临界载荷

摘要： 采用有限元分析法研究金刚石圆锯片在加工时的应力状态、固有频率和临界载荷受转速、夹紧盘直径、锯片厚度以及锯片直径的影响规律,以此探究工艺参数与锯片加工稳定性的关系。分析表明,锯片转速、夹紧盘直径、锯片厚度和锯片直径等工艺参数均与圆锯片的动态稳定性有紧密关系。综合上述工艺参数的影响规律及实验测量结果,应尽可能选择较高的锯片转速、较大的夹紧盘直径、厚度较大及直径较小的锯片,以获取较小的应力值、较大的固有频率和临界载荷,以提升锯片动态稳定性。

摘要： 采用高功率脉冲磁控溅射与脉冲直流磁控溅射复合镀膜技术制备AlCrSiN/Mo自润滑涂层,通过真空退火处理改善其结构和性能.利用扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针分析仪、纳米压痕仪、划痕测试仪及摩擦磨损试验机,系统研究真空退火温度对涂层组织结构、力学性能及耐磨性能的影响.结果表明:所有AlCrSiN/Mo涂层均是a-Si3 N4非晶相包裹nc-(Al,Cr,Mo)N的纳米复合结构.经真空退火后,涂层表面颗粒尺寸明显增大,对应纳米硬度与临界载荷均出现下降,而耐磨和减摩性能得到显著改善.当退火温度为700°C时,涂层的综合性能最佳,纳米硬度为18.3 GPa、摩擦因数为0.51、磨损率为3.4×10-4μm3·(N·μm)-1,此时特征值H/E和H3/E*2亦最高.

摘要： 功能梯度材料(FGM)结构的非均匀性来自于材料组份沿某一方向梯度变化,因此会存在拉弯耦合效应。在周边简支边界条件下,只要有面内载荷就会产生挠度。本文基于经典板理论,研究了机械载荷和热载荷作用下FGM简支圆板的非线性变形及稳定性问题。假设FGM圆板的材料性质只沿厚度方向进行变化,利用能量原理推导出FGM圆板的平衡方程,得到了包含前屈曲耦合变形影响的控制方程,并用打靶法进行求解。讨论了外载荷、前屈曲耦合变形以及材料的温度依赖性质等因素对FGM圆板非线性变形和稳定性的影响。

摘要： 以1000 m水深某海底观测仪耐压壳体为研究对象,运用有限单元法,对比分析经典公式计算结果,分析经验公式的局限性;通过线性屈曲和非线性后屈曲分析得到不同长径比模型临界载荷的变化规律和极限强度以及后屈曲行为的变化特点;通过多工况的有限元计算分析,推导加筋圆柱壳的临界失稳载荷公式,最终得到重量减轻14.8％加筋圆柱壳结构.

摘要： 本文研究了轴压不锈钢柱形壳的非线性屈曲行为.通过轴向压缩试验,获得柱壳的载荷位移曲线、失稳载荷、最终失稳模式;在此基础上,采用弧长法对试验壳体进行非线性屈曲计算,分析平衡曲线、临界载荷、临界屈曲和后屈曲模式等非线性屈曲行为,并与试验结果作对比研究.结果表明:在柱形壳受轴压而发生弹塑性屈曲时,端部长度缺陷会在轴压初期降低柱形壳的承载力从而影响临界屈曲载荷,且高度越小时,柱形壳越容易在两端发生形变.但是总体来看,发生塑性屈曲时,端部长度缺陷对临界载荷影响很小.

摘要： 本文以电磁作动器的机架为研究对象,采用理论计算与动态仿真相结合的方法,建立了机架结构的数学模型,分别从强度、刚度及临界载荷三个方面进行研究。借助Creo Parametric软件,采用简化的模型方块,对其应力分布进行分析,为提高机架的安全提供参考。

摘要： 分别以圆筒和多孔圆筒为研究对象,采用了特种值和双非线性两种方法对周向外压作用下圆筒和多孔圆筒进行屈曲分析,将所求得的圆筒临界载荷与解析法结果进行比较,发现双非线性法求得的临界载荷与解析法吻合程度高.并参照ASME-VIII-2中许用外压的相关规定,以双非线性法求得的临界载荷确定了多孔圆筒的许用外压.

