动应力集中

摘要： 在地下工程爆破开挖过程中,爆破地震波对管道安全的影响是十分重要的.为了更好的研究柱面SH波作用下管道的动应力集中情况,以爆破地震波中的柱面SH波作为研究对象,推导了柱面SH波作用下管道内壁上动应力集中系数(DSCF)的解析解.通过宝通禅寺地下通道爆破开挖工程,讨论了归一化爆心距r*和入射波频率f对DSCF的影响.结果表明,由于管道与周围土层剪切模量差异较大,管道上的动应力集中系数普遍较大;从DSCF分布的角度来讲,当r*5时,柱面SH波基本可以认为与平面SH波等价;低频入射波对管道的安全更为显著,特别是入射波频率与管道自振频率接近时,管道受到的影响最为严重.

摘要： 对稳态SH(shear horizontal)导波在表面含有多个半圆柱形凹陷的弹性带形介质内的散射问题进行了研究,并给出了解析解.首先,运用导波展开法构造平面SH导波;然后,利用累次镜像法构造出满足带形域上、下两条直边界应力自由条件的散射波;最后,根据凹陷边沿的切应力为零的条件得到定解方程.通过算例分析了累次镜像法的精度、凹陷边沿的动应力集中和上、下边界位移幅值的变化情况.数值结果表明:只有一个凹陷时,中高频率的入射波和小厚度的带形域会引起凹陷边沿更高的动应力集中,上边界位移幅值的最大值会出现在凹陷的迎波面附近;当有两个凹陷时,大多数情况下,第二个凹陷对第一个凹陷边沿的动应力集中起放大作用,并且在理想弹性带形介质内,两凹陷之间的影响在相距无穷远时也会存在.

摘要： 本文应用波函数展开法分析了半空间中具有非理想界面的圆柱形芯–壳结构对平面P波的多重衍射,得到了动应力集中因子的解析解。采用弹簧模型模拟非理想界面,通过改变材料参数,弹簧系数及入射角度,讨论在不同入射波频率下动应力集中因子的变化情况。结果表明:在纳米尺度下,表面参数对界面处的动应力集中程度有显著影响;增大弹簧的弹性系数时,界面处动应力集中因子与理想界面的动应力集中因子相接近;改变入射波的频率与角度,动应力集中因子也有明显不同。针对不同的实际问题使用不同的弹簧模型模拟不完美界面,可以使问题的研究结果更加精确。

摘要： 根据弹性波动理论,结合"分区契合"思想,采用间接边界元方法,考察SV波入射下隧道—山体系统整体地震反应特征和相互作用规律。通过参数分析讨论入射波频率和角度、衬砌隧道位置等因素对山体表面及附近地表的地面运动、山体内部衬砌隧道本身应力、位移的影响。计算结果表明:山体中衬砌隧道的存在对附近地震波有显著的放大作用。整体上看,随着无量纲频率η增大,隧道环向应力逐渐减小,地表位移幅值震荡更为剧烈,空间分布更复杂;山体与隧道尺寸的比值较小时,隧道内环向应力集中比较显著,随着山体与隧道尺寸比的增加,环向应力峰值呈现减小的整体趋势,应力集中区域显著减少;随SV波入射角度α的增大,两隧道衬砌内部环向应力均有增加的趋势。另外,隧道间距越小,衬砌动应力集中效应越发显著。

摘要： SH波入射情况下,对半空间双相弹性介质界面一侧多个圆形孔洞动态力学响应的解析解答进行了研究。首先,利用复变函数方法建立SH波作用下含有多个圆形弹性孔洞的双相介质半空间理论模型,通过“镜像”思想和多极坐标技术构造满足控制方程和边界条件的等效波场位移表达式。然后,结合分区思想建立“契合”模型,根据双相介质界面处连续性条件,并利用Green函数和“契合”模型建立第一类Fredholm积分方程组。通过有效截断求解该定解积分方程组,并且给出任意位置的圆形孔洞周边的动应力集中系数表达式。以介质中存在两个圆形弹性孔为例,通过讨论发现弹性常数的变化和其他介质缺陷的存在均会对圆孔周边动应力集中系数的分布有一定程度的影响。

