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无砟轨道弹性地基梁板模型 被引量:23
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作者 赵坪锐 章元爱 +1 位作者 刘学毅 郭利康 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期1-4,共4页
根据无砟轨道的结构和受力特点,采用弹性点支承梁模拟钢轨、板壳单元模拟无砟轨道各结构层,建立无砟轨道弹性地基梁板模型,进行无砟轨道各结构层的荷载弯矩计算,并与弹性地基叠合梁模型及弹性地基梁体模型进行对比。结果表明:弹性地基... 根据无砟轨道的结构和受力特点,采用弹性点支承梁模拟钢轨、板壳单元模拟无砟轨道各结构层,建立无砟轨道弹性地基梁板模型,进行无砟轨道各结构层的荷载弯矩计算,并与弹性地基叠合梁模型及弹性地基梁体模型进行对比。结果表明:弹性地基梁板模型更符合无砟轨道结构的受力特点,能够有效地反映承载层的空间弯曲变形;在该模型的钢轨上施加轮载可直接得到无砟轨道各承载层的纵、横向弯矩,既克服了弹性地基叠合梁模型忽略无砟轨道纵、横向变形协调条件,将纵、横向弯矩分开计算而造成的较大计算误差的缺点,也克服了弹性地基梁体模型层间约束强且计算繁琐的缺点。弹性地基梁板模型计算的结果与遂渝线实测结果基本吻合,验证了模型的合理性和有效性。 展开更多
关键词 弹性地基 模型 无砟轨道 荷载 弯矩 有限元法
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基于弹性地基梁理论的梯形渠道混凝土衬砌冻胀力学模型 被引量:15
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作者 李宗利 姚希望 +2 位作者 杨乐 邵化建 王正中 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期110-118,共9页
冻胀破坏是寒区渠道衬砌破坏的主要方式,建立合理的冻胀力学模型是渠道衬砌抗冻胀设计的基础。该文基于Winkler假定,将渠道基土的冻胀效应等效为一组相互独立且垂直或平行于衬砌板的弹簧。冻胀量通过弹簧的伸长量体现,冻胀力通过弹簧被... 冻胀破坏是寒区渠道衬砌破坏的主要方式,建立合理的冻胀力学模型是渠道衬砌抗冻胀设计的基础。该文基于Winkler假定,将渠道基土的冻胀效应等效为一组相互独立且垂直或平行于衬砌板的弹簧。冻胀量通过弹簧的伸长量体现,冻胀力通过弹簧被压缩产生的反力体现。结合梯形渠道冻胀时衬砌板的受力特点,应用SL23-2006《渠系工程抗冻胀设计规范》冻胀量的计算成果,建立基于弹性地基梁理论的梯形渠道混凝土衬砌冻胀力学模型,其合理性通过与甘肃省靖会总干渠梯形渠道的前人试验和数值模拟结果进行比较验证。结果表明,该文模型计算的冻胀量和冻胀反力的分布规律与前人的试验和数值模拟基本吻合;计算的冻胀量和试验结果整体相对平均误差为4.72%,计算结果合理。该文模型与现行规范推荐的冻胀量计算成果有机衔接,可为寒区渠道抗冻胀设计提供参考。 展开更多
关键词 渠道 冻土 位移 弹性地基 力学模型
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考虑基土不均匀冻胀的梯形渠道混凝土衬砌弹性地基梁力学模型 被引量:19
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作者 李宗利 姚希望 +2 位作者 张锐 邵化建 王正中 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第21期114-121,共8页
