弹性动力学中的各种变分原理

本文从虚功原理出发，利用Ｌｅｇｅｎｄｒｅ变换，导出了离散系统的Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理和余Ｈｍｉｌｔｉｏｎ原理。进一步将其推广应用到连续介质弹性动力学中，导出了广义变分原理及各种修正的变分原理。     

最小耗能原理在结构分析中的应用

本文讨论了最小耗能原理在结构分析中的应用，在小变形及准静态的条件下，给出了一个新的变分原理。这个新变分原理比现有各类变分原理具有更广阔的应用范围和应用前景。     

结构非线性振动的杂交/混合幅值增量变分原理

从Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ混合型Ｈａｍｉｌｔｏｎ变分原理出发，采用Ｔｏｔａｌ Ｌａｇｒａｎｇｅ坐标描述法，建立了以Ｇｒｅｅｎ应变和第二Ｐｉｏｌａ－Ｋｉｃｈｈｏｆｆ应力表示的结构非线性振动的势能－杂交／混合幅值增量变分原理。据此，建立了中厚度－薄板非线性振动的增量有限元列式。简支方板和固支方板大幅自由振动分析的数值结果表明了本文方法的可靠性和有效性。     

关于最小耗能原理及其应用的新进展

综述了最小耗能原理及其应用方面取得的新进展.由文献[1]中所列举的参考文献可以看出,该文献提出的最小耗能原理以及它为研究材料的破坏理论、材料的本构关系理论和建立各类变分原理提供的新思路和新方法已被许多研究者所理解和接受,并在应用中取得了若干有意义的新成果.     

悬索桥变截面桥塔纵向稳定实用计算

本从工程实用的角度出发，建立了悬索桥变截面桥塔纵向稳定性问题的简化力学计算模型，考虑了变截面桥塔刚度的变化、自重的影响和风载的作用，运用能量变分原理，导出了其临界荷载的简明、实用计算公式，可直接应用于工程设计。     

纯弯曲情况下理想弹塑性矩形截面梁的新变分解法

用文献（７）提出的新变分原理，得到了纯弯曲情况下理想弹塑性矩形截面梁的理论解，从而进一步验证了文献（７）提出的新变分原理的正确性。     

离散系统动力学的位移变分原理

通过对位移、功、势能和虚位移、虚功等概念的阐述,用变积运算定义了瞬时势能,然后用变积法从达朗贝尔-拉格朗日原理导出位移变分原理。该原理是势能驻值定理在动力学中的发展,也是达朗贝尔-拉格朗日原理的延伸,使动力学问题得到简化。     

用广义变分原理分析38号无缝道岔的研究

将轨枕视为弹性地基上的有限长梁，用基于弹性理论的郭氏法对轨枕进行受力分析，建立了扣件阻力和轨枕变形曲线的关系；通过假设钢轨纵向位移函数，计算了无缝道岔结构各部分的能量；利用广义变分原理建立了结构的非线性平衡方程组，用最速下降法求解该方程组，得出38号无缝道岔钢轨纵向力及位移等的分布规律．     

无缝道岔组合作用效应的研究

根据跨区间无缝路线无缝道岔的三种常见的组合情况，建立了无缝道岔组合作用体系的计算模型，采用无缝道岔结构体系分析广义变分原理，建立无缝道岔组合作用体系的平衡方程，计算和分析了无缝道岔组合作用体系的钢轨附加纵向力及位移，研究结果对无缝道岔组合作用体系的设计，养护维修有一定指导意义。     

变刚度弹簧组系统优化设计

根据变刚度弹簧减振装置的运用特点，对其性能进行了分析研究，确定了变刚度弹簧组的性能参数及其与弹簧组中各弹簧性能参数之间的关系。从系统论的观点出发，将变刚度弹簧组中的各弹簧作为一个整体进行研究，以变刚度弹簧组中各弹簧的簧丝直径、弹簧中径及有效圈数为设计变量，以弹簧总质量最轻为目标函数，建立了满足静强度条件、疲劳强度条件、稳定性条件和安装条件，并能反映变刚度弹簧减振装置参数的变刚度弹簧组优化设计模型。采用有限元分析软件ANSYS中自带的优化设计模块中的一阶优化方法编制了APDL语言优化设计程序。以某铁路货车车辆变刚度弹簧组为例，进行了优化设计计算。实例分析表明，本文所提出的设计方法比传统设计方法简单易行、结果合理。     

变分原理分析混凝土箱梁的剪力滞效应

本文针对翼板沿截面宽度方向变厚度的混凝土箱梁,利用势能变分原理,建立单室混凝土箱梁的剪滞效应分析方法。基于选定的剪力滞翘曲位移函数,提出变厚度翼板的广义截面常数计算公式。针对常见的简支梁和悬臂梁,导出集中力和均布荷载作用下的考虑剪滞效应的纵向应力和竖向挠度计算公式。通过对算例混凝土简支箱梁的剪力滞效应采用板壳数值解和本文理论解的对比分析,验证本文分析方法的精度。通过改变翼板厚度,研究混凝土箱梁翼板厚度变化对剪力滞效应的影响规律。     

