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多轴向与单轴向随机激励下结构动力学响应对比研究

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振动与冲击 2017年第14期36卷 194-201,226页

作者：贺光宗陈怀海孙建勇山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255049 南京航空航天大学航空宇航学院南京210016 中国航空综合技术研究所北京100028

为了分析结构在多轴向与单轴向振动环境下疲劳失效行为存在的差异,从理论分析、数值仿真以及试验研究三个方面,对典型结构开展了多轴向与单轴向随机振动环境下动力学响应对比研究。研究结果表明:多轴向振动环境能够同时激发结构不同方... 详细信息

为了分析结构在多轴向与单轴向振动环境下疲劳失效行为存在的差异,从理论分析、数值仿真以及试验研究三个方面,对典型结构开展了多轴向与单轴向随机振动环境下动力学响应对比研究。研究结果表明:多轴向振动环境能够同时激发结构不同方向的模态振型,在三个轴向互不相关的振动环境下,结构的动力学响应为各个方向单轴向振动时引起的动力学响应的叠加;若各轴向载荷间存在相关性,则其相关性对结构动力学响应存在明显影响,且影响是有规律的。对以上结论产生的原因进行了分析研究,为两种工况下结构振动疲劳失效行为的研究奠定了基础。

关键词：动力学响应多轴向随机振动振动疲劳模态振型

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某些发展方程的无网格—精细积分方法研究

某些发展方程的无网格—精细积分方法研究

作者：贺光宗山东理工大学

学位级别：硕士

初值问题是适定的方程叫做发展方程,本文仅限于解决偏微分方程,如热传导方程和振动微分方程。根据解析的方法求发展方程的解,并且通过已知函数表示出来。这只有在极个别的情况下才能实现,因此多采用数值方法。本文即是将伽辽金型无网格... 详细信息

初值问题是适定的方程叫做发展方程,本文仅限于解决偏微分方程,如热传导方程和振动微分方程。根据解析的方法求发展方程的解,并且通过已知函数表示出来。这只有在极个别的情况下才能实现,因此多采用数值方法。本文即是将伽辽金型无网格法同精细积分结合起来求解发展方程的一种新的数值算法。伽辽金型无网格法是近几年发展起来的与有限元相似的一种数值算法,它采用移动最小二乘法构造形函数,从能量泛函的弱变分形式中得到控制方程,并且采用拉氏乘子满足本征边界条件,从而得到偏微分方程的数值解。该方法只需要节点信息,不需要网格的初始划分和重构,不仅可以保证计算精度,而且可以减小计算的难度。本文将伽辽金型无网格法应用对发展方程在空间域上的离散。并且通过修正变分原理推导出了拉氏乘子的物理意义来满足本征边界条件。减少了未知数的总数,提高了计算效率。精细积分法是求解常微分方程的一种成熟的数值算法。有可采用大步长、精度高、无条件稳定等优点。本文将其应用于无网格伽辽金法得到的离散系统中,在时间域上进行求解。最终结合无网格法构造的形函数拟合出发展方程的数值解。本文的主要工作是: 1、推导了一维和二维热传导问题的修正变分原理,得到了一维和二维热传导问题的无网格—精细积分算法。 2、在对热传导问题研究的同时,对对流问题无网格—精细积分算法进行了研究 3、推导了二维动力学问题的修正变分原理,给出了二维动力学问题的无网格—精细积分算法。 4、编译了以上算法的FORTRAN程序,并且结合解析解或有限元模拟对本文算法进行了验证。

关键词：发展方程动力学方程无网格伽辽金法精细积分法龙贝格积分修正变分原理

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瞬态热传导问题的修正变分原理及其数值算法

工程数学学报 2012年第2期29卷 212-218页

作者：贺光宗任传波山东理工大学交通与车辆工程学院淄博255049

本文采用拉格朗日乘子将本征边界条件引入到瞬态热传导问题的泛函方程,通过变分原理得到了其修正泛函.采用Galerkin无网格法在空间域内进行离散,得到瞬态热传导问题的半离散方程;在时间域上通过与Romberg积分相结合的精细积分法求解,并... 详细信息

本文采用拉格朗日乘子将本征边界条件引入到瞬态热传导问题的泛函方程,通过变分原理得到了其修正泛函.采用Galerkin无网格法在空间域内进行离散,得到瞬态热传导问题的半离散方程;在时间域上通过与Romberg积分相结合的精细积分法求解,并且推导了瞬态热传导方程中精细积分的普遍适应的公式,结合数值算例对方法的有效性和精确性进行了验证.