为了探究寒区高地下水位引起基土和衬砌板耦合非均匀变形对梯形渠道衬砌内力变化影响规律,该研究在前期提出的弹性地基梁模型基础上,将衬砌板与基土相互作用效应分解为基土不均匀自由冻胀位移、衬砌板受到冻土反作用产生的位移和边坡衬... 为了探究寒区高地下水位引起基土和衬砌板耦合非均匀变形对梯形渠道衬砌内力变化影响规律,该研究在前期提出的弹性地基梁模型基础上,将衬砌板与基土相互作用效应分解为基土不均匀自由冻胀位移、衬砌板受到冻土反作用产生的位移和边坡衬砌板坡脚约束产生的相对转动位移,从而建立了满足两端变形协调的弹性地基梁模型。以甘肃省高液限土壤,地下水位5 m地区的边坡系数为1的渠道为例,探究不同边坡衬砌板长度和不均匀冻胀基土之间的相互作用。结果表明,边坡衬砌板长度每增加1m,冻胀反力最大值增大142%,弯矩最大值平均增大223%,弯矩最大值点会从原来的距坡脚1/3左右处向坡脚偏移。以边坡衬砌板长度为4 m为例,探究了基土均匀冻胀和不均匀冻胀对边坡衬砌板影响的差异,得出基土不均匀冻胀的冻胀反力最大值和弯矩最大值,分别比基土均匀冻胀大264%和170%。因此,在寒区高水位地区进行渠道抗冻胀衬砌设计时,宜按基土非均匀冻胀弹性地基梁模型计算。 展开更多
关键词 渠道 模型 混凝土 不均匀冻胀 冻胀 弹性地基 冻土工程
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Winkler弹性地基上预应力锚索地梁内力的计算方法 被引量:16
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作者 夏雄 周德培 《铁道标准设计》 2005年第1期46-48,共3页
介绍用Winkler弹性地基梁计算预应力锚索地梁的内力 ,并给出主要计算流程。结合京珠高速公路某工点工程实例 ,将Winkler弹性地基梁和连续梁方法的计算结果与工程实测进行比较 ,指出在预应力锚索地梁正常工作状态下 。
关键词 预应力锚索 内力 winkler弹性地基
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Winkler地基内磁弹性梁精化理论 被引量:1
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作者 赵宝生 高阳 赵颖涛 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期461-465,共5页
结合磁弹性梁和Winkler地基梁精化理论,从线性磁弹性通解出发,利用Lur’e调和函数算子获得了由梁的中线位移、位移梯度和中线上磁场扰动量表示的位移场和应力场;由Winkler地基边界条件和磁场边界条件获得精化理论方程。将应力场分解为... 结合磁弹性梁和Winkler地基梁精化理论,从线性磁弹性通解出发,利用Lur’e调和函数算子获得了由梁的中线位移、位移梯度和中线上磁场扰动量表示的位移场和应力场;由Winkler地基边界条件和磁场边界条件获得精化理论方程。将应力场分解为关于中线对称和反对称两部分,由反对称部分获得Winkler地基内磁弹性梁的精确挠度方程,磁应力场的对称部分可以分解为纯磁场作用、单向拉伸和超越三部分。 展开更多
关键词 磁力学 精化理论 winkler地基 弹性通解 弹性
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弹性地基叠合板梁力学模型的有限单元法 被引量:1
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作者 陆银根 岳渠德 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第2期64-74,共11页
本文就板体轨道的应力分析,建立弹性地基叠合板梁力学模型,钢轨取直梁单元,轨下基础板体取短形薄板单元。将板体轨道视作整体结构,按文克勒地基模型推导出有限单元法的理论计算公式,编制实用计算程序。用本方法计算铁路板体轨道,可同时... 本文就板体轨道的应力分析,建立弹性地基叠合板梁力学模型,钢轨取直梁单元,轨下基础板体取短形薄板单元。将板体轨道视作整体结构,按文克勒地基模型推导出有限单元法的理论计算公式,编制实用计算程序。用本方法计算铁路板体轨道,可同时计算钢轨和轨下基础板体沿平面两个方向上的竖向位移、内力以及地基反力的变化规律,从而克服了现有计算方法的偏面性。 展开更多
关键词 叠合板 弹性地基 地基模型 有限单元法 竖向位移 内力 地基反力 钢轨 轨道
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基于双参数弹性地基梁理论的梯形渠道冻胀力学模型 被引量:14