应用于电解铝的大功率整流器控制系统的设计

介绍了应用于电解铝的加饱和电抗器的二极管整流器的恒流控制系统，简述了饱和电抗器的工作原理，分述了系统构成和系统校正电路的特点     

用广义变分原理分析38号无缝道岔的研究

将轨枕视为弹性地基上的有限长梁,用基于弹性理论的郭氏法对轨枕进行受力分析,建立了扣件阻力和轨枕变形曲线的关系;通过假设钢轨纵向位移函数,计算了无缝道岔结构各部分的能量;利用广义变分原理建立了结构的非线性平衡方程组,用最速下降法求解该方程组,得出38号无缝道岔钢轨纵向力及位移等的分布规律.     

利用变分原理计算V型金属橡胶弹簧的三向弹性系数

V型金属钢板橡胶弹簧具有为机车车辆走行部所必需的三相弹性．然而，当使用由橡胶和金属粘结起来的弹性元件时，由于两种材质的性质具有本质的差异，使三向弹性系数的计算十分困难，至今尚无可供应用的确定公式．作者利用变分原理——虚位移原理。考虑了金属与橡胶组合的边界条件，通过一组假设的试探函数，根据δ=0建立了控制方程．然后，再种用卡氏第二定律推导出单层的弹性系数，进而以这种方法确定了由多展组成的整个V型弹簧的刚度．     

南昆线增压变分接开关灭弧的解决方案

针对南昆线增压变使用绝缘油式的分接开关运行不稳定,经常需全所停电退出增压变检修,直接影响铁路运输的问题。提出了利用真空灭弧原理,在分接开关本体上安装小型的真空泡替代电弧触头,改变灭弧方式,解决了由于绝缘油灭弧带来的问题。     

裂纹尖端附近塑性区的正电子湮没效应

本文用正电子湮没原理，通过多普勒效应测量加载条件下４０ＭｎＮｂ优质钢裂尖附近塑性区形状及尺寸。实验表明，正电子湮没技术可准确测定塑性区边界及微区局部应变，这种方法为建立塑变理论模型提供了一种有效的工具。     

注浆抬升位移的随机介质理论预测方法

根据随机介质理论,浆泡由许多无限小的微元组成,假设浆泡膨胀对地表的影响可以等效为许多微元体膨胀对地表的影响总和,土体抬升量等于注浆前与注浆后浆泡引起的地表抬升值之差,建立了单孔注浆抬升量的随机介质预测模型;假设多孔注浆抬升位移为单孔注浆抬升位移的线性叠加,建立了多孔注浆抬升量的随机介质预测模型。数值模拟、现场实测结果与理论预测结果的对比分析结果表明：单孔注浆的随机介质理论预测模型可以有效地预测地表抬升位移,多孔注浆的随机介质理论预测模型与实际结果有一定的偏差,但满足工程应用要求。     

列车荷载作用下板式轨道与饱和地基动力分析

研究目的:近年来随着我国大量高速铁路的建成及投入运营,列车高速运行对周边环境振动的影响日益显著。且在沿海地区,高速铁路干线修建在饱和软土地基上,饱和软土地基具有剪切波速低、含水量高等特性,高速列车会在饱和软土地基上引起较大的振动响应。因此,本文采用板式轨道-饱和地基耦合振动模型研究了高速列车荷载作用下轨道和饱和土体的振动响应问题,为有效解决高速列车引起的环境振动问题、优化高速铁路路基设计提供理论指导。研究结论:数值分析结果表明,采用多孔饱和介质模拟饱和土地基能够更准确地分析高速列车引起的振动响应,增大轨道刚度可有效控制钢轨位移响应,且在路基设计过程中合理控制基床厚度可减小土体中液相介质的存在对土体动力响应的影响。     

渗流对非饱和土层中地下隧道的开挖影响分析

应用水头为基本变量编制变饱和地下水渗流有限元计算程序,解决了复杂地层条件下求解地下水头分布的问题;其次,利用地下水头分布值来求出地下各区域土体的总黏聚力值;最后,利用非线性有限元计算程序ANSYS将总黏聚力作为参数输入材料模型中,进行具体计算。土体入渗将造成非饱和土体总黏聚力下降,当成为饱和土时,总黏聚力最小,土体抗剪强度减小,变形增大自稳能力下降。     

变高度薄壁箱梁的剪力滞

考虑了3个不同的剪滞纵向位移差函数以反映薄壁箱梁不同宽度翼板的剪滞变化幅度,提出了一种能对工程中常用的变高度梯形截面箱梁剪力滞及剪切变形效应进行分析的方法。应用能量变分原理,导出了箱梁受横向荷载作用下的剪滞控制微分方程和边界条件,获得相应的闭合解。在理论解的基础上,进而建立一种考虑剪滞剪切效应的有限段模型。进行了有机玻璃模型试验,并对模型桥作了有限段法和有限元法的数值计算,计算值与试验结果均吻合良好。