端面谐波齿轮传动柔轮的变形分析和原始曲面方程

本文从弹性薄板理论出发,研究了在波发生器作用下平面柔轮上任意点的位移,提出了研究端面谐波齿轮传动啮合理论所必需的原始曲面方程,得出了u,v,w的解析解和计算结果,为深入研究该种传动的几何理论和强度计算提供了理论依据。     

等腰梯形板弯曲问题的康托洛维奇解

本文用康托洛维奇法解等腰梯形板与等腰三角板的弯曲问题;采用位移函数w(x,y)=u(x,y)v(y),在x方向用广义梁函数,用最小势能原理建立v(y)的变系数微分方程;利用边界条件,求出v(y)的精确解,进而求出位移w(x,y)。     

周边简支受均匀内压锥壳的塑性极限载荷

本文应用能量原理,给出了锥壳处在塑性状态时的位移场,由于选择了线性速度函数u,v,w,因而使得在计算塑性功率时得到简化,求得较满意的上限解。     

一类三维二阶常微分方程组边值问题正解的存在性

利用Krasnonel'skii不动点定理,研究了二阶微分方程组{-u"=a(t,w)f(u,v),-v"=b(t,w)g(u,v),-w"=h(t,u,v),u(0)=u(1)=v(0)=v(1)=w(0)=w(1)=0 的边值问题在某些条件下正解的存在性.     

考虑横向剪切变形厚扁壳的动力方程

基于考虑横向剪切变形的中厚扁壳的几何方程、本构关系及力学关系,建立关于五个中面位移u,v,w,φ,Ψ为独立变量的中厚扁壳振动的位移型方程,同时进一步利用应力函数导出了中厚扁壳振动的混合型方程,并给出了中厚圆柱扁壳、圆锥扁壳振动的基本方程.该混合型方程退化为薄扁壳振动的混合型方程的正确性说明所推导方程的一般性.     

CRH2型动车组轮轨接触计算及车轮强度CAE分析

为了分析计算CRH2型动车组在垂向静载荷作用下的车轮最大计算载荷,并确定轮轨接触斑的几何形状参数,利用SolidWorks软件模拟出车轮及静载下的轮轨接触有限元模型,并于Simulation中通过提取分割几何线的方法进行有限元图解分析。结果表明,垂向静载条件下车轮一周踏面横向位移呈三角函数曲线变化趋势,计算模拟仿真结果可用于横向稳定性计算、车轮动态横向响应曲线计算等,还可用于轨道几何参数和轮轨外形的合理选择。     

Orlicz空间中的最佳逼近

本文用几何技巧讨论Orlicz空间中最佳逼近问题。得到定理1设N(v)严格凸,M(u)满足△2条件,C为L_M~*中闭凸集,u_0∈C,u∈L_M~*‖C则(i)u_0为u在C中关于Orlicz范数的最佳逼近元w∈C[u_0(t)-W(t)]P(klu(t)-u_0(t)|)sgn(u(t)-u_0(t))dt≥0这里N[(k|)-u(tu_0(t)|)]dt=1 (ii)u_0为u在C中关于相似文献   

自由曲面与函数曲面求交的数值解法

本文利用u-w参数平面与xyz空间的对应关系,把以双参数形式给定的自由曲面 P(u,w)=[X(u,w),Y(u,w),Z(u,w)] Umin≤u≤UmaxWmin≤W≤Wmax 与以隐函数给定的函数曲面 g(x,y,z)=O 求交这一空间问题,转化为u-w参数平面上曲线flu,w,=O的求解这一平面问题。通过曲线的导数信息和曲线上的一个初始点,又将后者转化为一个一阶常微分方程组的初值问题。从而导出了双参数自由曲面与函数曲面求交的数值解法,并在此基础上,具体讨论了计算机辅助几何设计中常用的Bezier曲面、Coons曲面,B-Spline曲面这三种不同类型的自由曲面与函数曲面求交问题,分别给出了相应的求交迭代格式。     

关于无爪图的哈密尔顿性的一个充分条件

设G是阶为n,连通度为k(k≥2）的无K1,k 2图。本文证明了：对于任意2－独立集,S＝｛u,v,w｝,或者d(u) d(v) d(w)≥n k,或者S中存在x和y(x≠y),使得λxy≥min｛α^2xy,t^2xy 1｝,则Ｇ是哈密尔顿的。     

混合物速度对催化剂磨损影响的数值研究

以某燃煤电厂600 MW机组的SCR烟气脱硝系统为研究对象,使用Fluent软件对烟气速度为3.7 m/s,氨气/空气混合物的速度分别为0.8 m/s和0.5 m/s时,进行数值计算,综合对比混合物速度u、v、w对催化剂层造成的磨损。其中,速度u、w均对催化剂造成横向冲刷,而速度v对催化剂层造成纵向冲刷。当氨/空气混合物速度为0.8 m/s时,无论哪个方向的速度均对催化剂层造成较为严重的冲刷,使其磨损加重。所以,认为混合物速度为0.5 m/s时最好。     

