
| 5.1 有限元模型的建立 |
| 5.1.1 参数化建模 |
| 5.1.2 有限元模型验证 |
| 5.2 整体结构参数对耐撞性的影响 |
| 5.2.1 整体结构长径比对耐撞性影响 |
| 5.2.2 元胞结构的尺寸效应 |
| 5.3 元胞结构参数对耐撞性的影响 |
| 5.3.1 梁角度对耐撞性的影响 |
| 5.3.2 梁厚度对耐撞性的影响 |
| 5.3.3 元胞半宽对耐撞性的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 双箭头负泊松比汽车吸能装置的多目标优化 |
| 6.1 代理模型 |
| 6.1.1 试验设计 |
| 6.1.2 近似方法 |
| 6.2 基于反馈机制的多目标混沌蚁狮算法 |
| 6.2.1 基本蚁狮算法 |
| 6.2.2 基于反馈机制的混沌蚁狮算法 |
| 6.2.3 基于反馈机制的多目标混沌蚁狮算法 |
| 6.3 双箭头负泊松比汽车吸能装置多目标优化 |
| 6.3.1 双箭头负泊松比汽车吸能装置设计 |
| 6.3.2 双箭头负泊松比汽车吸能装置多目标优化 |
| 6.4 集成双箭头负泊松比结构吸能装置的乘用车耐撞性分析 |
| 6.4.1 整车有限元模型 |
| 6.4.2 结构安全分析 |
| 6.4.3 乘员安全保护 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A Guyan缩减 |
| 附录B 攻读博士学位期间发表的学术及其它成果 |
（4）船体结构在反复碰撞载荷下的弹塑性响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 结构在单次碰撞载荷下的变形响应研究进展 |
| 1.2.2 结构在反复碰撞载荷下的变形响应研究进展 |
| 1.2.3 弹塑性力学模型研究进展 |
| 1.2.4 考虑材料应变(率)效应的力学模型研究进展 |
| 1.3 现有工作的不足 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 梁在单次碰撞载荷下的弹塑性响应 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 力学模型及基本假定 |
| 2.3 准静态加卸载变形分析 |
| 2.3.1 加载阶段 |
| 2.3.2 卸载阶段 |
| 2.4 数值模拟及准静态模型验证 |
| 2.4.1 载荷-位移曲线 |
| 2.4.2 变形能分析 |
| 2.5 梁在单次碰撞载荷作用下的动态响应 |
| 2.5.1 动态加载阶段 |
| 2.5.2 动态卸载阶段 |
| 2.5.3 自由振动阶段 |
| 2.6 单次碰撞载荷下的动态理论模型的验证 |
| 2.6.1 弯曲波和局部凹陷效应对于梁的碰撞响应的影响 |
| 2.6.2 理论模型与数值模型Num-Impact的对比分析 |
| 2.6.3 弹塑性模型与刚塑性模型的对比分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 梁在反复碰撞载荷下的弹塑性响应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 梁在准静态载荷作用下的重新加载路径 |
| 3.2.1 弹性阶段卸载后重新加载 |
| 3.2.2 完全塑性阶段卸载后重新加载 |
| 3.2.3 弹塑性阶段卸载后重新加载 |
| 3.3 梁在反复碰撞载荷下的动态响应理论模型 |
| 3.3.1 弹性重新加载阶段Ia |
| 3.3.2 弹塑性/完全塑性重新加载阶段Ib |
| 3.3.3 回弹阶段和自由振动阶段 |
| 3.4 反复碰撞载荷下动态理论模型的验证 |
| 3.4.1 反复碰撞与单次碰撞下有限元模型的差别 |
| 3.4.2 反复碰撞载荷下理论模型与数值模型的对比分析 |
| 3.4.3 反复碰撞载荷下材料弹性对于结构变形的影响 |
| 3.5 弹塑性理论模型的实质 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 梁在单次和反复碰撞载荷下动态响应的影响因素分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 影响碰撞响应的载荷参数 |
| 4.2.1 质量和速度的影响 |
| 4.2.2 碰撞位置的影响 |
| 4.3 影响碰撞响应的几何参数 |
| 4.3.1 梁长的影响 |
| 4.3.2 截面形式的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 矩形板和加筋板在反复碰撞载荷下动态响应的理论研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 矩形板在二次碰撞载荷下的刚-理想塑性解析模型及验证 |
| 5.2.1 固支矩形板在二次碰撞载荷下的刚-理想塑性模型 |