摘要： 通过细长压杆挠曲近似微分方程理论,建立了变截面压杆失稳控制微分方程.该方程为4阶变系数常微分方程,其解析解不易得到,采用微分变换法(DTM)进行数值求解.将变截面压杆的控制微分方程和边界条件进行无量纲化,采用DTM将变截面压杆的无量纲控制微分方程和边界条件转换为包含临界载荷的代数特征方程,通过编程计算数值,给出4种不同边界条件下变截面压杆的临界载荷值与截面变化系数之间的关系曲线.结果表明:不同边界条件下变截面压杆的临界载荷均随截面变化系数的增大而增大,即变截面杆的稳定性较好;同时也表明DTM对求解此类问题过程简单且精度较高.

摘要： 为研究高瓦斯煤层冲击地压-瓦斯突出复合灾害问题,以高瓦斯煤层圆形断面巷道为例,以阜新恒大煤矿高瓦斯厚煤层运输平巷为工程背景,通过分析得到了冲击地压-瓦斯突出复合灾害的发生条件,分析了相关因素对临界塑性区半径和临界载荷的影响.结果表明:临界塑性区半径随模量比增大而增大,随泊松比增大而减小,随剪胀角增大而减小,随内摩擦角增大而减小;临界载荷随模量比增大而增大,随泊松比增大而减小,随剪胀角增大而减小,随内摩擦角增大而增大,随黏聚力增大而线性增大,随有效应力系数增大而线性增大,随支护阻力系数增大而线性增大,随原始瓦斯压力增大而线性增大,随巷道内壁瓦斯压力增大而线性减小,随瓦斯压力差的增大而增大.

摘要： 滚柱直线导轨副滚动副间的磨损是导致其精度下降的主要原因.磨损除了与摩擦时间、润滑介质、受载状况有关外,还与初始预紧力和临界载荷有关.采用增加滚柱直径的方法提高滚动导轨副刚度后,使得其摩擦和磨损的特性发生了改变.研究LG35 E型滚柱直线导轨副的临界载荷的计算公式,并基于经典的Archard磨损模型,考虑预紧力和临界载荷的变化,建立导轨副的磨损计算模型.推导了滚柱直线导轨副磨损体积计算模型.通过数值分析软件进行仿真分析,为后续的滚柱导轨副精度退化研究奠定基础.

摘要： 本文采用有限元数值模拟的方法,开展了轴压下开孔圆柱壳的非线性屈曲研究.提出了一种基于圆柱壳实测几何形貌数据的建模方法,研究了不同高径比、径厚比下圆柱壳轴压屈曲临界载荷随开孔率变化的规律.当开孔率在1％～20％之间时,圆柱壳的轴压屈曲临界载荷的变化趋势均为先陡降后趋于平缓.3％左右的开孔率是轴压屈曲临界载荷变化速度的转折点.径厚比对开孔圆柱壳的轴压屈曲临界载荷影响明显大于高径比.

摘要： 自支撑大型储油罐拱顶稳定性影响因素多,分析计算复杂.以某1000m3油罐为例,探讨了拱顶临界载荷的结构关联性与载荷关联性,提出了一种计算拱顶临界载荷合理的建模与计算方法,即拱顶稳定性分析应以包含简体的全模型为基础,施加拱顶载荷进行特征值屈曲分析获取屈曲模态并据此设定拱顶缺陷,非线性屈曲分析时首先施加罐体实际载荷然后再施加足够大的拱顶载荷,进而确定拱顶的临界载荷.

摘要： 本文基于屈曲理论和Abaqus有限元分析软件,对经验公式校核、线性屈曲分析及非线性屈曲分析进行了对比研究.通过对某型号内燃机的连杆进行屈曲临界载荷的计算,分析其合理性和可靠性,帮助工程师在开发过程中选择更合适的屈曲分析方法.