非线性曲面球壳单元

首次在球座标下建立非线性球壳有限元数学模型，导出了非线性切线刚度矩阵，编制出非线性球壳计算程序．几个算例表明：该单元模型简单、直观、实用，易于处理球壳在复杂几何边界及受载情况下的几何非线性问题．用于工程计算可节省大量机时并具有较高精度．     

平面钢结构的几何非线性分析

高层钢框架结构体系由于其高宽比较大，柱截面尺寸相对较小，则当其承受较大的竖向荷载时，几何非线性的P－Delta效应将成为影响结构工作性能的主要因素，本文以高层钢框架为研究对象，应用非线性连续介质力学的有限变形理论和泛函和势能驻值原理，建立了U．L．列式的结构几何非线性刚度方程和相应的有限元方法，可用于高层钢框架结构的几何非线性分析计算。本文方法克服了经典梁柱理论的稳定函数法在轴力为拉，压和零时刚度系数表达式各异的不便，通过一榀典型钢框架的几何非线性分析，说明了本文方法的实际应用和可靠性，算例表明，对于多高层钢框架结构，P－Delta效应的影响不应忽略。     

在三维结构分析问题中合适的离散一连续有限元法(续)

对结构分析中的离散-连续有限元法(DCFEM)进行了研究.给出了该方法的运算及变分公式.对于在一个方向物理及几何参数为常量的结构,其离散一连续设计模型是建立在所谓的离散一连续有限元的基础上的.研究了单元坐标的建立、结点未知量的近似表达及单元结点荷载矢量的建立问题.单元的微分方程组是借助于离散-连续有限元特殊广义的块结构刚度矩阵来建立的.建立了局部坐标中的微分关系,形成了常微分方程组多点边值问题的提法,也给出了结构分析中多点边值问题的解析方法.这一方法的主要特点包括其普适性、算法的计算机适应性、计算的稳定性、最终方程组的条件优化特性、系数矩阵的部分Jordan分解特性、计算根矢量必要性的解除.给出了在离散-连续有限元法框架内具有单向约束的结构分析中特殊的迭代法.     

在三维结构分析问题中合适的离散-连续有限元法（续）

对结构分析中的离散-连续有限元法（DCFEM）进行了研究。给出了该方法的运算及变分公式。对于在一个方向物理及几何参数为常量的结构,其离散-连续设计模型是建立在所谓的离散-连续有限元的基础上的。研究了单元坐标的建立、结点未知量的近似表达及单元结点荷载矢量的建立问题。单元的微分方程组是借助于离散-连续有限元特殊广义的块结构刚度矩阵来建立的。建立了局部坐标中的微分关系,形成了常微分方程组多点边值问题的提法,也给出了结构分析中多点边值问题的解析方法。这一方法的主要特点包括其普适性、算法的计算机适应性、计算的稳定性、最终方程组的条件优化特性、系数矩阵的部分Jordan分解特性、计算根矢量必要性的解除。给出了在离散-连续有限元法框架内具有单向约束的结构分析中特殊的迭代法。     

Residual Mechanical Properties and Explosive Spalling Behavior of Ultra-High-Strength Concrete Exposed to High Temperature

In order to explore the characteristics of ultra-high-strength concrete exposed to high temperature,residual mechanical properties and explosive spalling behavior of ultra-high-strength concrete( UHSC) and high strength concrete( HSC) exposed to high temperatures ranging from 20 ℃ to 800 ℃ were determined. The microstructure of the specimens after exposure to elevated temperature was analyzed by means of scanning electron microscope( SEM) and mercury intrusion porosimetry( MIP). The residual compressive strengths of UHSC and HSC were first increased and then decreased as temperature increased. After exposure to 800 ℃,the compressive strengths of UHSC and HSC were 24. 2 % and 22. 3 % of their original strengths at 20 ℃,respectively. The residual splitting tensile strengths of both UHSC and HSC were consistently decreased with the temperature increasing and were approximately 20% of their original strengths after 800 ℃. However,the residual fracture energies of both concretes tended to ascend even at 600 ℃. The explosive spalling of UHSC was more serious than that of HSC. Moisture content of the specimens governs the explosive spalling of both concretes with a positive correlations,and it is more pronounced in UHSC. These results suggest that UHSC suffers a substantial loss in load-bearing capacity and is highly prone to explosive spalling due to high temperature. The changes in compressive strength are due to the changes in the density and the pore structure of concrete. The probability and severity of explosive spalling of UHSC are much higher than those of HSC due to the higher pore volume in HSC.     