| 5.2.2 固支矩形板在二次碰撞下的刚-理想塑性解析公式 |
| 5.2.3 刚塑性模型在二次碰撞载荷下的合理性证明 |
| 5.3 矩形板在二次碰撞载荷下最终变形的影响因素分析 |
| 5.3.1 初始动能对于变形的影响 |
| 5.3.2 载荷集中程度对于变形的影响 |
| 5.4 单向加筋板在反复碰撞载荷下的刚-理想塑性理论模型 |
| 5.4.1 模型一:板和加强筋独立 |
| 5.4.2 模型二:考虑加强筋和带板耦合 |
| 5.4.3 模型一和模型二的算例对比 |
| 5.5 单向加筋板在反复碰撞载荷下的弹塑性理论模型 |
| 5.5.1 计及应变率敏感效应 |
| 5.5.2 计及应变硬化效应 |
| 5.5.3 计及材料弹性效应 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 加筋板在反复碰撞载荷下动态响应的试验和数值研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 反复碰撞试验研究 |
| 6.2.1 水平碰撞试验装置 |
| 6.2.2 试验方案 |
| 6.2.3 试验物理量测量方法和结果 |
| 6.3 数值仿真 |
| 6.3.1 加筋板的材料本构模型 |
| 6.3.2 碰撞系统的有限元模型 |
| 6.4 数值仿真和试验结果的对比 |
| 6.4.1 永久变形 |
| 6.4.2 变形模式 |
| 6.4.3 回弹速度 |
| 6.5 加筋板反复碰撞模型中弹塑性半解析方法的适用性 |
| 6.5.1 基本的刚-理想塑性解析解 |
| 6.5.2 计及塑性应变(率)的刚塑性解析解 |
| 6.5.3 弹塑性半解析解 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 附录 A 质量块撞击下梁动态响应的刚塑性理论解 |
| 附录 B T型截面的弯矩和轴力交互作用关系 |
（5）工程钢筋矫直系统优化设计及设备绿色化评价方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究背景 |
| 1.2 课题研究的目的及意义 |
| 1.3 矫直技术发展现状 |
| 1.3.1 国外矫直技术发展现状 |
| 1.3.2 国内矫直技术发展概况 |
| 1.3.3 矫直技术发展趋势 |
| 1.4 课题研究主要内容 |
| 1.5 研究内容技术路线图 |
| 第二章 钢筋弹塑性变形理论 |
| 2.1 工程钢筋分类与发展趋势 |
| 2.1.1 钢筋分类与高强钢筋定义 |
| 2.1.2 工程钢筋未来发展趋势 |
| 2.2 工程钢筋弹塑性理论模型 |
| 2.2.1 基于微观物理模型的工程钢筋弹塑性变形理论 |
| 2.2.2 基于力学模型的工程钢筋弹塑性变形理论 |
| 2.2.3 基于实验及数值模拟的弹塑性变形理论及应用 |
| 2.3 工程钢筋矫直技术研究概况 |
| 2.3.1 矫直过程解析化理论 |
| 2.3.2 大、小变形矫直理论 |
| 2.3.3 正交矫直理论 |
| 2.3.4 最佳弹性芯矫直理论 |
| 2.4 钢筋矫直技术发展及应用 |
| 2.4.1 钢筋矫直设备发展过程 |
| 2.4.2 旋转弯曲式矫直机 |
| 2.4.3 反复弯曲式矫直机 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 辊式钢筋矫直系统关键参数设计计算 |
| 3.1 钢筋矫直系统概述 |
| 3.2 矫直理论分析 |
| 3.2.1 钢筋矫直过程的变形与曲率关系 |
| 3.2.2 钢筋矫直过程弯曲变形与弯矩的关系 |
| 3.2.3 基于弯矩比概念平行辊矫直原理 |
| 3.3 平行辊矫直系统参数计算 |
| 3.3.1 辊系选择 |
| 3.3.2 辊数计算 |
| 3.3.3 辊径计算 |
| 3.3.4 辊距计算 |
| 3.3.5 矫直辊宽度计算 |
| 3.4 矫直辊压下量计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 包辛格效应对钢筋塑性成形加工过程的影响实验及仿真分析 |
| 4.1 包辛格效应 |
| 4.2 钢筋强化模型的建立 |
| 4.3 钢筋本构参数实验与仿真 |
| 4.3.1 钢筋弯曲力学性能试验 |
| 4.3.2 钢筋力学性能有限元仿真 |
| 4.4 有限元仿真结果分析 |
| 4.4.1 单向加载结果分析 |
| 4.4.2 同向反复加载结果分析 |
| 4.4.3 双向加载结果分析 |
| 4.5 钢筋弯曲加载实验验证 |
| 4.5.1 实验方案 |
| 4.5.2 实验结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 钢筋矫直系统仿真分析与优化设计 |
| 5.1 有限元分析理论及应用 |
| 5.1.1 有限元理论概述 |
