变截面长柱双机三点吊最优吊点的研究分析

根据变截面钢筋混凝土长柱吊装的实际工程需要，进行了双机三点吊吊装方案的研究分析，建立了双机二点吊吊装方案的数学模型，编制了微机软件，解决了变截面钢筋混凝土长柱双机三点吊中的难题     

钢筋混凝土长桩(柱)双机三点吊吊点位置优化

根据钢筋混凝土长桩（柱）吊装的实际工程需要，进行了双机三点吊吊装方案的研究分析，建立了双机三点吊吊装方案的数学模型，编制了微机软件，解决了双机三点吊中的难题。     

相当机构在吊钳夹紧力计算中的应用

本从对简单的剪刀式吊分析入手，巧妙地使用两夹紧钳杆相对速度瞬心的概念，提出用相当机构来代替复杂机构吊钳的静力学分析，使吊钳的设计计算大为简化直观；同时该方法对各种新型吊钳的设计也有重要的理论指导意义。     

相当机构在吊钳夹紧力计算中的应用

本文从对简单的剪刀式吊钳分析入手,巧妙地使用两夹紧钳杆相对速度瞬心的概念,提出用相当机构来代替复杂机构吊钳的静力学分析,使吊钳的设计计算大为简化直观;同时该方法对各种新型吊钳的设计也有重要的理论指导意义.     

三点起爆形成尾翼EFP的数值模拟和实验研究

利用LS-DYNA软件对三点起爆形成尾翼EFP的过程进行了数值模拟,深入研究了爆轰波传播过程中的波形结构和强度的变化规律以及药型罩材料在复合爆轰波作用下驱动变形的特性和规律,加深了对三点起爆条件下药型罩形成带尾翼EFP机理的认识。在此基础上,设计了三点同步起爆装置和EFP装药进行实验。研究结果表明:设计的三点起爆装置作用可靠,满足三点起爆EFP装药的设计要求;形成的EFP弹形稳定,与计算结果吻合较好;尾翼EFP飞行过程中的速度降减小,稳定性提高。     

一维半无限压电杆的广义的热冲击问题

采用具有两个热松驰时间的G－L广义热弹性理论，研究了一维无限无限长杆在其端部受到热冲击时的边值问题，借助于拉普拉斯正、反变换技术，在所考虑时间非常短的情况下，对问题进行了求解。得到了位移及温度分布的近似妥析角，发现位移及温度分布中分别存在两上阶跃点，并通过数值计算，把温度的分布规律用图形反映了出来，从温度的分布图上可以看出，当任何x的值大于第二个阶跃点的位置值时，温度值都是零，也即在当前所绘定的时刻，热以波的形式沿压电杆仅传播到第二阶跃点的位置，而在第二个阶跃点之后，压电杆上的温度分布保持初始温度；定不同时刻，热波波前的位置也将相应的在压电杆上移动，也即热波波前在压电杆上的位置随考虑时刻不同而不同，这与经典的热传导是完全不同的，它说明热是以波的形式以有限的速度，而不是以无限的速度在介质中进行传播的。     

半无限长压电杆的瞬态热冲击问题

采用具有一个热松弛时间的L－S广义热弹性理论，研究了一维半无限长压电杆在一端受到热冲击时的边值问题。借助拉普拉斯正，反变换技术，在所考虑时间非常短的情况下，对问题进行了求解，得到了压电杆上的位移，压力及温度分布的近似解析解，发现应力及温度分布中分别存在两个阶跃点，并给出了算例。     

平衡吊杆系自重重心偏离轴线时对平衡的影响

设计平衡吊时,要求杆系自重重心必须位于杆件铰链的连线(杆件轴线)上.本文分析了当杆系自重重心偏离轴线时对平衡吊平衡的影响是不大的,与其它因素引起的效果相比,可以略去,为解决设计计算和工艺困难提供了理论依据.     

点涡动力系统的Lyapunov指数

平面上理想流体的三点涡系统是可积的Hamilton系统, 但其运动仍然相当复杂, 这给研究被动微粒在三点涡系统中运动带来了很大的困难. 着眼于点涡系统的被动微粒对初始小扰动的稳定性, 通过Oseledec定理定义被动微粒的Lyapunov指数, 给出了点涡系统中被动微粒稳定性的定量刻画. 同时, 由Hamilton系统的保体积性质得到的关于Lyapunov指数的简洁表达式, 避免了计算的繁琐. 利用这个定义, 点涡系的瞬时流场可以被划分成若干区域, 被动微粒的混沌运动只能在近涡的特定区域出现.      

非对称结构铝合金波纹夹层板的三点弯曲力学性能研究

针对车辆轻量化问题,通过模压和胶结技术,制作了比现有实心铝合金板减重20%的具有平台结构的铝合金非对称结构波纹夹层板。对三点弯曲加载条件下非对称结构波纹夹层板的破坏模式进行了理论分析,得到了该结构的三点弯曲破坏模式图。通过三点弯曲加载测试,对比分析了实心板材与非对称结构铝合金波纹夹层板的三点弯曲性能,并验证了非对称结构波纹夹层板的破坏模式。研究结果表明,在三点弯曲载荷作用下,非对称结构铝合金波纹夹层板的刚度和强度均显著高于现有的实心板材,厚度为10mm、15mm波纹板的弯曲刚度分别是实心板的4.4倍、8.9倍,二者的弯曲强度分别是实心板的1.4倍以上、2倍以上。     

EXPERIMENTAL STUDY AND NUMERICAL SIMULATION OF MECHANICAL BEHAVIOR OF TRUSS BOOM DURING HOISTING PROCESS

吊机是海洋钻井平台的关键设备,为确保整套系统的安全运行,研究桁架式吊臂在变幅平面内的结构力学性能. 考虑到桁架式吊臂的结构特点及构件性能退化等不确定因素,采用有限元方法,以承载杆件应力为修正指标考虑损伤的影响,建立了吊臂的三维数值模型,对变幅全过程进行了数值模拟和试验研究,结果表明：应用该方法可以比较真实地模拟出吊臂的变幅过程和结构力学性态,确定结构的薄弱部位,为吊装作业和吊臂结构的安全运行提供有价值的建议,适合工程应用.     