摘要： 本文利用复变函数法、多极坐标法、虚源法和Graf加法公式研究了在纳米尺度下含有圆形夹杂的弹性半空间对SH波的散射问题。首先根据边界条件求出了介质内的入射、反射、散射、折射波函数,然后利用波函数求出在复数坐标系下相对应的应力场,最后,给出了界面圆形夹杂的动应力集中的算例和结果。具体讨论了圆孔夹杂边界处的环向动应力随无量纲波数、入射角变化时的变化情况,以及分析了表面参数S对动应力集中的影响,比较了在宏观和微观下的动应力集中。结果表明:在纳米尺度下,表面参数越小,引起的圆形夹杂边界处的应力集中程度越强;无量纲波数越大,引起的圆形夹杂边界处的应力集中程度越强。

摘要： 基于粘性-滑移模型模拟隧道衬砌和围岩之间的接触状态,采用间接边界积分方程法求解弹性半空间中隧道衬砌对平面P波的散射,着重考察了地表位移放大和衬砌动应力集中效应。结果表明:接触滑移边界的刚度系数和粘度系数对隧道衬砌的动应力分布影响较大,滑移刚度较小时,共振频率段动应力集中效果更加显著;随着粘度系数的增大,衬砌内部环向应力幅值逐渐减小。另外,界面刚度系数和粘度系数对隧道衬砌动力反应的影响程度也受控于入射频率和角度。

摘要： 采用一种高精度间接边界积分方程法求解了平面P波入射下弹性半空间中三维洞室的动力响应.在精度检验基础上,以圆球形洞室为例,对地表位移动力响应和洞周动应力集中特征进行计算分析,并将三维模型解答同相应二维模型解答进行比较.研究表明,半空间中三维洞室周围波动特征十分复杂,位移和应力峰值及其空间分布特征强烈依赖于入射波频率、方向和洞室埋深.总体上,三维洞室上方地表位移放大效应要弱于二维情况,除个别频率外,标准化位移幅值在3.0以下;三维球形洞室x-z截面内周向应力空间分布特征接近于二维情况,动应力集中幅度略大于后者.三维地下洞室对波的散射应该建立三维模型进行计算分析.%The dynamical response of a 3-D cavity in an elastic half-space to the incident plane P-waves is investigated by an indirect boundary integral equation method (IBIEM).Based on the accuracy verification of the IBIEM,the dynamical response of the surface displacement and dynamical stress around a spherical cavity in a homogeneous half-space are analyzed and the results of 3-D model is compared with those of the corresponding 2 D model.It is shown that the wave motion characteristics around the 3-D cavity in half space is very complicated,and the peak value and spatial distribution characteristics of the displacement and stress strongly depend on incident wave frequency,incident direction and buried depth.In general,the displacement amplification effect above the 3-D cavity surface is less than that of the 2-D case,with the normalized displacement amplitude under 3.0,except for several special frequencies.The hoop stress distribution of the 3-D cavity in x-z section is close to that in the 2-D case,but the dynamical stress concentration factor is slightly larger than the latter.A 3-D model of wave scattering should be developed for 3-D dynamic problem of an underground cavity.

摘要： 本文分别以球壳和夹杂中心建立球坐标,用于描述球壳中的入射波、散射波和夹杂中的驻波势函数,并采用球波函数的加法公式,推导出位移、应力分量的解析解.求解了不同属性夹杂,以及空洞情况下,弹性波的散射和动应力集中因子分布情况.文中的研究为球壳结构的力学性能分析以及无损检测提供了理论支持.

摘要： 波函数展开法在研究波动问题上已经发展得比较成熟,但由于界面的影响、P波被缺陷散射后产生P波和SV波的耦合,使界面缺陷对入射P波的散射问题变得复杂化.本文使用波函数展开法,考察了两个相连半空间中界面孔对入射平面P波的散射问题.将散射场的位移势函数表达为含有待定系数的Hankel函数与三角函数乘积的级数和,根据孔周的自由边界条件和界面的连接条件建立了这些待定系数所满足的耦合方程组.利用边界配置法对方程组中的级数项数进行截断,得到有限项待定系数的近似解.在求得散射场后,定义了孔周边的环向动应力集中系数.通过数值算例归纳了界面圆孔对入射平面P波散射的一些特征.作为特殊情况,当界面两侧为同种介质时,所得到的计算结果与文献基本一致.

