钢轨约束扭转时的应力分析

分析了钢轨的约束扭转变形，推导了钢轨约束扭转变形时的扭转角计算公式，并由此计算钢轨的约束扭转应力。通过算例说明对钢轨进行应力分析时，必须考虑约束扭转。     

基于Reissner原理的波形钢腹板箱梁约束扭转分析

为更加合理地分析波形钢腹板箱梁约束扭转效应,考虑波形钢腹板的褶皱效应推演了翘曲正应力和剪应力计算式,应用Reissner原理建立了波形钢腹板箱梁约束扭转控制微分方程,给出了不同于乌曼斯基第二理论的翘曲系数公式. 通过简支梁数值算例验证了所推导公式的正确性,并分析了腹板厚度和悬臂板宽度变化对箱梁横截面应力的影响. 研究结果表明:相对于乌曼斯基第二理论,基于Reissner原理计算的应力与有限元解吻合更好;按乌曼斯基第二理论与按Reissner原理计算的翘曲系数的比值可达到4.70;波形钢腹板主要承担剪应力,几乎不承担翘曲正应力,而顶底板既承担翘曲正应力也承担剪应力,应对顶底板予以重视,防止斜裂缝的产生;腹板厚度增大能减小翘曲正应力;随着悬臂板宽度的增大,当悬臂板宽度比大于0.10时,翘曲正应力减小,而当悬臂板宽度比大于0.30时,总剪应力几乎无变化.      

考虑截面剪切变形时曲线箱梁的弯扭分析

为了分析剪切效应对曲线箱梁的影响,基于薄壁箱梁弯曲理论,用一个剪切翘曲参数来综合表达翼板和腹板的剪切变形,运用能量变分法导出考虑剪切效应及约束扭转时曲线箱梁弯扭挠曲控制微分方程组.通过分析边界条件,采用伽辽金数值法求解上述微分方程,从而得出曲线箱梁的弯扭挠曲应力表达式.数值算例结果表明,按本文公式计算出的曲线箱梁弯扭挠曲应力与实测值吻合良好,验证了本文方法的正确性;腹板的剪切变形对箱梁剪切翘曲应力影响较小,可忽略.通过分析曲线箱梁在竖向均布荷载下的整体正应力可知,剪切翘曲应力占比为15%~20%,而扭转翘曲应力相对较小,占比约为6%.     

开口薄壁杆件约束扭转理论的推广(兼述符拉索夫理论和波波夫理论的一致性)

一、概述开口薄壁杆件约束扭转的实用理論是符拉索夫在1936年建立的,目前这个理論已广泛地应用于航空、造船、建筑等各种工程实际领域,在车辆强度计算中同样得到了很多应用. 在符拉索夫理論中,杆件横截面上各点的纵向位移都以截面中线各点之纵向位移作为标准,亦即假定横截面上的约束扭转正应力沿壁厚是均勻分布的.实际上,杆件约束扭转时,横截面的各别部分不仅会在弧线(切线)方向弯曲,而且沿厚度(法线)方向     

闭口薄壁杆件的约束扭转剪应力分析

基于周边不变形理论,推导了闭口薄壁杆件的约束扭转剪应力计算公式,对有关文献中的另一种剪应力公式进行了分析与论证,发现这些文献中对闭口薄壁杆件约束扭转时的纯扭转剪应力和约束扭转剪应力的表达是不正确的,并进行了更正.最后通过一个发生约束扭转的悬臂箱梁算例,具体分析比较了按本文公式和有关文献中公式计算的约束扭转剪应力的差别.     

箱梁结构在偏载作用下空间网格模型探讨

混凝土连续箱梁结构是我国公路大、中跨径桥梁的常用结构型式。随着箱梁结构的不断发展,其结构体系呈现出大型化和复杂化的特点。传统的有限元模型不能计算箱梁结构在偏载作用下由于约束扭转和畸变产生的附加应力。空间网格模型是分析桥梁上部结构的一种空间分析方法,能准确计算箱梁截面各部分的正应力和剪应力。通过对福建宁古高速某箱梁结构桥梁在偏载作用下的空间网格模型研究,计算了典型截面各部位的正应力和剪应力,得出了传统偏载放大系数偏小的结论,为精确计算截面应力提供了方法。     

斗杆可回转挖掘机工作装置的有限元分析

用有限元法对斗杆可回转挖掘机的工作装置进行了分析，并对两种约束处理方案进行了分析，建立了闭口薄壁杆件约束扭转双力矩的简化计算公式。     

预应力混凝土连续箱梁的约束扭转分析

本文介绍了运用广义座标法对于铁路桥梁设计40+4×64+40m预应力混凝土连续箱梁所作的约束扭转分析,以及比例尺为1:20的有机玻璃模型约束扭转试验结果。对于支点不均匀沉陷引起的约束扭转效应亦进行了分析。文中介绍了避免对于长箱梁作约束扭转计算时出现病态方程的方法,以及变截面箱梁的计算图式和边界条件。     

任意多连通截面扭转应力函数的温度场比拟解法

根据任意截面杆件扭转问题的应力函数理论,通过比较二维稳态热传导问题和扭转问题在控制微分方程和边界条件方面的相似性,提出了任意多连通等截面直杆扭转问题的应力函数温度场比拟直接求解法。利用有限元分析软件ABAQUS现有的稳态温度场分析功能,模拟求解了几种扭转问题的扭转应力函数,验证了本方法的可行性和有效性。     

