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单位载荷法中虚位移限制条件辨析

力学与实践 2022年第2期44卷 368-372页

作者：李敏李依伦陈伟民北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 巴黎—萨克雷大学土壤、结构与材料力学实验室法国巴黎91190 中国科学院力学研究所北京100190 中国科学院大学工学院北京100049

单位载荷法是一种求解位移的通用方法,在材料力学能量方法中占据重要地位。使用虚位移模式表述单位载荷方法时,满足位移边界条件是虚位移的主要限制条件。在静不定问题、特别是带有自由边界条件单位载荷系统构造时,对于该限制条件的理... 详细信息

单位载荷法是一种求解位移的通用方法,在材料力学能量方法中占据重要地位。使用虚位移模式表述单位载荷方法时,满足位移边界条件是虚位移的主要限制条件。在静不定问题、特别是带有自由边界条件单位载荷系统构造时,对于该限制条件的理解决定了使用单位载荷方法的灵活性。本文使用几个经典例题剖析该限制条件的作用,为教学活动中解释相关问题提供参考。

关键词：单位载荷法虚功原理边界条件

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关于单位载荷法解静不定结构位移的讨论

力学与实践 2006年第4期28卷 79-80页

作者：胡伟平孟庆春北京航空航天大学航空科学与工程学院固体力学研究所508教研室北京100083

从虚功原理的要求和静不定结构的受力特点出发,指出将单位力加在静定基上的本质是构造了原结构的静力许可场,从而论证了“在静定基上加单位力来求静不定结构位移”这一方法的正确性．

关键词：虚功原理单位载荷法静不定结构

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积分法与单位载荷法一致性的数学推证

力学与实践 2013年第4期35卷 70-72页

作者：郭孟武清华大学土木系北京100084

在结构力学的线弹性问题中,求解杆件位移可用积分法与单位载荷法,两种方法的结果一致;在逻辑上,两种方法在处理该问题上的等价性也是比较明显的.本文旨在将此一致性进行数学上的表述与推证.本文在一般情形下,利用单位载荷法表示出杆件... 详细信息

在结构力学的线弹性问题中,求解杆件位移可用积分法与单位载荷法,两种方法的结果一致;在逻辑上,两种方法在处理该问题上的等价性也是比较明显的.本文旨在将此一致性进行数学上的表述与推证.本文在一般情形下,利用单位载荷法表示出杆件单元的位移分布,并验证该位移满足积分法所用的小挠度曲线微分方程以及边界条件.以此方式在数学上完成了该一致性的推证与论述.

关键词：弹性位移积分法单位载荷法等价性

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单位载荷法和继电器接点系统反力特性计算

机电元件 1988年第4期 14-43页

作者：邹衡时一六五厂

继电器接点系统反力特性的计算是继电器设计中的一个重要问题。反力特性的计算方法有多种。本文首先论述了用单位载荷法计算反力特性。单位载荷法是由虚功原理导出的,这是一种计算结构位移(变形)的重要方法。应用是很普遍的。文章通... 详细信息

继电器接点系统反力特性的计算是继电器设计中的一个重要问题。反力特性的计算方法有多种。本文首先论述了用单位载荷法计算反力特性。单位载荷法是由虚功原理导出的,这是一种计算结构位移(变形)的重要方法。应用是很普遍的。文章通过介绍单位载荷法的基本原理和有关的几个公式,然后由最简单的等截面悬臂梁开始用这种方法推导出受力与位移的关系公式,在此基础上进一步推广到各种异形簧片的受力与位移的关系公式。

关键词：簧片折弯外力接点系统等截面笙簧单位载荷法能量法继电器接点反力特性曲线

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钩针变形计算的单位载荷法

河北轻化工学院学报 1992年第1期13卷 72-76页

作者：杨松林玉光普韦玉堂河北轻化工学院机械工程系

针织机的钩针在受力状态下,其变形的计算对检验钩针及其配合件的设计正确与否,具有重要意义。单位载荷法是一种简单、直观、实用的钩针变形计算法,它有别于复杂的传统计算法。通过一元函数定积分,单位载荷法可以迅速地分析钩针的变形量。