摘要： 研究了在SH波作用下基体中圆形夹杂与内裂纹的相互作用问题,主要采取Green函数和裂纹切割相结合的方法.首先,构造本文需要的Green函数基本解,该基本解为基体内含夹杂时夹杂内任一点承受时间谐和的出平面线源荷载作用时的位移函数.然后,从基体圆形夹杂对SH波散射问题出发,沿裂纹位置施加应力,该应力与夹杂对SH波散射产生的应力大小相等,方向相反,从而形成裂纹,进而可得到夹杂和裂纹同时存在时的位移与应力函数式,利用此函数式讨论夹杂周围的动应力集中情况.最后给出算例,讨论了入射波数、入射角度、裂纹大小、基体和夹杂材料性质等因素对此问题的影响。

摘要： 本文研究在地震波传播过程中,当其接近地表面时,平面SH波对两个相邻椭圆形孔洞的散射问题,并确定其对地震的影响.利用了有限元和软件ANSYS模拟了双椭圆形孔洞对SH波散射和动应力集中问题,并利用SH波散射的对称性,构造了满足半无限空间的位移解和应力解以及孔心距不同时的动应力集中系数.各种情况下波传到各个点时基本是同步的,只是位移幅值有一定的变化.在孔心距较小时,位移的幅值较大.孔心距不同时右侧动应力集中系数明显大于左侧,且随着孔心距离的增大动应力集中系数变小.

摘要： 研究了中心具有圆孔矩形板在板在孔口处的动态应力集中,提出了一个简单的板在横向爆炸载荷作用下动态应力集中系数的计算方法,利用ANSYS7.0有限元程序进行了数值计算.结果表明,动应力集中系数对孔口尺度非常敏感而且随频率变化较大.

摘要： 采用复变函数法研究了半圆形凸起对其附近浅埋弹性圆柱的动应力集中的影响问题。将整个求解区域分割为两部分，在其中分别构造预先满足边界条件的位移解。利用“公共边界”上的“契合”条件和地下弹性圆柱的边界条件，建立起求解该问题的无穷代数方程组。通过具体算例，给出了弹性圆柱边界上动应力集中的数值结果，并进行了讨论。结果显示，弹性柱的密度和剪切模量对动应力集中情况的影响十分明显。

摘要： 关于孔洞承受SH波作用的解析求解，大多针对地表面下圆形结构，而对马蹄形这种接近隧道实际断面形状的孔洞的解析研究则较少。采用保角映射和多极坐标方法求解半空间中浅埋马蹄形孔洞对稳态的平面SH波散射的解析解。在复平面上构造了一个能够自动满足水平表面上应力自由边界条件的散射波函数，按最小二乘法将问题转化为求解散射波系数的代数方程组。给出了SH波自半空间入射时马蹄形孔附近动应力集中系数和地表位移幅值的数值结果，并分析了埋深、入射波波数和入射角度等因素对其的影响规律。研究表明：浅埋马蹄形孔洞对波的传播有着显著的影响，其与地表之间的相互作用会使孔洞附近动应力最大幅值明显增高，使地面运动特性复杂化。因此，在地面和地下结构的抗震设计时应予以注意。

摘要： 本文采用复变函数、多极坐标法研究了含有可移动圆柱形刚性夹杂的弹性伴空间对SH波的散射问题.构造一个能自动满足含可移动刚性圆柱的弹性半空间自由表面上应力为零的边界条件的散射波,应用可移动圆柱形刚性夹杂的运动条件来确定该散射波.最终则可将求解问题归结为求解一个无穷代数方程组,采用截断有限项的方法对其进行求解.给出了地表位移幅值和夹杂周边上的动应力集中的数值结果,并讨论了各种参数对其影响.