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作者 肖旻 王正中 +3 位作者 吴浪 杨晓松 崔浩 葛建锐 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期71-78,共8页
为克服已有梯形渠道弹性地基梁模型未考虑土体连续性及需要预先假定切向冻结力分布的不足,该研究在Winkler模型的基础上,用土弹簧的伸缩来描述法向冻胀力与法向冻结力,引入剪切层和接触界面层构建了梯形渠道双参数冻土地基梁模型。通过... 为克服已有梯形渠道弹性地基梁模型未考虑土体连续性及需要预先假定切向冻结力分布的不足,该研究在Winkler模型的基础上,用土弹簧的伸缩来描述法向冻胀力与法向冻结力,引入剪切层和接触界面层构建了梯形渠道双参数冻土地基梁模型。通过引入剪切层考虑土弹簧间的相互作用,引入接触界面层把切向冻结力计算纳入模型中一体化求解。以甘肃省靖会总干渠梯形渠道为例,计算了衬砌板法向冻胀位移,并将计算值与Winkler模型、有限元法计算结果及试验值进行对比分析,最后对衬砌板各点切向位移及切向冻结力分布进行计算。结果表明:本文模型计算值与Winkler模型、有限元法计算结果的总体变化趋势一致,且与试验值更加接近,当剪切系数g=0时双参数模型则退化为Winkler模型,验证了模型合理性;衬砌板各点切向位移及切向冻结力呈非线性分布,且随切向刚度增大,各点切向位移总体呈减小趋势,与实际相符。本研究可为梯形渠道抗冻胀设计提供参考。 展开更多
关键词 冻土工程 渠道 冻胀 弹性地基 双参数模型
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冻胀反力系数在渠道衬砌冻胀弹性地基梁模型中的应用 被引量:7
8
作者 李宗利 姚希望 +3 位作者 李云波 吴正桥 肖帅鹏 刘士达 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第17期97-106,共10页
为了探究渠道基土在冻胀过程中的非线性变形特性对渠道衬砌冻胀的影响,基于冻土三轴试验结果,建立考虑围压和温度的邓肯-张本构模型,参考室内三轴试验测定基床系数方法,应用数值模拟法建立冻胀反力系数随被约束冻胀量变化的计算式,并基... 为了探究渠道基土在冻胀过程中的非线性变形特性对渠道衬砌冻胀的影响,基于冻土三轴试验结果,建立考虑围压和温度的邓肯-张本构模型,参考室内三轴试验测定基床系数方法,应用数值模拟法建立冻胀反力系数随被约束冻胀量变化的计算式,并基于有限差分法离散弹性地基梁平衡微分方程。模型考虑衬砌不同点因被约束冻胀量不同引起冻胀反力系数不同的取值问题,克服以往模型中冻胀反力系数取常量的不足。应用解析解验证模型的合理性,探究冻胀反力系数分别为变量与常量时在梯形渠道衬砌冻胀力学响应计算结果上的差异。结果表明,对于边坡和渠底衬砌板,常量冻胀反力系数计算出的最大冻胀反力是变量的1.43倍,计算出的弯矩最大值平均是变量的1.12倍。因此在采用弹性地基梁理论分析渠道衬砌冻胀问题时,若冻胀反力系数采用常量,不考虑冻土的非线性变形,会使得计算结果偏大。研究结果可为大型梯形渠道衬砌抗冻胀设计提供参考。 展开更多
关键词 渠道 冻土 冻胀反力系数 非线性变形 弹性地基 力学模型
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改进的Winkler弹性地基模型在触地段动力分析中的应用 被引量:5
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作者 代云云 周晶 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1451-1457,共7页
为了研究海洋立管触地段损伤管道在复杂荷载作用下的动力响应,本文基于Winkler弹性地基模型确定土体抗力及其分布,同时结合我国南海的地质条件,利用有限单元法将土体抗力离散成土弹簧,建立改进的Winkler弹性地基模型,并由室内模型试验... 为了研究海洋立管触地段损伤管道在复杂荷载作用下的动力响应,本文基于Winkler弹性地基模型确定土体抗力及其分布,同时结合我国南海的地质条件,利用有限单元法将土体抗力离散成土弹簧,建立改进的Winkler弹性地基模型,并由室内模型试验验证该模型的正确性。通过将此模型应用于全尺寸损伤海底管道的动力分析,研究了触地段损伤管道不同节点的动力响应,结果与实际情况吻合,取得了良好的应用效果。表明该模型对处理实际的问题是有价值的,随着针对触地段管道研究的深入,这种价值也必然会得到越来越多的体现。 展开更多