| 5.1.2 有限元理论在本文的应用 |
| 5.2 ANSYA WORKBENCH有限元分析软件 |
| 5.2.1 ANSYA Workbench软件简介 |
| 5.2.2 ANSYA Workbench分析基础 |
| 5.3 建立有限元分析模型 |
| 5.3.1 矫直系统模型的建立 |
| 5.3.2 矫直系统有限元模型的建立 |
| 5.3.3 有限元模型接触定义 |
| 5.3.4 施加载荷与约束 |
| 5.4 仿真结果分析 |
| 5.4.1 矫直过程钢筋受力分析 |
| 5.4.2 矫直效果分析及优化 |
| 5.5 正交矫直系统仿真分析 |
| 5.6 智能化矫直系统研究基础 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 钢筋矫直设备绿色性能及能效综合评价方法 |
| 6.1 钢筋矫直设备绿色性能评价方法研究 |
| 6.2 绿色性能综合评价方法选择 |
| 6.2.1 层次分析法 |
| 6.2.2 模糊综合评价方法 |
| 6.3 钢筋矫直切断机作业特点及能效分析 |
| 6.3.1 钢筋矫直设备能效综合评价方法 |
| 6.3.2 能效综合评价体系的建立 |
| 6.3.3 判断矩阵的构造 |
| 6.4 钢筋矫直设备绿色性能指标及能效指标综合评价应用实例 |
| 6.4.1 钢筋矫直设备绿色性能指标评价方法应用 |
| 6.4.2 钢筋矫直设备能效指标综合评价方法应用 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（6）充气式单兵桥结构承载能力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 轻型桥梁技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 复合材料和铝合金轻质桥梁 |
| 1.2.2 充气式结构桥梁 |
| 1.3 Tensairity新型结构国内外研究现状 |
| 1.3.1 Tensairity结构概念 |
| 1.3.2 Tensarity结构分析技术 |
| 1.3.3 Tensairity模型试验与工程实践 |
| 1.4 文章主要工作 |
| 1.4.1 文章研究目的 |
| 1.4.2 文章研究内容 |
| 1.4.3 文章技术路线 |
| 第二章 充气式单兵桥承载能力理论研究 |
| 2.1 充气气囊等效地基系数 |
| 2.1.1 单根拉索作用下等效地基系数 |
| 2.1.2 多根对称布置拉索地基系数 |
| 2.2 充气式单兵桥分析模型 |
| 2.2.1 分析模型建立 |
| 2.2.2 均布载荷模型解算 |
| 2.2.3 集中载荷模型研究 |
| 2.3 充气式单兵桥实际两种典型工况分析 |
| 2.3.1 单兵载荷工况计算分析 |
| 2.3.2 班组载荷工况计算分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 充气式单兵桥数值仿真研究 |
| 3.1 充气式单兵桥有限元建模 |
| 3.1.1 方案设计 |
| 3.1.2 有限元模型建立 |
| 3.1.3 气囊褶皱现象处理 |
| 3.1.4 载荷步设置 |
| 3.2 有限元模型验证分析 |
| 3.2.1 结构位移计算 |
| 3.2.2 结构刚度计算 |
| 3.3 充气式单兵桥结构位移分析 |
| 3.3.1 初态位移 |
| 3.3.2 终态位移 |
| 3.3.3 有效位移 |
| 3.4 充气式单兵桥结构应力分析 |
| 3.4.1 压板弯曲应力 |
| 3.4.2 气囊等效应力 |
| 3.4.3 拉索拉伸应力 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 充气式单兵桥结构参数对承载性能影响研究 |
| 4.1 充气气囊结构参数对单兵桥承载能力影响分析 |
| 4.1.1 结构长细比影响分析 |
| 4.1.2 气囊材料性能影响分析 |
| 4.2 压板与拉索参数对单兵桥承载能力影响分析 |
| 4.2.1 桥面截面尺寸 |
| 4.2.2 拉索截面尺寸 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 充气式单兵桥结构模型试验研究 |
| 5.1 试验模型设计与装配 |
| 5.1.1 模型部件设计 |
| 5.1.2 模型部件组装 |
| 5.2 试验方案设计 |
| 5.2.1 试验加载方案 |
| 5.2.2 试验气压测量与数据采集装置 |
| 5.3 试验分析模型 |
| 5.3.1 数值仿真简化模型 |
| 5.3.2 数值仿真精细模型 |
| 5.4 试验结果及分析 |
| 5.4.1 结构位移分析 |
| 5.4.2 拉索应力分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（7）大采高工作面煤壁稳定性分析及控制分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内研究现状 |