摘要： 基于有中面力平板小挠度弯曲波动理论，利用复变函数方法，分析研究发含孔板弹性波散射与动应力集中问题，得到了传播弯曲波时此种平板弯曲波动问题的分析解。分析了双向均匀拉力对弹性波散射及动应力系数的影响。给出了平板含圆孔及椭圆孔的动应力系数的数值结果，并对数值结果进行了讨论。

摘要： 本文运用复变函数法和保角映射研究SH波对饱和土中的衬砌结构的散射问题.首先通过引入三个势函数将饱和土的Biot波动方程进行解耦,变成势函数所满足的三个Helmholtz方程,将衬砌结构看作是弹性均质的各向同性材料介质,通过引入两个势函数将弹性介质的控制方程解耦成两个Helmholtz方程.利用所得势函数的通解,得到饱和土的位移、应力和孔压的表达式及衬砌结构的位移和应力的表达式,利用饱和土与衬砌结构之间的连续性条件和衬砌结构内边界上的边界条件,可确定波函数展开式中的未知系数,文中给出了一些数值结果.

摘要： 本发明公开了一种动力集中动车组车门的集中控制电路，集中控制电路包括车门控制电路和车门控制器电路；车门控制电路包含：司机钥匙开关和总控制电路；司机钥匙开关与总控制电路串联后与DC110V电源线连接；总控制电路包含相互并联的第一电路、第二电路和第三电路；第一电路由串联连接的零速继电器常开触点KE11和开门电路组成；第二电路为关门电路。本发明的动力集中动车组车门的集中控制电路及控制方法使得动力集中动车组的在正常运行的情况下可以在占用的动力车操纵端对全列的车门进行控制，另外还可以实现在编组重联运行时对全列编组的车门进行控制，提高动力集中动车组的自动化程度，减少乘务人员的工作量。

摘要： 本发明提供了一种轮胎与路面的接触应力分布及应力集中的检测方法，包括：获取压力敏感薄膜的密度显示图像；根据所述密度显示图像获取接触应力数据；计算轮胎与路面的有效接触面积；将轮胎与路面的接触应力划分成多个应力区间；计算各个所述应力区间的接触应力分布面积；计算各个所述应力区间的接触应力分布面积占所述有效接触面积的比例，获取所述应力区间内的接触应力分布累积概率；根据所述接触应力数据和所述接触应力分布累积概率计算韦伯分布函数中的位置参数、形状参数和尺度参数，获得应力分布模型；获取所述接触应力分布累积概率的特定分位值作为应力特征值；计算所述应力特征值与等效应力圆均布载荷的比值，得到应力集中因子。

摘要： 本发明是基于平面应力状态应力集中的桥梁缆索锈蚀监测方法，该方法取与缆索内钢丝同牌号的高强钢丝薄片作为敏感元件，预留钢丝薄片截面的一个侧面作为锈蚀监测面；在钢丝薄片截面上不同高度位置处设置连续的应变测点；对钢丝薄片施加与缆索恒载索力相同的预拉应力并锚固在辅助框架内，钢丝薄片形成平面应力状态；将锈蚀监测装置布置在缆索高密度聚乙烯护套内或锚头防护盖内；当锈蚀监测面，引起锈蚀监测面局部应变发生突变，根据监测数据，判断锈蚀或应力腐蚀初始时间并计算锈蚀程度、锈蚀速率和应力腐蚀裂纹深度。本方法具有灵敏性高、稳定、可靠，在不破坏钢丝表面局部微环境的条件下对缆索内钢丝的锈蚀和应力腐蚀状态进行长期、定量监测。

摘要： 基于激光散斑技术的焊接接头应力集中测试的装置及应力集中测试方法，涉及基于激光散斑技术的焊接接头应力集中测试的装置及应力集中测试方法。它为了解决现有的激光散斑技术存调节光路的过程繁琐复杂，而且灵活性差，仅能用于实验室测量分析，无法对尺寸庞大、空间形状复杂的实际构件进行现场测量的问题。本发明采用了2个准直扩束镜，对称地布置于被测试件上方，可获得两束准直光，用数字CCD相机分别采集受载变形前后的两幅散斑场图，通过计算机对两幅散斑场图进行减模式处理，就可以获得反映变形情况的条纹图，进而实现应力集中状态的测试与分析。本发明适用于材料学、光学和力学交叉领域。

