装配式衬砌隧道的一种有限元计算方法

将衬砌与地层间的相互作用按接触问题计算．根据变形体的虚功原理，建立了接触问题有限元公式及相应的计算方法，介绍了求解弹塑性接触问题的过程，并着重讨论了“侵入”状态的处理方法．最后，应用给出的方法计算了2个算例——内压作用下2个相套厚壁圆筒接触和用盾构法修建的地铁隧道的受力变形．     

接触力学及其计算方法

关于接触问题的研究已有一百多年的历史，然而直到不久前，研究工作者还主要将精力集中在接触问题的基本概念之上。今天，由于计算机及计算方法的发展，人们已能相当精确相当有效地解决许多复杂的实际的接触问题。本文对接触力学及其相关的计算方法的发展作了简要回顾，并对几个主要的方法作了比较，文末提出几点展望。     

超图在固体力学有限元法中的应用

本文应用超图概念“’,分别研究了固体力学有限元法中的两个基本矢量—独立内力和形变位移,导出了固体力学有限元法中的两组基本方程—静力平衡方程和变形协调方程,用弹性力学有限元的一个例子进      

质点系相对于任意动点的动量矩定理

本文应用相对运动的观点，以矢量形式推导出质点系统对任意动点的动量矩定理，并将其和质点系对定点的动量矩定理进行比较分析，从而明确了矩心选择的条件并扩展了通常形式的动量矩定理的应用范围。     

非线性有限元分析与分叉问题数值方法

非线性有限元分析和分叉问题的数值方法研究是当今计算力学领域中受重视的研究方向之一。虽然在单元构造、非线性分析与分叉数值方法方面已有长足进展，但迄今为止，可以用于实际复杂结构分叉问题的方案还存在不少困难。本文对有限元的发展作了简要回顾，并介绍了一种有效的用于分叉计算的数值方法。文末以实际上常见的平面杆系结构为对象，给出一个实际可行的大变形分析包括分叉在内的方案。     

平面桁架力学分析的细胞自动机方法初探

尝试用细胞自动机作平面桁架力学分析，探讨了该方法的可行性，给出元胞的划分方法和特性，列出了计算框图并编制了相应的程序，由于不必形成结构的偏微方程集或有限元的总体刚度矩阵，计算工作量小，算例表明，该方法对结点位移和杆内力的收敛速度均较快，是一种分析固体力学问题有前景的新方法。     

基—面层间不同接触状态下的路面结构力学响应分析

采用Bisar3.0软件,针对半刚性基层与沥青面层处于完全连续、部分连续、完全光滑三种接触状态的整体路面结构进行了力学计算,并分别对其力学分布规律进行了分析。结果显示:层间接触状态的改变使整个路面结构受力发生了显著变化,并且层间存在应力突变,在设计中应当充分考虑不同结构层的结构组合,施工中做好层间处治工作。     

超高压密封件有限元分析研究

用于石油、化工等领域的高压密封容器，其密封件工作环境恶劣，容易出现严重变形、泄露和强度不够等故障．用有限单元法研究高压容器密封件的接触强度与变形同题，利用ANSYS和MATLAB软件分析了密封接触面在多工况下的接触压力、综合应力的分布及密封变形问题。揭示其变化趋势，为新型密封件的设计、选材提供分析依据．     

轮胎与钢桥面铺装接触力学分析

为进一步分析钢桥面铺装的真实受力特性,对轮胎与钢桥面铺装的接触力学行为进行了研究.通过建立轮胎模型,对轮胎接地压力进行计算,并与实测数据对比验证了轮胎接触模型的准确性;通过建立轮胎与桥面接触模型,对不利荷载位置时桥面铺装的力学响应计算与分析,得出铺装层竖向位移、铺装层顶弯拉应力、粘结层剪切应力的分布特性,指出桥面铺装典型病害产生的力学机理;通过对设定的一组铺装层计算模量对应的铺装层力学响应极值进行计算,得出铺装层弯拉劲度模量变化对铺装层力学响应的影响规律,并对比分析了轮胎荷载与均布荷载对结算结果的影响作用.结果表明：在等量荷载条件下,采用轮胎与桥面接触模型计算出的铺装层最大层顶反弯应力、粘结层最大剪切应力均明显大于采用均布荷载的计算结果,其中：铺装层层顶反弯应力增幅约为5%,粘结层剪切应力增幅约为9%.采用轮胎与桥面接触模型进行钢桥面铺装设计会更为安全.     

