基于Matlab的弹塑性梁平面弯曲的教学探讨

梁的弹塑性平面弯曲分析包括了塑性力学解题的全部过程.本文以矩形截面简支梁受集中载荷和均布载荷作用发生平面弯曲为例,利用MATLAB强大的做图功能绘制出了梁的弹塑性区的分界线,直观地给出了梁的弹塑性变化的全过程,使学生能更好地理解塑性力学的概念.对塑性力学教学方法和手段进行了探讨.     

高压厚壁球罐的弹塑性分析

通过对高压厚壁球罐进行弹塑性分析,得出了弹塑性载荷和塑性极限载荷的计算方法.     

Matlab在材料弹塑性状态分析教学中的应用

用MATLAB工具箱和塑性力学中常用的两种屈服准则对构件任意点的材料弹塑性状态进行分析判断,并绘制出两种屈服条件在主应力空间、丌平面及平面应力状态下的弹塑性变化规律。计算结果的可视化使问题变得更为直观,便于理解,取得了很好的教学效果。     

利用差分法的简易迭代程序模拟平面弹性力学

为了能够简捷、快速地得到一般平面弹性力学问题的结果,将一个平面弹性体假想为由若干正方形组成的近似结构,这个结构可以简单地用二维数组直接进行描述。以梁弯曲为例,引用"节点领域"的差分法推导每个节点与周围节点的平衡关系,利用每个节点的关系方程进行迭代计算,从而编写程序实现了模拟梁弯曲变形的过程。总结了适合于程序编写、供各种基本边界条件下,联立方程组迭代求解弹性体的位移分布的简单思路。     

刚／粘塑性梁纯弯曲的研究

应用材料力学的研究方法，从变形几何方程，本构方程，静力学关系三方面进行综合分析，得出了刚／粘塑纯弯曲性怪曲率与梁中正应力的计算公式，讨论了刚／粘塑性弯曲对载荷的限制条件。     

滚动轴承二维弹塑性接触应力的实验分析

为了分析滚动轴承的弹塑性接触应力．我们对其模型进行了简化．将轴承滚子与套圈的接触简化为压头与半平面的接触。在利用聚碳酸脂材料进行了二维的光弹塑性实验研究后获得了一些有益的结果,掌握了接触表面的应力分布状态,弄清了塑性区随载荷变化的规律。     

《工程力学》中学生设计意识的培养

《工程力学》为机械工程中简单构件的设计提供了力学的基础性理论。无论是设计机器、制造机器、还是使用机器,都必须掌握力学的基本原理,这样才能正确处理机械工程中的力学问题,为机械设计提供科学的力学依据。因此在教授《工程力学》的过程中,有意识地将工程上的设计要求联系起来,不仅是切实可行的,而且对提高学生应用力学知识分析、解决设计问题是相当必要的。例如,在讲“圆轴扭转、直梁的平面弯曲”这两章内容时,以两根同等强度的圆轴为例,其中一根圆轴为实心,另一根为空心,在载荷和材料相同的条件下,两轴的扭转截面系数相等;根据力学知…     

关于梁的正应力公式推导中的假设浅析

(一) 材料力学中有许多公式,如圆轴扭转的剪应力公式、纯弯曲梁的正应力公式等等,在推导时,通常是先将研究对象进行必要的力学简化(如载荷、     

ANSYS软件在梁的弯曲中的辅助教学

弯曲是杆件的四种基本变形中的一种形式,粱的内力计算、剪力图和弯矩图的绘制,是弯曲内力的重点,梁的正应力计算公式的推导是弯曲应力的难点。本文利用ANSYS有限元分析软件,实现了平面弯曲梁剪力图和弯矩图的绘制,提高了作图效率;动画演示纯弯曲梁的变形过程,并得出了其横截面上正应力的分布规律,与理论分析结果一致。该方法直观、形象,激发了学生的学习兴趣,使学生深刻地理解和掌握知识点,提高了教学效果,还增强了学生的计算机应用能力。     

一个经典力学实验测量方法的改进--霍尔传感器测杨氏模量

本文对梁的弯曲法测杨氏模量实验进行了改进,用新型集成位置传感器测量梁弯曲时的位移量,从而实现了力学量测量转化为电学量测量,使原经典普物实验增加了新的教学内容。     

实际塑性铰链位置对延性框架行为的影响

研究目的：研究方法：通过有限元分析和极限分析,研究了在纵向和横向载荷下钢框架的最大负荷和坍塌模式,并考虑了塑性铰链住轴向力和弯曲力矩的作用下住实际旋转时的运动学。在垂直和水平方向载荷共存的情况下,基于轴向力和弯曲力矩的交互作用,研究延性框架的极限载荷和坍塌模式对产生于塑性铰链的真实运动学的敏感性。通过两个基本的案例和通过成功地评估非线性有限元分析和直接实施的极限分析步骤,并利用MATHEMATICA,揭示了其敏感性。 在标准规程的框架下,即使在最简单的案例中,极限分析的主要结果也会考虑在坍塌时的运动学,这与设计和加固的目的都是相关的。如果没有对所有的结构元件的轴向力和弯曲力矩的交互作用进行合理的计算,塑性铰链的定位计算可能得出不正确的坍塌机理和误导性的安全系数。就具体方面而言,本文清楚地表明,在设计新的结构或者为现有结构进行加固时,即使是使用看起来已经非常完备的经典步骤,也必须非常小心。本文的模型可以为处理规程设计的执业工程师和标准化委员会提供参考。     