| 1.2.1 煤壁破坏机理研究方法 |
| 1.2.2 煤壁片帮影响因素分析 |
| 1.2.3 裂隙对煤壁稳定性的影响 |
| 1.2.4 采场系统刚度对煤壁稳定性的影响 |
| 1.3 国外研究现状 |
| 1.4 需要研究的主要问题 |
| 1.5 研究内容及思路 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究方法 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 2 大采高工作面煤壁破坏机理研究 |
| 2.1 基于Ritz法的煤壁破坏机理研究 |
| 2.1.1 煤壁稳定性力学模型 |
| 2.1.2 工作面煤体的位移场和应力场 |
| 2.1.3 工作面前方煤体稳定性系数 |
| 2.1.4 工作面煤壁破坏形态 |
| 2.2 煤壁破坏影响因素分析 |
| 2.2.1 煤壁破坏外在影响因素 |
| 2.2.2 煤壁破坏内在影响因素 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 裂隙煤体大采高工作面煤壁稳定性研究 |
| 3.1 节理裂隙对煤岩体力学参数的弱化效应研究 |
| 3.1.1 节理迹长的影响 |
| 3.1.2 节理层间距的影响 |
| 3.1.3 节理连通率的影响 |
| 3.2 煤体损伤对煤壁破坏的影响 |
| 3.3 节理裂隙对工作面煤壁稳定性的影响研究 |
| 3.3.1 节理-煤壁方位角的影响 |
| 3.3.2 节理间距的影响 |
| 3.3.3 横向层理的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于采空区刚度动态演化的煤壁稳定性研究 |
| 4.1 采场系统刚度及工作面前后支承压力分布规律 |
| 4.2 工作面煤壁破坏的PHASE 2D数值模拟分析 |
| 4.2.1 采空区刚度动态演化数值模型的建立 |
| 4.2.2 采空区刚度对煤壁破坏数值模拟的重要性 |
| 4.2.3 不同采空区刚度下煤壁破坏情况 |
| 4.2.4 不同煤体GSI下煤壁破坏情况 |
| 4.2.5 不同采高下煤壁破坏情况 |
| 4.3 工作面煤壁破坏的FLAC 3D数值模拟分析 |
| 4.3.1 采空区支承压力动态演化数值模型的建立 |
| 4.3.2 工作面不同区域煤壁破坏特征研究 |
| 4.3.3 已采工作面采空区对当前工作面煤壁破坏的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 支架刚度对工作面煤壁破坏的影响机制研究 |
| 5.1 大采高工作面支架-煤壁系统刚度力学模型 |
| 5.2 大采高工作面顶板-支架-煤壁三维相似模拟试验 |
| 5.2.1 大采高工作面顶板-支架-煤壁三维相似模拟试验设计 |
| 5.2.2 煤壁集中力对煤壁稳定性的影响 |
| 5.2.3 煤壁弯矩对煤壁稳定性的影响 |
| 5.2.4 液压支架刚度对煤壁稳定性的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 大采高工作面煤壁稳定性控制技术及现场应用 |
| 6.1 基本顶关键岩块冲击模型 |
| 6.2 大采高工作面煤壁稳定性控制原则 |
| 6.2.1 缓解顶板载荷 |
| 6.2.2 降低煤壁集中力 |
| 6.2.3 控制基本顶关键岩块回转 |
| 6.3 大采高工作面煤壁稳定性控制工程实践 |
| 6.3.1 提高液压支架刚度及初撑力 |
| 6.3.2 提高护帮板使用率 |
| 6.3.3 工作面煤壁注浆 |
| 6.3.4 优化工作面回采工艺 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考 文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）刚柔耦合系统的动力学建模与响应分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 工程背景和研究意义 |
| 1.2 刚柔耦合系统动力学的研究现状及发展动态分析 |
| 1.2.1 刚柔耦合系统动力学的建模原理 |
| 1.2.2 刚柔耦合系统动力学分析的研究现状 |
| 1.2.3 含偶应力的弹性理论 |
| 1.2.4 有限元数值求解方法 |
| 1.3 计及结构尺寸效应的刚柔耦合动力学研究进展 |
| 1.4 本文的建模思想、研究内容及结构安排 |
| 1.4.1 主要研究问题和建模思想 |
| 1.4.2 本文的研究内容 |
| 1.4.3 本文的结构安排 |
| 2 单质点双自由度离心振动系统的刚柔耦合模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 质量弹簧离心振动系统的刚柔耦合模型及其动力学分析 |