摘要： 本文通过利用ANSYS对不同壁厚不同长度的铝合金壳体进行屈曲分析,为使用铝合金材料的结构设计者提供参考.利用ANSYS屈曲分析可以得到第一阶屈曲载荷因子，由于施加载荷为1M Pa，可知每个模型的屈曲压力值为该模型的第一阶屈曲载荷因子与施加载荷(1M Pa)的乘积。故第一阶屈曲载荷是屈曲载荷的最低值即为第一阶临界载荷因此这意味着在理论上，当压力达到第一阶临界载荷时结构将失稳在一定的壁厚范围内，随着壁厚的增大，铝合金圆筒壳体的临界载荷也随着增大并呈非线性关系。在一定的长度范围内，随着壳体长度的减少，临界载荷先减小再增大并且存在一个长度值，使得临界载荷最小，可以根据仿真分析选取适合的长度。

摘要： 发动机支架的中上撑杆圆管,均存在着不同初始弯曲度和局部压痕的现象,为了确认以上的缺陷对杆件承载能力的影响,特对带有缺陷的撑杆圆管进行轴向压稳试验研究.对杆件压稳试验方法进行了深入研究,试验中采用了应变动态跟踪和应变增长变化率分析法,在撑杆材料的弹性变化范围内确定了杆件临界载荷和初始弯曲度对杆件压缩失稳载荷的影响,为该类试验的发展提供有益技术支持和经验的积累.

摘要： 模具传送机构是多模具循环生产线的重要组成部分,其运行的平稳性与可靠性是整个生产线实现功能的关键所在.本文提出了一种新的模具传送机构,为了验证其强度及稳定性,建立了该机构的三维模型,并对其进行结构静力学分析,根据静力学分析结果,对模型进行简化,计算出该模具传送机构的临界载荷,并分别对简化后的模型和原模型进行屈曲分析,根据仿真分析所得的总变形云图、应力云图、临界载荷以及屈曲模态,对模具传送机构的强度及稳定性进行校验,找出应力集中区域及屈曲发生的位置,求得各临界载荷值,在此基础上改进与优化了模具传送机构,并在实践工程应用中进行了验证,证明了分析和优化正确性,为该类设计和应用提供了一种可行有效的分析方法.

摘要： 针对各类压杆稳定性校核过程中,变量众多,分析步骤复杂的特点.作者基于C#编程实现对于压杆稳定性进行校核的通用性软件包.只要输入压杆的相关条件,该软件包即可自动输出该压杆所能承受的临界载荷、临界应力,帮助判断压杆稳定性以及压杆的破坏原因.在杆件材料性质及截面尺寸复杂时,使用者还可以自定义相关变量,使得适用范围得到扩充.该软件包把使用者从枯燥而复杂的手动计算中解脱出来，能自动实现对于各种类型压杆进行稳定性校核，并提供临界载荷以及临界应力等重要参数。通过本软件，使得计算步骤更加清晰明了，减少计算工作量。尤其是针对那些不完全对称截面的杆，分别考虑到两个方向的失稳形式，通过计算和分析，最终给出临界载荷和临界应力，凸显了本软件的工程实用价值。

摘要： 本文基于ANSYS Workbench对一个轴向承压的悬臂梁进行了非线性屈曲分析,预测了其最大许用载荷.随后根据ASME规范第Ⅲ卷附录F,利用公式法计算了结构的临界载荷.通过结果对比,得出以下结论:基于ANSYS Workbench的非线性屈曲分析预测的临界载荷与按ASME规范算出的结果非常接近,因此,利用ANSYS Workbench进行非线性屈曲分析预测临界载荷的方法是可行的,可为评价结构稳定性提供参考依据.

摘要： 簧片是形状类似钢卷尺的一种构件,拥有单层开口柱面壳的结构形式.可以利用其壳体屈曲性能,设计和研制出应用于卫星的空间可展开机构.对其进行屈曲分析是稳定性控制的重要基础,本文通过MSC.Nastran计算,得到了不同厚度的簧片屈曲模态和临界载荷,为后续的簧片优化分析提供了重要的依据..

摘要： 针对远距离维护机器人关键结构件(矩形截面薄壁梁)轻量化、薄壁化设计后发生的屈曲问题,为避免薄壁结构件发生失稳现象,提出了基于瑞利-里兹能量变分法建立屈曲应力计算模型,以及基于弹性薄板理论构件容纳屈曲半波数、矩形几何尺寸和边界扭矩约束刚度等因素的数学模型的融合方法.将矩形薄壁梁简化为四个非载荷端承受弹性扭转约束的薄壁矩形板件,为矩形梁屈曲分析提供了一种实用方法.运用有限元方法对矩形薄板组成的悬臂梁进行仿真分析,所得结果与理论计算值具有一致性,验证了方法的正确性.