关键词 立管触地段 winkler弹性地基模型 模型试验 体积损伤 动力响应 海底管道
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双参数弹性地基梁有限差分法及变形、反力特征 被引量:17
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作者 王国体 赖焕枫 +2 位作者 胡志专 黄淼 梅应华 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2004年第1期35-39,共5页
针对Winkler弹性地基模型的不足,采用双参数地基模型。根据已有的Winkler弹性地基梁有限差分法,进行更进一步的公式推导,把微分方程转化为线性差分方程组,编制相应的通用计算机程序,可以得到不考虑广义剪力自由梁端的解答,通过改变参数... 针对Winkler弹性地基模型的不足,采用双参数地基模型。根据已有的Winkler弹性地基梁有限差分法,进行更进一步的公式推导,把微分方程转化为线性差分方程组,编制相应的通用计算机程序,可以得到不考虑广义剪力自由梁端的解答,通过改变参数进行大量数值计算,研究参数变化对地基位移及反力的影响,分析地基与梁共同作用机理,给出地基位移与反力的一般规律。 展开更多
关键词 弹性地基 有限差分法 变形 反力 共同作用 双参数地基模型
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基于能量原理的弹性地基梁底面摩阻效应分析 被引量:4
11
作者 马缤辉 赵明华 +1 位作者 张玲 雷勇 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期94-100,共7页
针对Winkler地基模型不能考虑梁与地基底面摩阻效应的不足,在地基与梁底接触面上引入一系列各自独立的水平弹簧,假定弹簧反力即切向摩阻力与梁底和地基间的切向相对位移成正比,从能量角度出发,基于最小势能原理,建立考虑底面摩阻效应的... 针对Winkler地基模型不能考虑梁与地基底面摩阻效应的不足,在地基与梁底接触面上引入一系列各自独立的水平弹簧,假定弹簧反力即切向摩阻力与梁底和地基间的切向相对位移成正比,从能量角度出发,基于最小势能原理,建立考虑底面摩阻效应的弹性地基梁能量方程,并引入位移形函数进行求解,导出对称载荷条件下考虑切向摩阻力作用时地基梁位移及内力解答。最后通过地基梁计算实例分析,验证该解答的正确性和合理性,并对相关计算参数进行深入探讨。计算结果表明:切向摩阻力沿梁长呈非线性分布,其对地基梁挠度及弯矩计算的影响较大,而对剪力的影响并不强烈。 展开更多
关键词 弹性地基 winkler地基模型 能量原理 切向摩阻力 位移形函数
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考虑水平力作用的弹性地基梁位移及内力解析解 被引量:5
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作者 马缤辉 赵明华 +1 位作者 张玲 雷勇 《西北地震学报》 CSCD 北大核心 2011年第B08期94-98,共5页
考虑水平力作用下弹性地基梁受力特点,针对Winkler地基模型不能考虑梁底面间与地基切向相互作用的不足,在地基与梁体接触面上引入一系列各自独立的水平弹簧。假定弹簧反力与梁底和地基间的切向相对位移成正比,根据弹性力学基本原理,结... 考虑水平力作用下弹性地基梁受力特点,针对Winkler地基模型不能考虑梁底面间与地基切向相互作用的不足,在地基与梁体接触面上引入一系列各自独立的水平弹簧。假定弹簧反力与梁底和地基间的切向相对位移成正比,根据弹性力学基本原理,结合小变形条件下梁体几何方程和线弹性本构关系,建立力学分析模型,导出基本微分方程组并利用微分算子级数法进行求解,获得了考虑水平力作用时地基梁位移及内力解析解。最后通过实例分析,验证了该解析解的正确性和合理性,并对切向地基反力系数等影响因素进行了探讨。其结果可为工程设计提供借鉴参考。 展开更多