| 2.2.1 质量弹簧系统作定轴刚体转动的动力学建模 |
| 2.2.2 质量弹簧系统运动与变形耦合模型的动力学分析 |
| 2.2.3 质量弹簧系统作定轴变角加速度变化的动力学响应及其分析 |
| 2.2.4 质量弹簧系统作定轴恒角加速度变化的动力学响应及其分析 |
| 2.2.5 质量弹簧系统考虑阻尼时质点的动力学响应 |
| 2.3 离心振动复合实验装置及其力学模型 |
| 2.3.1 离心振动复合实验装置 |
| 2.3.2 离心振动机构的力学模型 |
| 2.3.3 离心振动复合实验装置的测试结果与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 弹性体(结构)作定轴刚体转动的刚柔耦合动力学模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 经典弹性体作定轴刚体转动的刚柔耦合动力学方程 |
| 3.2.1 运动学描述 |
| 3.2.2 利用Lagrange方程推导经典弹性体的动力学方程 |
| 3.3 广义弹性体作定轴刚体转动的刚柔耦合动力学模型 |
| 3.3.1 含偶应力线弹性理论 |
| 3.3.2 Hamilton原理推导广义弹性体的动力学方程 |
| 3.4 广义弹性体刚柔耦合动力学模型的有限元方程 |
| 3.4.1 广义弹性体约束变分形式的虚功方程 |
| 3.4.2 单元离散 |
| 3.4.3 有限元控制方程 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 旋转悬臂梁的动力学特性和动力学响应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 空间梁的一次近似刚柔耦合动力学模型 |
| 4.3 旋转悬臂梁的动力学特性 |
| 4.3.1 旋转悬臂梁结构和几何参数 |
| 4.3.2 大型特征值求解问题 |
| 4.3.3 旋转悬臂梁的动频特性 |
| 4.3.4 微梁的固有频率及旋转微梁的动频特性 |
| 4.4 旋转悬臂梁的动力学响应 |
| 4.4.1 有限元求解及程序流程 |
| 4.4.2 旋转悬臂梁的动态位移和变形转角、等效应力和偶应力的响应 |
| 4.4.3 旋转悬臂梁附加惯性力随时间的变化规律 |
| 4.4.4 旋转悬臂梁不同恒定转速和不同倾斜角的对比分析 |
| 4.4.5 旋转悬臂梁动力刚化问题探讨 |
| 4.5 旋转微梁的动力学响应 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 中心刚体-柔性梁刚柔耦合系统的动力学研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 中心刚体-柔性梁-末端质量体刚柔耦合系统的力学模型 |
| 5.3 中心刚体-柔性梁系统的最大转速 |
| 5.4 中心刚体-柔性梁不同受载时的动力学响应 |
| 5.4.1 中心刚体-柔性梁-末端集中力载荷的动力学响应 |
| 5.4.2 中心刚体-柔性梁-末端正弦载荷的动力学响应 |
| 5.4.3 中心刚体-柔性梁-非端部集中力载荷的动力学响应 |
| 5.4.4 中心刚体-柔性梁-均布载荷的动力学响应 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 风轮旋转与起重机臂架系统作回旋运动的数值仿真 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 风力机叶片的刚柔耦合动力学分析 |
| 6.2.1 风力机叶片尺寸参数 |
| 6.2.2 旋转风力机叶片的力学模型 |
| 6.2.3 旋转柔性叶片的动力学特性 |
| 6.2.4 旋转柔性叶片的动力学响应 |
| 6.3 超大吨位起重机臂架系统作大范围旋转运动的动力学分析 |
| 6.3.1 吊臂回转刚柔耦合动力学模型 |
| 6.3.2 吊物系统动力学模型 |
| 6.3.3 臂架系统柔性多体动力学模型 |
| 6.3.4 轮式起重机臂架回转运动的数值仿真 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 论文的创新点 |
| 7.3 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
| B 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（9）余能原理基面力元法的若干理论与技术问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 有限元法发展概况 |
| 1.2 余能原理的有限元研究 |
| 1.2.1 平衡模型 |
| 1.2.2 杂交应力模型 |
| 1.2.3 混合模型 |
| 1.3 弹性大变形的余能原理 |