摘要： 本发明公开一种大长细比豆荚杆的临界屈曲载荷分析模型建模方法，属于结构力学建模技术领域。该建模方法分为两步建立豆荚杆的临界屈曲载荷分析模型：步骤S1：基于欧拉公式，构建大长细比豆荚杆临界屈曲载荷分析模型，并针对豆荚杆的截面特性和铺层特性，分别获取豆荚杆截面惯性矩和豆荚杆轴向等效弹性模量；然后，通过ABAQUS有限元软件建立豆荚杆有限元模型，利用特征值屈曲方法来验证豆荚杆临界屈曲载荷分析模型，并对比不同长细比下分别使用豆荚杆有限元模型、所述豆荚杆临界屈曲载荷分析模型所得到的结果的差别，确定豆荚杆临界屈曲载荷分析模型的适应范围。本发明具有计算量小、计算速度快等优点。

摘要： 本申请属于结构强度设计领域，特别涉及一种薄壁圆筒的临界失稳载荷计算方法。包括：步骤一、获取薄壁圆筒的特性参数，所述特性参数包括薄壁圆筒材料的杨氏模量，薄壁圆筒的长度、外径以及内径；步骤二、根据所述特性参数计算薄壁圆筒的当量直径、薄壁厚度、截面面积、截面惯量以及惯性半径；步骤三、计算薄壁圆筒的临界失稳载荷。本申请涉及参数精简，依据薄壁圆筒的材质和几何尺寸，计算给出其临界失稳载荷，就可以通过主动限制其承载水平，避免失稳破坏现象的产生；算法效率高，条理清晰，步骤简约，可快速得出临界失稳载荷；可解决无偏心和有偏心受载情况，适用范围广泛，可普遍应用于民用、军用薄壁圆筒结构强度设计和稳定性安全校核。

摘要： 本发明公开了桥梁柱桩动载荷破坏实验技术领域的一种桥梁柱桩浸水段临界动载荷破坏实验装置及方法，包括：试验箱；安装于试验箱内部，用于模拟桥梁柱桩的桥梁柱桩模块；安装于试验箱内部，用于模拟支撑桥梁柱桩的岩石层的支撑模块；安装于试验箱内部，用于对桥梁柱桩模块内的试样进行烘干的烘干模块，安装于试验箱内部，用于对桥梁柱桩模块施加动载荷，以模拟桥梁柱桩浸水段所受动载荷的动载荷施加模块；数据处理模块，用于采集并处理动载荷施加模块的运行数据、桥梁柱状模块中试样的受力数据。能够准确模拟桥梁柱桩浸水段所受动载荷，从而可以通过实验方法获取较准确的桥梁柱桩临界动载参数，为桥梁安全评估提供参考依据。

摘要： 本发明提供了一种航空发动机载荷谱载荷等级临界值的确定方法，包括如下步骤,S1:根据航空发动机原始载荷谱，利用“手肘法”确定最优子高斯模型的个数Kopt；S2:利用K‑Means聚类方法，对原始载荷生成Kopt个簇；S3:利用EM算法求解高斯混合模型，得到子高斯模型的分布参数θ；S4:将子高斯分布标准化生成标准正态分布，根据工程置信度查表计算，确定各级载荷的临界值。该方法从数理统计角度确定了最优载荷等级划分的数目，同时对原始载荷进行了等级划分。并且可以给出各级载荷临界值的置信度。为航空发动机载荷谱参数循环矩阵的编制提供了一种新的方法。

摘要： 本发明公开了桥梁柱桩动载荷破坏实验技术领域的一种桥梁柱桩浸水段临界动载荷破坏实验装置及方法，包括：试验箱；安装于试验箱内部，用于模拟桥梁柱桩的桥梁柱桩模块；安装于试验箱内部，用于模拟支撑桥梁柱桩的岩石层的支撑模块；安装于试验箱内部，用于对桥梁柱桩模块内的试样进行烘干的烘干模块，安装于试验箱内部，用于对桥梁柱桩模块施加动载荷，以模拟桥梁柱桩浸水段所受动载荷的动载荷施加模块；数据处理模块，用于采集并处理动载荷施加模块的运行数据、桥梁柱状模块中试样的受力数据。能够准确模拟桥梁柱桩浸水段所受动载荷，从而可以通过实验方法获取较准确的桥梁柱桩临界动载参数，为桥梁安全评估提供参考依据。