长输管线整体下沟技术研究

 长输管线整体下沟技术是施工难点之一. 通过模拟大变形时的挠度曲线,建立力学计算模型,对管线下沟各阶段不同状态下的应力和变形进行分析,找出最不利的受力状态,得出吊点间距、起吊高度等指导施工的关键控制参数,并成功用于实践. 分析的结果可供矿浆管道、油气管道等长输管线整体下沟参考.     

通过裂纹开口位移(CMOD)对J积分预测的方法研究

讨论推导J积分和裂纹开口位移(CMOD)的关系,提出了一种通过测量裂纹开口位移(CMOD)估算J积分的方法．以三点弯曲试件冲击断裂试验为例,借助试验高速摄影机对断裂过程的记录影像提取的压头下压位移和裂纹开口位移,运用ABAQUS软件做有限元仿真分析对比,较好的说明了J积分与CMOD的存在正比关系．通过公式可以看出在材料和几何形状不变的情况下其正比关系中因子β是固定值,与远场载荷无关．应用因子β有助于用一个简单加载情况估测受力情况复杂的部件裂纹处的J积分．算例表明,因子β对于J积分的估算偏于保守,这一结论在工程实际应用中有着参考价值．     

Adaptive integral sliding mode control with payload sway reduction for 4-DOF tower crane systems

Nonlinear Dynamics - An adaptive integral sliding mode control (AISMC) method with payload sway reduction is presented for 4-DOF tower cranes in this paper. The designed controller consists of...     

脆性材料的扩展裂纹前缘形态与三维J积分

本文利用超声波断口图技术对不同类型的PMMA试件进行了测试。这些试件为承受均匀拉伸或三点弯曲变形的带单侧贯穿裂纹的PMMA板，其中拉伸试件又分为光面和带表面沟槽的两种。得到了这些试件断口上的超声波线。发现它们为平面线．其凸凹方向与试件的表面状态有关。基于有限元法，计算了试件的三维J积分，考察了杨氏模量和泊松比对其的影响．结果发现泊松比影响J积分曲线形状，而杨氏模量只影响其绝对数值，不影响其曲线形状。得到的试件在不同裂纹长度下的三维J积分与它们断口图上的超声波线的形状和凸凹方向相似。说明在脆性材料中，扩展裂纹前缘曲线形态是三维J积分的作用的结果。     

Lifting aerofoil calculation using the boundary element method

The bbundary integral formulation and boundary element method are extended to include lifting flow problems. This involves inclusion of a branch cut in the flow field and imposition of a Kutta condition to determine the circulation, Γ Additional boundary integral contributions arise from the cut surface. Techniques for calculating Γ are developed and we treat, in particular, a superposition procedure which permits very efficient computation. Numerical results are presented for an NACA0012 aerofoil at several angles of attack.     

深井提升动力学研究

随着浅部煤炭资源的日益枯竭, 我国煤炭开采朝着深部化和大型化方向发展, 新建和改扩建的大型立井年生产能力已达1000万吨, 开采最大深度已达1500 m. 千米深井在提升过程中, 造成提升钢丝绳、容器振荡, 特别是自由悬挂平衡尾绳大幅度摆动, 严重影响多绳摩擦提升系统向高速度、深度化发展. 在国家重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项“煤矿深井建设与提升基础理论及关键技术”支持下, 建立了单元数量自动调整的自由悬挂平衡尾绳提升系统动力学模型, 揭示了传统提升系统诱发平衡尾绳大摆动的机理; 提出了深井SAP提升新模式, 构建了多元耦合下的SAP提升系统动力学模型与非光滑动力学模型, 揭示了多参数影响下系统的非光滑动力学特性及非线性振动演化规律; 研发了适用于深部提升的SAP提升技术与装备, 开展了SAP提升技术与装备的现场研究, 解决了大强煤矿立井提升系统运行过程中尾绳大摆动、提升容器大振动等关键问题, 提高了提升系统高速运行的安全性, 消除了尾绳大摆动难控制的问题.      

Perturbation finite volume method for convective-diffusion integral equation

A perturbation finite volume (PFV) method for the convective-diffusion integral equation is developed in this paper. The PFV scheme is an upwind and mixed scheme using any higher-order interpolation and second-order integration approximations, with the least nodes similar to the standard three-point schemes, that is, the number of the nodes needed is equal to unity plus the face-number of the control volume. For instance, in the two-dimensional (2-D) case, only four nodes for the triangle grids and five nodes for the Cartesian grids are utilized, respectively. The PFV scheme is applied on a number of 1-D linear and nonlinear problems, 2-D and 3-D flow model equations. Comparing with other standard three-point schemes, the PFV scheme has much smaller numerical diffusion than the first-order upwind scheme (UDS). Its numerical accuracies are also higher than the second-order central scheme (CDS), the power-law scheme (PLS) and QUICK scheme. The project supported by the National Natural Science Foundation of China (10272106, 10372106)