高温下混凝土热-湿-气力学耦合数学模型

应用含有多相流体变形多孔介质的质量、动量和能量守恒方程，基于Gawin，Schrefler等的模型，建立了高温下混凝土热-湿-气力学耦合数学模型．考虑了混凝土多相系统中固体速度、饱和度乘蒸汽密度的空间梯度和孔隙压力空间梯度；并采用了广泛应用的描写非饱和土力学行为的力学本构和相应水力本构关系，为模型的进一步有限元分析打下了基础。     

车下弹性吊挂设备悬挂刚度选取方法

以车体低阶弹性振动、刚体振动和设备有源振动为输入, 提出了一种能够快速、简便确定弹性设备悬挂刚度的方法;在充分考虑吊挂设备各个方向上可能出现耦合振动、设备安装间隙、允许最大振动位移等因素的前提下, 推导了任意悬挂方式吊挂设备的刚体振动频率计算公式;给出了车下弹性吊挂设备悬挂刚度的选取方法与分析流程;以某动车组为例, 建立了车体与动力包的耦合振动分析模型, 计算得到了动力包的点头、摇头、浮沉、侧滚等刚体振动频率和三向悬挂刚度的取值范围, 并对比了动力包悬挂刚度理论计算结果与有限元结果。研究结果表明:在已知车体或吊挂设备基本参数的前提下, 采用提出的方法无需通过复杂的动力学建模分析即可计算出其点头、摇头、浮沉、侧滚等刚体振动频率, 与有限元计算结果相比, 刚体振动频率的最大相对误差为6.88%;计算所得动力包刚体振动频率与车体对应振动频率的比值均有效避开了耦合区间[0.750, 1.414], 因此, 采用提出的方法可快速、准确地确定吊挂设备的刚度范围, 从而避免设备与车体之间的共振。      

弹性摩擦接触问题数值解分析

以边界单元法求解弹性摩擦接触问题，通过对问题数值解的分析，探讨了当两弹性接触体间的参数变化时，其接触域和接触面力的分布规律。     

质量加速度矩定理探讨

本文提出质点和质点系 (绝对运动和相对运动 )质量加速度矩定理。由牛顿定律直接导出此定理 ,并给出此定理用于刚体平面运动的各种动力学方程 :矩心为定轴、质心、加速度瞬心、特殊速度瞬心、以及任意动点。这些方程最简明地给定了物体转动运动量与物体所受力系主矩之间的关系。此定理可以理解工科理论力学中儿乎所有用动量矩定理和用动静法力矩方程解的问题 ,而且比它们更直接 ,简明、方便     

按塑性理论设计四边支承的双向板

考虑了不同的支座条件及不同的长宽比的双向板在破坏时,支座条件及长宽比对塑性铰线的影响,假定塑性铰线划分的板块为绝对刚体,利用刚体的极限平衡条件及虚功原理推导出了双向板考虑塑性时的内力计算公式.     

加速度瞬心的研究

本文提出平面运动刚体加速度瞬心与定轴转动刚体的加速度中心的相似性 ,给出按刚体定轴转动的转动中心的特点求平面运行加速度瞬心的方法。加速度瞬心的四种特殊情况。以实例说明加速度瞬心在运动学中的应用 ,加速度瞬心与相对运动动量矩定理结合在动力学中的应用 ,一些问题求解大为简化。     

刚体平面运动理论的扩大应用

把作为平面运动的实际刚体概念扩展成一个平面运动的抽象质点系,以此为动系,用刚体平面运动理论来解无载体牵连的点在平面上复合运动问题.并用极坐标法和例题进行了验证.     

线弹性动力学的各种变分原理

本文导出了线弹性动力学的广义虚功原理。在此基础上，引用拉氏乘子，系统地建立了一系列Ｇｕｒｔｉｎ型变分原理。本文方法较已有的方法更为简单，直接，统一，且力学意义明确，能清楚地阐明各种Ｇｕｒｔｉｎ型变分原理间的相互关系。     

有黏结预应力梁中预应力筋的几何非线性分析

以常规的非线性平面梁元平衡方程为基础,将预应力束视为两端通过刚臂与混凝土梁元节点连接的平面杆元,在局部坐标系(随转坐标系)中计入预应力,根据刚臂在受力后只有刚体运动而本身不变形的特点,采用微分方法导出其在结构坐标系中的切线刚度矩阵,从而获得混凝土梁元与预应力束杆元在结构坐标系中的组合单元切线刚度矩阵;编制了程序,对预应力钢筋混凝土悬臂梁进行几何非线性分析;与ANSYS计算结果比较表明,提出的方法在非线性程度很高时仍能获得高精度数值解,具有对单元数量不敏感,预应力作为非保守荷载的特点容易被计入的优点。     

转向架轴箱拉杆的简化有限元计算模型

本文在建立轴箱拉杆钢-橡胶模型并对其进行力学分析的基础上,充分考虑其结构特点及钢与橡胶的高刚度比,根据刚体位移原理,提出了简化的刚体-橡胶模型,实算结果表明,后者的计算结果具有较好的精度,而且在数据处理、计算规模及计算机存贮和计算速度方面,都获得了量级上的效益。     

近断层山区高墩大跨连续刚构桥减隔震设计

高墩大跨连续刚构桥在西部山区应用非常广泛,当桥梁位于近断层地区时,迫切需要解决桥梁抗震问题。以云南某高墩大跨连续刚构桥为工程背景,基于合理混凝土本构对比减震与非减震结构地震响应,提出了优化减震设计方案。