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桁架板等效刚度分析 被引量:7
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作者 苏文政 刘书田 张永存 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期763-767,共5页
桁架材料的连续介质等效模型的研究已有相当基础,而工程中桁架材料往往以类板结构形式出现,其变形表现出明显的弯曲特征。将类板桁架材料采用弯曲板模型模拟,研究合理的方法确定等效板模型的刚度具有重要意义。本文在基于Kirchhoff假定... 桁架材料的连续介质等效模型的研究已有相当基础,而工程中桁架材料往往以类板结构形式出现,其变形表现出明显的弯曲特征。将类板桁架材料采用弯曲板模型模拟,研究合理的方法确定等效板模型的刚度具有重要意义。本文在基于Kirchhoff假定的小挠度薄板弹性理论框架下,研究了类板桁架材料的等效弯曲薄板模型,提出了确定薄板模型等效刚度的基于Dirichlet位移边界条件的代表体元法,给出了确定各刚度系数所对应的代表体元的边界位移形式。具体计算了几种典型形式桁架板的等效刚度,并采用有限元离散模型和实验技术分析了桁架板在一定的边界约束和荷载作用下的响应,并与等效板模型的分析结果进行了对比。结果表明,在响应分析中,具有等效刚度的薄板模型可准确模拟类板桁架材料;连续介质板等效刚度计算的积分法不能给出准确的桁架板等效刚度,而基于Dirichlet位移边界条件的代表体元法获得的等效板的刚度具有很高的精度。 展开更多
关键词 桁架材料 桁架板 等效刚度 代表体元法
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一类多孔固体的等效偶应力动力学梁模型 被引量:3
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作者 苏文政 刘书田 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期111-126,共16页
一维多孔固体结构可采用等效连续介质梁模型来研究其动力学行为.当类梁结构的高度尺寸和多孔固体单胞结构尺寸相近时,等效模型的力学行为会产生尺寸效应现象.等效经典模型由于不包含尺度参数而无法描述尺寸相关特点,而广义连续介质力学... 一维多孔固体结构可采用等效连续介质梁模型来研究其动力学行为.当类梁结构的高度尺寸和多孔固体单胞结构尺寸相近时,等效模型的力学行为会产生尺寸效应现象.等效经典模型由于不包含尺度参数而无法描述尺寸相关特点,而广义连续介质力学模型则可以准确地考虑尺寸效应的影响.基于偶应力理论,对一类单胞含有圆形孔洞的周期性多孔固体类梁结构,给出了分析其横向自由振动的等效连续介质铁木辛柯梁模型.通过对单胞分析,在应变能等价和几何平均的意义下,定义了等效偶应力介质的材料常数.利用已有的材料常数,推导了等效铁木辛柯梁的动力学微分方程.将实际多孔固体结构进行完全的动力学有限元离散计算,所获得的解作为精确解以检验等效梁模型所获得的频率和振型的精度.振型的比较借助于模态置信准则矩阵方法.大量算例表明,等效偶应力铁木辛柯梁模型在频率和振型两方面均具有较高的计算精度.重点研究了单胞孔径的相对大小、类梁结构高度与单胞尺寸比以及类梁结构长高比对等效梁模型精度的影响.在此基础上,偏保守地建议了多孔固体类梁结构自振分析方法. 展开更多
关键词 多孔固体 动力学 偶应力 铁木辛柯梁 尺寸效应
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基于偶应力理论的格栅材料等效介质模型 被引量:2
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作者 苏文政 刘书田 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期776-785,共10页
考察了结构最小尺寸与材料特征长度量级相当的格栅材料等效性能,建议了基于偶应力理论的格栅材料等效介质模型以及确定等效模量的代表体元模型,给出了相应的位移边界条件.在此基础上导出了正交各向异性偶应力介质的特征长度表达式和偶... 考察了结构最小尺寸与材料特征长度量级相当的格栅材料等效性能,建议了基于偶应力理论的格栅材料等效介质模型以及确定等效模量的代表体元模型,给出了相应的位移边界条件.在此基础上导出了正交各向异性偶应力介质的特征长度表达式和偶应力介质梁的抗弯刚度表达式,定义了偶应力影响因子δ以表征梁的偶应力效应.具体计算了几种典型的格栅材料的等效偶应力模量以及格栅梁在一定工况下的挠曲线,并与相应的有限元离散解进行对比,结果表明,等效结果具有较高精度,且当宏观结构的尺寸和微结构尺寸相差不大时,宏观结构表现出强烈的偶应力效应.偶应力介质的特征长度表征了偶应力效应的强弱,进而分析了格栅材料的相对密度,单胞尺寸以及几何构型对等效介质特征长度的影响. 展开更多
关键词 多孔固体 格栅材料 偶应力 特征长度 代表体元法
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时域自适应算法求解弹性地基薄板的动力问题 被引量:2
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作者 杨海天 李哈汀 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期164-169,239,共6页
为更精确地求解弹性地基薄板的动力响应,发展了一种分段时域自适应算法,通过变量在离散时段内的展开,将时空耦合的初边值问题转化为一系列递推的基于有限元(FEM)的空间问题求解,通过自适应计算保持稳定的计算精度。数值算例表明:本文解... 为更精确地求解弹性地基薄板的动力响应,发展了一种分段时域自适应算法,通过变量在离散时段内的展开,将时空耦合的初边值问题转化为一系列递推的基于有限元(FEM)的空间问题求解,通过自适应计算保持稳定的计算精度。数值算例表明:本文解与解析解相比最大相对误差不超过3.59%;当步长较大时四阶Runge-Kutta法和Newmark法均失效,本文所提算法仍可得到满意的计算结果。 展开更多
关键词 弹性地基薄板 动力问题 时域自适应算法 有限元法
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某电子设备通风口布局优化设计 被引量:2
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作者 张永存 刘鹏 +2 位作者 刘书田 胡洞民 王丰芝 《电子机械工程》 2007年第6期20-23,42,共5页
以某电子设备的热结构设计为例,利用CFD技术探讨了系统级的强迫风冷散热问题。在内部结构一定的条件下,设计通风口和风扇的布局,以优化设备内部流场,从而提高设备的散热性能。通过比较两种不同风扇功率下设备的散热性能,讨论了风扇配置... 以某电子设备的热结构设计为例,利用CFD技术探讨了系统级的强迫风冷散热问题。在内部结构一定的条件下,设计通风口和风扇的布局,以优化设备内部流场,从而提高设备的散热性能。通过比较两种不同风扇功率下设备的散热性能,讨论了风扇配置与设备散热效率之间的关系。结果表明,合理的通风口和风扇的布局可以显著地提高电子设备的散热性能。风扇数目的增加只有在对设备内部流场进行优化的条件下才能提高设备的散热性能。增大风扇功率可以提高电子设备的散热效果,但其散热效率并不一定理想。 展开更多
关键词 电子设备 热设计 布局优化
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