| 1.4 基面力元法的研究现状 |
| 1.4.1 基面力概念简介 |
| 1.4.2 基面力元法的研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 基面力元法的基本公式 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 位移与各种应变张量的关系 |
| 2.2.1 位移梯度u_i |
| 2.2.2 变形梯度张量 |
| 2.2.3 位移与应变张量的关系 |
| 2.2.4 位移与有限应变张量ε_G、ε_C 的关系表达式 |
| 2.3 基面力T~i表示的基本方程 |
| 2.3.1 基面力T~i表示的平衡方程 |
| 2.3.2 基面力T~i表示的物理方程 |
| 2.3.3 基面力T~i表示的边界条件 |
| 2.4 基面力T~i与各应力张量的关系 |
| 2.4.1 基面力T~i表示的Cauchy应力张量σ |
| 2.4.2 基面力T~i表示的Piola应力张量 τ |
| 2.4.3 基面力T~i表示的Kirchhoff应力张量 Σ |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 线弹性余能原理基面力元法在平面刚架结构中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 网格自动剖分转换程序的改进 |
| 3.2.1 网格自动剖分转换程序存在的问题及改进 |
| 3.2.2 网格转换程序主要改进代码的对比 |
| 3.3 平面线弹性余能原理基面力元原理 |
| 3.3.1 基面力表示单元应力 |
| 3.3.2 基面力表示的线弹性单元柔度矩阵显示表达式 |
| 3.3.3 余能原理基面力元法的控制方程 |
| 3.3.4 节点的位移 |
| 3.4 平面线弹性基面力元在刚架结构上的应用 |
| 3.4.1 直角悬臂刚架承受集中力作用 |
| 3.4.2 直角悬臂刚架承受弯矩作用问题 |
| 3.4.3 直角刚架承受均布荷载作用问题 |
| 3.4.4 刚架承受均布荷载作用的问题 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 几何非线性余能原理基面力元法在平面刚架结构中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 平面几何非线性余能原理基面力元法 |
| 4.2.1 大变形问题的余能密度cW的表达式 |
| 4.2.2 大变形问题的单元余能eCW表达式 |
| 4.2.3 几何非线性变形部分的单元柔度矩阵显示表达式 |
| 4.2.4 余能原理有限元的支配方程 |
| 4.2.5 节点的位移 |
| 4.3 二维非线性基面力元在刚架问题上的应用 |
| 4.3.1 直角悬臂刚架承受集中力作用问题 |
| 4.3.2 直角刚架承受弯矩作用 |
| 4.3.3 直角刚架承受均布荷载作用问题 |
| 4.3.4 刚架承受均布荷载作用的问题 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 凸多边形问题的余能原理基面力元法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 凸多边形基面力元模型 |
| 5.3 凸多边形基面力元模型的应用 |
| 5.3.1 矩形平板受拉问题 |
| 5.3.2 悬臂梁自由端受弯矩作用 |
| 5.3.3 悬臂梁自由端承受集中力 |
| 5.3.4 悬臂梁承受均布荷载作用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 凹多边形问题的余能原理基面力元法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 凹多边形基面力元模型 |
| 6.3 凹多边形基面力元模型的应用 |
| 6.3.1 矩形平板受拉问题 |
| 6.3.2 悬臂梁自由端受弯矩作用 |
| 6.3.3 悬臂梁自由端承受集中力 |
| 6.3.4 悬臂梁受均布荷载作用 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 基面力元法中的三维退化单元研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 空间线弹性余能原理基面力元原理及其退化模型 |
| 7.2.1 基面力表示的三维单元应力张量 |
| 7.2.2 三维单元的柔度矩阵 |
| 7.2.3 余能原理基面力元法的控制方程 |
| 7.2.4 节点的位移 |
| 7.2.5 三维退化单位的模型 |
| 7.3 基面力元法三维退化单元的应用 |
| 7.3.1 悬臂梁承受集中力问题 |
| 7.3.2 Cook梁承受集中力作用 |
| 7.3.3 悬臂梁承受弯矩作用 |