等截面门式刚架结构的几何非线性性能研究

近年来，轻型钢结构门式刚架是钢结构建筑中应用相当广泛的一种结构形式。本应用基于有限元基本理论考虑剪切变形影响的平面梁元切线刚度矩阵，采用动坐标法编制了等截面门式刚架的几何非线性分析程序，应用该程序，讨论了屋面均布荷载作用下等截面门式刚架的整体稳定性能，并探讨了在不同设计荷载作用下，几何非线性对等截面门式刚架的工作性能的影响。     

轻型门式刚架的平面内稳定系数计算

针对现行规范或规程对轻型门式刚架设计中有关稳定系数取值的局限,用有限单元法对门式刚架进行平面内弹性稳定的整体分析,所得变截面柱在刚架平面内的计算长度系数,不受传统设计中刚架结构形式和荷载作用条件的限制;利用等效转动刚度的概念,对楔形梁在刚架平面内的换算长度系数进行了讨论,在大量算例分析的基础上,指出换算长度系数与变截面构件几何尺寸及内力之间的变化关系,以供结构设计人员参考.     

Review:Recent Developments in the Non-Probabilistic Finite Element Analysis

饮用水余氯衰减的理论模型与分析

齐少英¹,鲁金凤^2,3

(1.美国伊利诺伊大学香槟分校 土木与环境工程系;

2.南开大学 环境科学与工程学院,天津 300071;

3.环境污染过程与基准教育部重点实验室(南开大学),天津 300071）

创新点说明：

本文的理论工作消除了两个当前研究领域的障碍：通过数学变换和积分求解了GBDM;通过解析解深入洞察GBDM,促进了参数化和灵敏度分析。

研究目的：

一个准确的氯衰减模型是必要的,以确保饮用水在水处理厂和整个管网供水过程中都符合微生物和化学安全性。在现有的数学模型中,综合二阶氯衰减模型（GBDM）从基础角度来看是不错的. 然而, GBDM的应用却由于其众多的虚拟参数和缺乏解析解而被阻碍。

研究方法：

通过数学变换和积分求解GBDM

结果：

通过解析解可以深入洞察GBDM,同时促进了参数化和灵敏度分析。天然有机物（NOM）本底的官能团分布可以用概率分布表征,它揭示了官能团的平均分布是与初始氯衰减速率常数（k0）成正相关的。开发了一个简单的直接计算该初始氯衰减速率常数的公式。理论处理将虚构参数减少到了最少状态。对常规对数正态分布而言,GBDM只需要三个参数,即初始需氯量x0,中值速率系数和不均匀指数σ。对于更复杂的情况,复合分配通过个体分布的叠加构造。一个突出的例子是在不同的水混合后预测氯衰减。

结论：

理论和数学模型的发展,使GBDM可以有效地应用于任何反应体系中的任何反应背景物质。

关键词：余氯;饮用水;天然有机物;衰减模型

     

天然气平板闸阀的有限元应力分析及结构改进

为了研究某闸阀发生开裂事故的原因,利用有限元方法对闸阀结构进行了应力分析.根据闸阀结构二维图纸的相关参数,运用三维建模软件建立闸阀的几何模型;将几何模型导入有限元分析软件ANSYS的仿真平台Workbench,建立闸阀的有限元分析模型;以闸阀的实际工作情况为依据,对闸阀的有限元分析模型施加边界条件,计算出闸阀的应力分布.闸阀的应力分布结果显示,闸阀在其凸台结构处具有应力集中现象且闸阀的最大应力也出现在凸台结构处,易引起闸阀凸台处的开裂.为了缓解闸阀凸台结构处的应力集中现象,对闸阀结构进行改进,去掉闸阀上引起应力集中的凸台结构.改进后的闸阀有限元应力分析表明：其最大应力值比改进前降低了37％左右,能更好地保证闸阀的安全使用.     

Algorithms for mesh repairing to represent automobile parts

In representing automobile parts with mesh in the field of reverse engineering or finite element generation, the mesh reconstruction and data exchanging between different CAD/CAM systems often introduce many invisible topological and geometrical errors into mesh. These artifacts can cause serious problems in subsequent operations such as finite element analysis, reverse engineering, animation, and simulation. In this study we propose a practical method for repairing topological and geometrical errors on mesh. First, coincident vertices during mesh input are removed, followed by the identification of non-manifold vertices and edges. The non-manifold vertices are modified, and the facets having non-manifold edges are removed. Finally, faces that have the wrong orientations in the mesh are re-oriented. Experiments show that our methods can eliminate most common mesh errors quickly and effectively. The refined mesh can be properly used in subsequent operations.