关键词：修正变分原理无网格法精细积分瞬态热传导

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一种多轴向随机激励下结构疲劳寿命分析方法

振动与冲击 2015年第7期34卷 59-63页

作者：贺光宗陈怀海贺旭东南京航空航天大学航空宇航学院南京210016 山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255049

提出了一种多轴向随机激励下结构疲劳寿命估计的频域分析方法。首先,对结构进行频响分析,得到在基础加速度激励下的应力频响函数矩阵,通过随机振动分析,得到结构应力的功率谱密度矩阵;其次,采用等效的Von Mises应力功率谱密度将多轴应... 详细信息

提出了一种多轴向随机激励下结构疲劳寿命估计的频域分析方法。首先,对结构进行频响分析,得到在基础加速度激励下的应力频响函数矩阵,通过随机振动分析,得到结构应力的功率谱密度矩阵;其次,采用等效的Von Mises应力功率谱密度将多轴应力问题转化为单轴应力问题;最后,利用单轴应力疲劳寿命估计的频域分析方法对结构疲劳寿命进行估计。对一典型构件在多轴向随机激励下的疲劳寿命进行了计算,并与实验结果进行了对比。另外,对构件在多轴向同时激励与单轴分别激励的疲劳损伤结果进行了对比分析,表明多轴向同时振动具有明显的多轴效应,因此进行多轴向振动疲劳研究十分必要。

关键词：多轴向随机激励振动疲劳寿命估计多轴效应

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多轴向与单轴向随机振动疲劳试验对比研究

振动工程学报 2015年第5期28卷 754-761页

作者：贺光宗陈怀海贺旭东田俊丰南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016 山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255049 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所强度部四川成都610091

首先进行了多轴向与单轴向振动疲劳的理论分析,指出了二者之间存在的差异;然后对典型试件分别进行了多轴向同时振动、单轴向振动以及单轴向依次振动疲劳试验,并且对试验结果进行了对比研究。结果表明:与单轴向振动相比,试件在多轴向同... 详细信息

首先进行了多轴向与单轴向振动疲劳的理论分析,指出了二者之间存在的差异;然后对典型试件分别进行了多轴向同时振动、单轴向振动以及单轴向依次振动疲劳试验,并且对试验结果进行了对比研究。结果表明:与单轴向振动相比,试件在多轴向同时振动环境中的疲劳失效时间、裂纹源的位置以及裂纹扩展方式均存在差异,多轴向同时振动更容易使结构产生疲劳损伤,具有更短的失效时间。从而证明了开展多轴向振动试验的必要性。

关键词：随机振动多轴向同时振动单轴向依次振动振动疲劳寿命振动疲劳损伤

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双线并行隧道施工中影响地表沉降的因素分析

岩土力学 2011年第S2期32卷 484-487,495页

作者：韩昌瑞贺光宗王贵宾山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255049 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071

近年来为满足规划、平面线型要求,受地形、地质、地面构筑物的影响,双线地铁隧道呈迅猛增加的趋势。且大多数地铁区间隧道中,通常在同一埋深地层平行修筑两条隧道。广州轨道交通5号线淘金―区庄区间隧道具有穿越地层复杂、隧道断面、间... 详细信息

近年来为满足规划、平面线型要求,受地形、地质、地面构筑物的影响,双线地铁隧道呈迅猛增加的趋势。且大多数地铁区间隧道中,通常在同一埋深地层平行修筑两条隧道。广州轨道交通5号线淘金―区庄区间隧道具有穿越地层复杂、隧道断面、间距、埋深均随里程而变化的特点。两条隧道的开挖将导致地表沉降相互影响,沉降预测更加困难。在概化地质模型的基础上,利用反演得到地层参数,选择典型隧道断面及地质剖面,采用数值方法分析不同间距、隧道埋深以及地层情况对地表沉降的影响。得出一定的规律,预测隧道施工引起的地表沉降,以指导实际工程的安全施工。

关键词：并行隧道地层特点隧道间距埋深地表沉降

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铸铁缺口梁断裂过程电测试和结构承载力计算

金属学报 2008年第7期44卷 853-858页

作者：王利民孙明远贺光宗张东焕戈晓霞山东理工大学交通与车辆工程学院淄博255049 青岛理工大学理学院青岛266033

为探寻带缺口金属件的断裂规律与承载能力,对8种不同切口尺寸的铸铁梁进行了三点弯曲加载实验,并对其中2个铸铁梁进行应变规电测跟踪测试,得到了加载点位移、应变规处断裂损伤区黏聚裂纹张开位移、中性层位置、黏聚裂纹端点位置随载荷... 详细信息

为探寻带缺口金属件的断裂规律与承载能力,对8种不同切口尺寸的铸铁梁进行了三点弯曲加载实验,并对其中2个铸铁梁进行应变规电测跟踪测试,得到了加载点位移、应变规处断裂损伤区黏聚裂纹张开位移、中性层位置、黏聚裂纹端点位置随载荷的变化曲线.结合粘聚裂纹应力强度因子的计算公式与断裂准则,得到该类材料结构承载力的理论计算数值,并与实验值进行对比,二者符合良好.

关键词：铸铁断裂过程 Ⅰ型应力强度因子承载力