关键词 弹性地基 winkler地基模型 解析解 水平力
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基于地基梁理论的断层非线性错动下隧道纵向响应研究
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作者 铁明亮 常铭宇 +4 位作者 詹胜文 申玉生 左雷彬 陈孔福 张熙 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第7期1365-1376,共12页
为研究走滑断层错动作用下隧道结构的纵向响应,采用Pasternak双参数地基和弹性梁理论,建立穿越多破裂面断层隧道在断层强制位错作用下的纵向响应微分方程,通过数学方法求解获得隧道结构在断层位错作用下的纵向变形、内力响应,并通过模... 为研究走滑断层错动作用下隧道结构的纵向响应,采用Pasternak双参数地基和弹性梁理论,建立穿越多破裂面断层隧道在断层强制位错作用下的纵向响应微分方程,通过数学方法求解获得隧道结构在断层位错作用下的纵向变形、内力响应,并通过模型试验和数值模拟对理论解析模型的有效性进行验证。在此基础上,采用理论解析模型对隧道结构纵向响应的影响因素进行敏感性分析。主要得出以下结论:1)理论解析模型计算得到的隧道纵向变形和弯矩变化趋势与模型试验和数值模拟结果完全一致,但数值上趋于保守;2)断层错动的位移形式和围岩-隧道结构的刚度匹配关系对隧道结构纵向响应的影响较大,应根据具体的断层破碎带形式选择合适的断层错动位移函数;3)随着围岩-隧道结构刚度比的增大,围岩对隧道结构的约束作用随之增大,隧道结构纵向内力集中现象增加,但受断层错动影响的范围减小,在具体工程设计中应结合施工成本、抢通时间等来选择合适的围岩-隧道结构刚度匹配关系。 展开更多
关键词 隧道工程 断层错动 模型试验 弹性地基 理论解析模型
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用最小势能原理求解半空间弹性地基及地基梁问题 被引量:3
14
作者 王有凯 刘紫红 梁为民 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第4期462-466,476,共6页
将地基梁和地基之间的接触分布力视为地基的外力,并将接触分布力进行离散化,依次加载到地基上,利用弹性力学中的叠加原理,推导出了地基中储存的弹性势能公式,建立了地基和地基梁体系的势能表达式,并利用势能最小原理求解出了地基的位移... 将地基梁和地基之间的接触分布力视为地基的外力,并将接触分布力进行离散化,依次加载到地基上,利用弹性力学中的叠加原理,推导出了地基中储存的弹性势能公式,建立了地基和地基梁体系的势能表达式,并利用势能最小原理求解出了地基的位移.所建立的势能公式可作为研究建筑结构与地基共同作用原理的理论基础. 展开更多
关键词 Boussinesq地基 winkler地基 弹性地基 最小势能原理 叠加原理
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管节-接头的弹性地基梁法及顶管施工模拟分析 被引量:11
15
作者 丁文其 朱合华 +1 位作者 范明星 葛金科 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期616-620,630,共6页
针对曲线顶管工程的特点 ,通过建立管节 -接头力学模型及弹性地基梁法 ,对顶管施工的顶力、管接头张开量、管段内力、土体抗力及土体的稳定性等进行了计算与分析 ,研究成果在大口径小半径曲线顶管施工实践中的成功应用 。
关键词 曲线顶管 接头张开量 -接头不连接模型 弹性地基
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基于无拉力Winkler地基梁的原位测试方法 被引量:1
16
作者 尹静 邓荣贵 +1 位作者 王潘 孙春平 《铁道标准设计》 北大核心 2015年第3期26-29,共4页