摘要： 具有集中内侧致动控制和独立外侧致动控制的高升力致动系统。本文公开了一种用于对飞机的多个高升力表面进行差速致动的高升力致动系统。一种示例性高升力致动系统包括：集中驱动装置，其用于分别对第一机翼和第二机翼的内侧高升力表面进行集中致动控制；和至少两个独立驱动装置，其分别用于对所述第一机翼和所述第二机翼的外侧高升力表面进行单独致动控制。集中驱动装置可包括中央动力驱动单元(PDU)，其在操作上联接到公共中央驱动系以用于驱动内侧高升力表面，并且公共中央驱动系可以与独立驱动装置的相应的驱动系分开并且间隔开。公共中央驱动系可以机械地同步内侧高升力表面的运动，并且控制器可以电协调所述多个高升力表面的同步运动和受控的差速运动。

摘要： 本发明公开了一种动力集中动车组车门的集中控制电路，集中控制电路包括车门控制电路和车门控制器电路；车门控制电路包含：司机钥匙开关和总控制电路；司机钥匙开关与总控制电路串联后与DC110V电源线连接；总控制电路包含相互并联的第一电路、第二电路和第三电路；第一电路由串联连接的零速继电器常开触点KE11和开门电路组成；第二电路为关门电路。本发明的动力集中动车组车门的集中控制电路及控制方法使得动力集中动车组的在正常运行的情况下可以在占用的动力车操纵端对全列的车门进行控制，另外还可以实现在编组重联运行时对全列编组的车门进行控制，提高动力集中动车组的自动化程度，减少乘务人员的工作量。

摘要： 本发明是一种实现钣金材料边缘应力消除及应力集中分布的工艺，采用旋转及冲击过程，将薄壁钣金材料边缘形变量降低，直至消除，实现将应力重新集中在工件的几何中心；使用设备及材料有：旋转设备、流体、硬质介质。旋转设备不局限于圆盘、筒类的漩涡清洗设备，实现工件在内部同心旋转且空间足够，内部无突起，不会损伤工件即可。可有效地将薄壁钣金材料由于边缘应力导致的形变量减小直至消除，并将应力重新集中分布在工件的几何中心。

摘要： 发明提供一种内置集中式横向预应力约束砌体及其预应力施加方法。该预应力约束砌体包括设置有混凝土构造柱和混凝土水平圈梁的房屋砌体。所述混凝土水平圈梁的钢筋笼内布设无粘结预应力钢筋束。所述无粘结预应力钢筋束在张拉端施加预应力并由预应力锚具锚固。该砌体预应力的施加方法包括布设无粘结预应力钢筋束、浇筑水平圈梁的混凝土和张拉无粘结预应力钢筋束等步骤。该横向预应力约束砌体的预应力传递路线明确，有利作用机理清晰。显著提升了房屋砌体墙的开裂荷载、极限变形能力和耗能能力，破坏时房屋砌体墙“裂而不散”，保持了较好的整体性和抗倒塌性。

摘要： 本发明提供了一种轮胎与路面的接触应力分布及应力集中的检测方法，包括：获取压力敏感薄膜的密度显示图像；根据所述密度显示图像获取接触应力数据；计算轮胎与路面的有效接触面积；将轮胎与路面的接触应力划分成多个应力区间；计算各个所述应力区间的接触应力分布面积；计算各个所述应力区间的接触应力分布面积占所述有效接触面积的比例，获取所述应力区间内的接触应力分布累积概率；根据所述接触应力数据和所述接触应力分布累积概率计算韦伯分布函数中的位置参数、形状参数和尺度参数，获得应力分布模型；获取所述接触应力分布累积概率的特定分位值作为应力特征值；计算所述应力特征值与等效应力圆均布载荷的比值，得到应力集中因子。

摘要： 本实用新型公开了一种动力集中动车组用高压电器箱及动力集中动车组，高压电器箱包括箱体；箱体底部设置有高压接地开关、高压互感器、真空断路器、传感器、开关盒防护罩，且高压接地开关和真空断路器位置相对；箱体底面开设有断路器检修口和开关盒检修口，且所述断路器检修口位置与所述真空断路器位置对应，所述开关盒检修口位置与所述开关盒防护罩位置对应。本实用新型将各设备维护检修部位置于箱体底部，并在箱体底部设置检修窗口，便于相关人员在车内进行检修维护工作；本实用新型在箱体内部设置了环境监控及通风过滤设备，便于车辆对设备运行情况的监控，提高了设备的安全性能；本实用新型在箱体外部安装导流罩，降低了整车高速运行时的风阻。