摘要： 一种基于纳米划入仪的脆性材料塑性变形‑断裂转变临界深度和临界载荷的检测方法，基于纳米划入断裂试验得到脆性断裂区域半径，结合压入断裂理论，拟合得到脆性断裂阶段断裂区域半径与压入深度的关系曲线；将该曲线与塑性变形阶段塑性区域半径与压入深度关系曲线相交，得到真实的塑性变形‑断裂转变临界深度。并基于纳米划入仪实时记录的载荷、深度与位移的关系，得到塑性变形‑断裂转变的临界载荷。本发明提供一种将纳米划入断裂试验和压入断裂理论相结合、精度较高、可靠性良好的脆性材料塑性变形‑断裂转变临界深度和临界载荷的检测方法。

摘要： 本发明实施例公开了一种储罐弹塑性象足屈曲临界载荷获取方法及装置。方法包括：获取储罐、储罐附件和地基的结构参数；根据结构参数包括的几何结构和材料应力应变关系建立有限元全模型；对所述有限元全模型设置载荷和罐壁最大环向应力，并对所述有限元全模型设置预设边界条件；以轴向压力载荷数据为有限元全模型的输入变量，对储罐发生弹塑性象足屈曲的过程进行分析，获取罐壁所受轴向压应力与罐壁形变之间的对应变化数据；根据对应变化关系获取储罐的弹塑性屈曲临界载荷。本发明实施例通过建立有限元全模型，并对其设置储罐的属性数据以及其他限制条件，然后以轴向压力载荷数据为模型的输入，模拟分析出使得储罐罐壁进入弹塑性象足屈曲的临界载荷，具有模拟真实度高、计算结果精确的优点。

摘要： 本发明提供了一种起重机n阶伸缩臂架临界载荷的确定方法，包括以下步骤：S1、建立阶梯柱的屈曲受力模型；S2、建立位移函数；S3、求解屈曲受力模型；S4、准确性验证；S5、适用性验证。本发明针对起重机伸缩臂架的临界荷载问题，采用阶梯型柱模型研究其屈曲载荷。首先基于改进傅里叶级数法建立n阶阶梯柱的位移函数表达式，然后结合最小势能原理，利用瑞利‑里兹法进行求解得到屈曲载荷的表达式，最后求解若干数值算例，把所得结果与已有文献的结果进行比较。在此基础之上给出阶梯型柱的计算长度系数与文献中的长度系数对比，验证本方法的准确性。本发明为阶梯型柱的工程设计提供更简单、快捷、精确的屈曲载荷确定方法。

摘要： 一种基于纳米划入仪的脆性材料塑性变形?断裂转变临界深度和临界载荷的检测方法，基于纳米划入断裂试验得到脆性断裂区域半径，结合压入断裂理论，拟合得到脆性断裂阶段断裂区域半径与压入深度的关系曲线；将该曲线与塑性变形阶段塑性区域半径与压入深度关系曲线相交，得到真实的塑性变形?断裂转变临界深度。并基于纳米划入仪实时记录的载荷、深度与位移的关系，得到塑性变形?断裂转变的临界载荷。本发明提供一种将纳米划入断裂试验和压入断裂理论相结合、精度较高、可靠性良好的脆性材料塑性变形?断裂转变临界深度和临界载荷的检测方法。

摘要： 本发明涉及航空航天、石油化工及核工程主承力薄壁构件的稳定性设计领域，公开了一种薄壁圆柱壳轴压屈曲临界载荷的修正计算方法。通过引入圆柱壳材料弹塑性行为影响参数，将圆柱壳的屈曲失效模式划分为弹性屈曲、弹塑性屈曲和塑性屈曲三种；引入表征圆柱壳结构特征的参数，计及长径比的影响；同时考虑边界条件的影响。每种失效模式下分别给出了材料弹塑性影响修正系数和结构长径比影响修正系数，最后将两种修正系数与经典的轴压圆柱壳屈曲临界载荷计算公式相乘，给出经修正后的轴压圆柱壳屈曲临界载荷计算公式。本发明计算结果准确度高，同时避免了复杂的数值模拟计算，适用范围广，对工程中大型薄壁圆柱壳结构屈曲设计具有较大的实用价值。