基于梁与无拉力Winkler地基的相互作用,提出一种用于测试基床系数的岩土工程原位测试新方法,对现有测试技术进行补充和发展。在无拉力Winkler弹性地基梁中点处作用一个垂直于地面的集中力,通过测量集中力作用点处的弯矩和垂直于地面的位... 基于梁与无拉力Winkler地基的相互作用,提出一种用于测试基床系数的岩土工程原位测试新方法,对现有测试技术进行补充和发展。在无拉力Winkler弹性地基梁中点处作用一个垂直于地面的集中力,通过测量集中力作用点处的弯矩和垂直于地面的位移,反推出地基的基床系数。讨论测试梁的尺寸和制作材料,介绍试验数据的处理方法。理论计算表明,梁与地基的相互作用范围只与地基系数相关,与力的大小无关,据此可验证测试梁的长度是否符合测试要求,确保测试结果的精确度。 展开更多
关键词 弹性地基 原位测试 无拉力winkler地基 岩土工程
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Winkler地基上加肋板的弹性分析 被引量:1
17
作者 邓安福 吕镇江 干腾君 《重庆建筑大学学报》 CSCD 1998年第5期5-9,共5页
把加肋板分成板和肋梁两个部分,板作为Winkler地基上的板,用边界元方法分析;肋梁作为连续梁,用有限元方法分析,利用肋梁结点处力的平衡和位移的协调关系进行耦合求解。
关键词 加肋 winkler地基 弹性地基 弹性分析
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弹性地基上复合材料夹层梁的解析分析 被引量:1
18
作者 纪多辙 《焦作工学院学报》 2001年第3期221-224,共4页
针对弹性地基上的复合材料夹层梁 ,从具有两个广义位移的梁理论出发 ,导出了问题的数学模型 .采用状态空间法 ,并定义了一类广义克雷洛夫函数 ,给出了问题的解析解 .为此类问题的具体分析 。
关键词 复合材料夹层 弹性地基 广义克雷洛夫函数 解析解 数学模型
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弹性基底上软物质梁的弹性毛细变形
19
作者 俞慧婷 王雨 黄再兴 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第12期1530-1540,共11页
当软物质微/纳米结构表面存在液滴时,需要考虑由润湿诱导的弹性毛细变形.该文基于一个新的润湿方程,推导了液滴铺展半径与其表面曲率的关系,并得到了无重力影响时液滴保持球冠状的必要条件;结合Winkler地基模型,计算了弹性基底上软物质... 当软物质微/纳米结构表面存在液滴时,需要考虑由润湿诱导的弹性毛细变形.该文基于一个新的润湿方程,推导了液滴铺展半径与其表面曲率的关系,并得到了无重力影响时液滴保持球冠状的必要条件;结合Winkler地基模型,计算了弹性基底上软物质微梁的弹性毛细变形,得到了微梁挠度的解析解.以聚苯乙烯(EPS)和聚乙烯(PE)梁为例,分析并讨论了液滴铺展半径、弹性模量和基底参数对微梁的挠曲变形以及从基底上脱黏的影响. 展开更多
关键词 润湿 弹性毛细变形 winkler地基模型 软物质
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弹性地基梁理论在软弱地基柱下条形基础中的应用 被引量:7
20
作者 刘希成 《煤炭工程》 北大核心 2015年第12期25-27,共3页
基于弹性地基梁理论,采用局部弹性地基模型,对软土地基上框架结构柱下条形基础在平面荷载下各点的内力和变形进行了分析计算。并通过有限元计算软件SAP2000不同单元划分以及JCCAD对该柱下条形基础进行数值模拟,对比了不同计算方法间计... 基于弹性地基梁理论,采用局部弹性地基模型,对软土地基上框架结构柱下条形基础在平面荷载下各点的内力和变形进行了分析计算。并通过有限元计算软件SAP2000不同单元划分以及JCCAD对该柱下条形基础进行数值模拟,对比了不同计算方法间计算结果的差异。结果表明:数值模拟可以较好的模拟弹性地基梁的受力状态和变形,其计算结果满足工程要求。 展开更多
关键词 弹性地基 局部弹性地基模型 条形基础 有限元 SAP2000
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