| 7.3.4 自由端受集中力作用的曲梁 |
| 7.3.5 悬臂梁承受均布荷载作用 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 几何非线性问题的空间基面力元法模型及软件开发 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 空间转角 |
| 8.2.1 刚体绕坐标轴的三次旋转 |
| 8.2.2 刚体绕定轴的一次旋转 |
| 8.3 几何非线性空间余能原理基面力元法 |
| 8.3.1 大变形问题的单元余能eCW表达式 |
| 8.3.2 余能原理有限元的支配方程 |
| 8.3.3 节点的位移 |
| 8.4 几何非线性空间基面力元模型的正确性验证 |
| 8.4.1 线弹性桁架单元受集中力算例 |
| 8.4.2 线弹性平板受拉力算例 |
| 8.4.3 线弹性三维块体结构受拉伸算例 |
| 8.4.4 非线性桁架单元受集中力算例 |
| 8.4.5 几何非线性三维块体结构受拉伸算例 |
| 8.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 本文主要工作 |
| 本文主要结论 |
| 本文展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间期间取得的研究成果及参见的科研项目 |
| 致谢 |
（10）介电高弹聚合物器件面外变形的粘弹性行为分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 介电高弹聚合物的应用 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.4 介电高弹聚合物的粘弹性模型和打靶法 |
| 1.4.1 介电高弹聚合物的粘弹性模型 |
| 1.4.2 打靶法 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 2 介电高弹聚合物热力学理论框架 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 介电高弹聚合物热力学平衡 |
| 2.3 介电高弹聚合物非平衡热力学 |
| 2.4 材料模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 介电高弹聚合物圆形薄膜面外变形的粘弹性特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 控制方程与边界条件 |
| 3.3 方程的求解 |
| 3.4 数值算例 |
| 3.4.1 模型初始参数的设置 |
| 3.4.2 不考虑电压只考虑内压作用的结果 |
| 3.4.3 考虑电压和内压共同的结果 |
| 3.4.4 两种情况下的对比以及预测结果的应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 介电高弹聚合物圆环形作动器面外变形的粘弹性特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 控制方程与边界条件 |
| 4.3 求解方法 |
| 4.4 参数对模型粘弹性的影响 |
| 4.4.1 集中力对粘弹性的影响 |
| 4.4.2 电压对粘弹性的影响 |
| 4.4.3 预拉伸对粘弹性的影响 |
| 4.4.4 两种情况下薄膜变形曲线图 |
| 4.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及科研成果 |
| 附录Matlab计算程序 |
四、集中力拉伸楔体大变形理论分析及数值计算（论文参考文献）
- [1]组合结构波纹管膜片的非线性固有特性分析[D]. 周朝逾. 兰州理工大学, 2020(12)
- [2]悬臂浇筑拱桥施工过程的几何非线性倒拆-正装闭合性研究[D]. 关鑫. 重庆交通大学, 2019(06)
- [3]双箭头负泊松比结构力学特性与汽车负泊松比吸能装置研究[D]. 高强. 南京理工大学, 2019(01)
- [4]船体结构在反复碰撞载荷下的弹塑性响应研究[D]. 史诗韵. 武汉理工大学, 2019(07)
- [5]工程钢筋矫直系统优化设计及设备绿色化评价方法研究[D]. 魏超. 沈阳建筑大学, 2019(05)
- [6]充气式单兵桥结构承载能力研究[D]. 张芬. 国防科技大学, 2017(02)
- [7]大采高工作面煤壁稳定性分析及控制分析[D]. 宋高峰. 中国矿业大学(北京), 2017(02)
- [8]刚柔耦合系统的动力学建模与响应分析[D]. 郭小炜. 重庆大学, 2016(03)
- [9]余能原理基面力元法的若干理论与技术问题研究[D]. 郭庆. 北京工业大学, 2015(03)
- [10]介电高弹聚合物器件面外变形的粘弹性行为分析[D]. 雷鸣. 浙江大学, 2015(07)