南客公共汽车车身结构设计的改进

应用了带刚臂的渠单元，在建立一个能较好地反映公共汽车车身结构实际特征的数学模型的基础上，对公共汽车车身结构进行了有限元静态分析，针对车身在工作状态下应力响应较高的现象，探讨了若干种结构改进方案。公共汽车底盘是外购件，工厂一般希望车身窗下纵梁，窗上纵梁以及除车门以外的立柱能做到统一尺寸以减少工艺困难，在上述条件约束下，不改变结构布局而要减少应力响应，用结构优化方法调整设计变量，导致了车身重量上升，而且应力响应改善不大。作者从提高车身刚度，降低车身承载度的角度，改变了车身结构布局，在不增加而且还略有减少重量的条件下，大幅度地减低了车身在弯曲工况及扭转工况下的车身高应力区的工作应力响应，与此同时还使车身扭转刚度有了提高。实践表明，在一些工程实例中，在给定结构布局及外形的情况下，优化各个组成构件的截面尺寸，不一定会陂得明显效果，在一些情况下，结构的合理布局可能是占主要支配地位的，这也就提出了结构优化理论向更深的层次发展的问题。     

ZD_(11)型叉车门架的试验研究

本文介绍了ZD_(11)型叉车门架动、静态应力及位移实测结果,并将一些实测值与计算值作了比较。考察了滚轮与立柱翼緣的实际接触位置,说明它对门架应力状态的影响极大。提出了与此相应的薄壁杆约束扭转计算简图和双力矩计算式。文章在试验与分析的基础上对门架的计算提出了相应的建议。     

斜张桥的约束扭转分析及模型试验

本文运用广义坐标法对主梁为单箱双室箱梁的双面索铁路斜张桥模型进行了支点未悬空及端支点悬空两种情况下的约束扭转分析,并进行了约束扭转试验。文中给出了用广义坐标法分析单箱双室箱梁的有关公式,并就缆索及中腹板对箱梁约束扭转效应的影响作了探讨。     

连续箱梁模型的约束扭转试验报告

本报告所述的模型试验用以检验对于40+4×64+40m钢筋混凝土单室变高度连续箱梁的约束扭转计算。试验中特别注意了边界条件。报告中也显示了支点悬空时的应力。     

斜变薄壁箱梁的空间受力分析

本文以简支的斜交薄壁单室箱梁为对象,采用有限分段法,分析了扭转与弯曲的耦合效应,并作了有机玻璃模型在扭转荷载作用时的试验。结果表明:对于梁的中间区段,当斜交角达到40°时,其扭曲正应力的计算值仍与实测值基本一致;对于两端附近的梁段,斜交角在20°范围内,扭曲正应力的计算值与实测值也基本相符。最后还提出了采用斜交箱梁的子结构法进行分析的建议。     

求解冗力弯矩方程计算连续曲线梁内力影响线

应用纯扭转理论对常见的约束扭转简支支座等截面连续曲线梁进行分析，推导单位竖向荷载p=1和单位扭矩m：=1作用下的内力影响线方程，并示例说明。可供手算及编制程序电算使用，具有一定的实用意义。     

一种被动的杂交混凝土墩柱分析模型

在车力作用下杂交混凝土墩柱横向膨胀系数和界面约束应力随纵向应变变化的条件下,考虑了混凝土材料的非弹性和各向异性的性质,建立了约束混凝土的三维应力－应变增量方程;提出了在杂交墩柱分析中纵向应力由微分增量和变分增量组成的计算方法,对杂交墩柱的承载力和界面约束应力进行了分析研究;分析了ERP的厚度和间距等对承载力与界面约束应力的影响。     

三都岭隧道裂缝形成原因分析

根据工程实践，论述了三都岭隧道衬砌结构的设计、裂缝出现的规律，分析了产生裂缝的原因，主要有温度应力与干缩应力的影响、地层岩性的影响以及约束应力的影响。     

考虑松弛效应的温度应力模拟计算研究

采用约束试件温度应力试验（TSRST）进行大量试验，在分析已有的温度应力计算方法的基础上，提出考虑应力松弛效应的连续降温所产生的温度应力计算方法，运用该方法的计算结果与TSRST温度应力试验结果吻合较好。     

钢芯铝绞线的拉扭耦合力学性能

导线扭转参数属于导线基本力学性能之一，尤其是拉扭耦合效应会极大地影响覆冰输电线舞动分析的准确性. 为此，对典型7股钢芯铝绞线LGJ/JL/G1A-70/10进行了扭转试验，并结合有限元仿真软件ANSYS对相应构件进行建模与数值分析，与基于钢丝绳拉扭耦合理论的4种理论进行了对比. 数值分析结果与扭转试验结果吻合较好，且对比分析表明:拧绕系数的取值浮动较大，会导致不容忽视的误差；在正常运行应力状态下，导线拉伸会产生较大的扭转效应，导线的截面扭转也会产生轻微张力变化；导线的拉扭耦合和扭拉耦合系数不相等；基于钢丝绳的理论均未考虑子股导线的滑移变形及坐标更新，会在一定程度上高估轴向刚度以及拉扭耦合效应.      

结构模式对转向架构架扭转刚度的影响

将客车转向架焊接H形构架简化为由等截面直梁组成的模型,通过考察各梁在扭转载荷下的变形分布,研究降低构架扭转刚度的措施,并采用有限元方法对理论分析结果进行了验证。计算结果表明:侧梁上盖板开槽能使构架扭转刚度降低3%;改变横梁截面形式后,构架扭转刚度将减小19%,构架在超常载荷下的最大von_Mises应力降低3%。分析结果表明:构架侧梁上盖板开槽对其扭转刚度影响不大,并将引起局部区域较强的应力集中;横梁弯曲与扭转刚度对转向架构架扭转刚度有较大影响,将无缝钢管横梁改为箱型梁能够显著降低构架扭转刚度;同时,由于扭转刚度降低,构架在超常载荷下最大von_Mises应力也有所降低,轨道扭曲载荷对构架强度的影响减弱。