剪力和弯矩的计算规律

总结出梁发生平面弯曲时,用截面法计算梁中指定截面的剪力和弯矩的一些规律．     

梁轴向力对弯曲振动频率的影响

本文通过支各种支承下，受轴向力Ｎ作用的平面弯曲梁振动频率的求解，找到了弯曲振动频率与轴向力Ｎ间的关系。     

统一屈服准则下应变硬化曲梁的平面应变弯曲分析（英文）

在统一屈服准则的基础上,研究了两端力偶作用下具有窄矩形截面线性应变硬化曲梁的平面应变弹塑性弯曲问题.获得的平面应变弯曲解答适用于各类非强度差材料,并可以退化到基于Tresca,von Mises和广义双剪屈服(TS)准则的解答.讨论了2个临界弯矩、弹塑性区界面的半径及对称面上点的径向位移与不同屈服准则和泊松比之间的相关性.结果表明,不同屈服准则和泊松比对曲梁的2个临界弯矩、弹塑性区界面的半径及对称面上点的径向位移有显著的影响.当材料的参数b通过实验得到后,便可确定对应的屈服准则及相应解答.     

有限单元法在弯曲内力和弯曲应力教学中的应用

材料力学课程是工科专业的一门重要专业基础课程,力学概念比较多,有些内容较为抽象,学生在学习的时候有一定的畏难情绪。在课堂教学中引入有限单元法,可以提高学生的学习兴趣,增强学生的学习动力。以梁的弯曲内力和弯曲应力的教学为例,介绍有限单元法辅助教学的过程,学生可以更好地理解梁弯曲时的内力和应力,尤其对弯曲时横截面上的正应力有一个更为直观的认识。     

接头角板对客车平面框架结构承载能力的影响

为客车车身结构接头的设计提供理论依据,应用有限元法,通过ANSYS软件分析了接头角板对客车平面框架结构承载性能的影响,并对计算结果进行对比.结果证明,在垂直弯曲载荷下,接头处添加角板对客车平面结构承载能力影响不大;在扭转载荷下,接头处添加角板能够有效提高客车基本平面结构的承载能力.     

压弯构件平面外失稳的弹性分析

当压弯构件没有设置侧向支撑时,在外荷载尚未达到平面内弯曲失稳的临界荷载之前,就可能导致压弯构件发生空间的弯扭失稳,也称平面外弯扭屈曲。当构件长细比较大时,有可能在弹性阶段失稳,在长细比较小等情况下也有可能在弹塑性阶段失稳。采用如下假设进行分析:构件为弹性体;发生弯曲与扭转变形时,截面的形状不变;弯曲与扭转变形微小;构件是无缺陷的等截面直杆;在弯矩作用平面内抗弯刚度很大,屈曲前平面内的弯曲变形对弯扭屈曲的影响可以忽略。     

基于非局部应变梯度理论的轴向功能梯度微梁尺度相关弯曲行为研究（英文）

基于非局部应变梯度理论,研究了轴向功能梯度Bernoulli-Euler微梁在集中载荷和分布载荷作用下的弯曲行为.轴向功能梯度微梁的材料参数沿轴向连续变化.基于最小势能原理,推导了微梁的运动方程以及相应的经典和非经典边界条件,并利用Galerkin加权余量法和归一化技术对控制微分方程进行了求解.在非局部应变梯度理论、非局部弹性理论、应变梯度理论和经典弹性理论的框架下,对受正弦分布荷载作用的轴向功能梯度微梁的横向变形进行了比较.结果表明,微梁的弯曲柔度随材料长度尺度参数与梁高比值的增大而减小,但随材料非局部参数的增大而增大,功能梯度参数对控制微梁挠度具有重要作用.该工作可为相关领域内轴向功能梯度微梁的设计和分析提供理论依据和技术参考.     

3层材料层合梁纯弯曲实验测试与分析

基于平面假设,对纯弯曲条件下3层材料组成的层合梁的纯弯曲问题进行了理论分析,应用电测技术对2组不同材料组成的层合梁分别进行了测试。通过对测试点应变的理论值和实际实验测试值结果进行比较,验证了实验方法和理论解的正确性。对层合梁的实验测试和理论分析不仅适用于实际工程研究,同时也可作为材料力学中纯弯曲实验的扩展,进一步加深学生对中心轴和复合材料概念的认识,具有研究意义和实用价值。     

轴对称压力容器弹塑性与强度分析

本文应用第一、第三强度理论对轴对称压力容器圆筒和半圆球部分进行弹塑性力学分析,得到各自弹性和塑性极限应力,将其与压力容器规范中径分析结果作对比分析。此外,本文还分析了径比对压力容器结构设计和强度的影响。