关键词：单位载荷法弹性变形针织机

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具有折弯的汽车转向直拉杆强度分析方法研究

现代制造工程 2016年第6期 157-161页

作者：纪祥飞李丽君刚宪约柴山山东理工大学交通与车辆工程学院淄博255049

为了提高具有折弯的汽车转向直拉杆强度分析的精度,建立了三种转向直拉杆的力学模型,并采用单位载荷法对最大折弯处的垂直位移计算公式进行理论推导,进而得到最大应力的计算公式。通过算例进行分析,与ANSYS软件得到的最大折弯处垂直位... 详细信息

为了提高具有折弯的汽车转向直拉杆强度分析的精度,建立了三种转向直拉杆的力学模型,并采用单位载荷法对最大折弯处的垂直位移计算公式进行理论推导,进而得到最大应力的计算公式。通过算例进行分析,与ANSYS软件得到的最大折弯处垂直位移的数值解对比,验证了计算公式的准确性;与传统方法得到的最大应力进行对比,验证了修正后最大应力的精确性。为更加精确地分析具有折弯的汽车转向直拉杆强度提供了一定的依据。

关键词：转向直拉杆折弯的强度分析单位载荷法

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无约束反对称静不定刚架截面相对位移的解法

力学与实践 2009年第2期31卷 78-79,73页

作者：胡伟平孟庆春吴国勋北京航空航天大学北京100191

从虚功原理出发,重点讨论了在求解无约束反对称静不定刚架截面相对位移时,单位载荷状态的构造方法与原则,可以启发教师和学生在进行该部分内容的讲授与练习时,从本质上理解并灵活运用单位载荷法.

关键词：反对称静不定刚架相对位移单位载荷法

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集中载荷假设下三片变截面簧刚度分析

机械设计与制造 2019年第1期 1-4页

作者：徐劲力陈端滢严婷肖光育武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070 上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545001

采用集中载荷假设,利用单位载荷法模型建立3片变截面钢板弹簧变形与力学传递模型,并依据主片分析法推导出主簧与合成簧刚度计算公式。利用变截面簧样件截面参数,计算样件主簧与合成簧理论刚度结果;在ANSYS Workbench中建立变截面簧样件... 详细信息

采用集中载荷假设,利用单位载荷法模型建立3片变截面钢板弹簧变形与力学传递模型,并依据主片分析法推导出主簧与合成簧刚度计算公式。利用变截面簧样件截面参数,计算样件主簧与合成簧理论刚度结果;在ANSYS Workbench中建立变截面簧样件有限元模型,分析变截面簧在加载过程中的变形-载荷情况与主簧、合成簧刚度;进行变截面簧样件静刚度实验,获得样件钢板弹簧在实际加载卸载过程中变形-载荷情况与实际主簧与合成簧刚度。对比分析理论计算刚度、ANSYS Workbench有限元计算刚度与实验刚度,三者偏差不超过5%,证明集中载荷假设下的3片簧变形与力学传递模型正确。

关键词： 3片变截面簧集中载荷假设单位载荷法 ANSYS Workbench 刚度验证

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弱刚度环类零件装夹变形研究

弱刚度环类零件装夹变形研究

作者：王欢北京理工大学

学位级别：硕士

弱刚度零件由于结构特征、形状要素和材料属性等原因导致加工时易变形。本文以传动系统中的大直径薄壁齿圈为研究对象,通过理论分析、数值计算、仿真模拟和科学实验相结合的方法,研究了装夹变形对弱刚度环类零件加工精度的影响。通过对... 详细信息

弱刚度零件由于结构特征、形状要素和材料属性等原因导致加工时易变形。本文以传动系统中的大直径薄壁齿圈为研究对象,通过理论分析、数值计算、仿真模拟和科学实验相结合的方法,研究了装夹变形对弱刚度环类零件加工精度的影响。通过对夹紧力和装夹方式的优化设计来控制弱刚度环类零件的加工变形。主要工作包括以下几个方面:首先,基于工件定位和装夹的基础理论,推导了环类零件的定位矩阵和判断定位正确性的依据,分析了满足工件装夹稳定性的力学条件,提出了环类零件装夹设计的基本要求和装夹变形的计算方法。其次,在切削力经验公式的基础之上,用正交试验法建立了针对齿圈材料的切削力计算模型,通过对三爪卡盘受力情况分析和加工时的动态平衡分析,得出了车削齿圈毛坯件时夹紧力与切削参数之间的计算关系,应用该计算关系可以得到每道车削工序所需最小夹紧力的值。再次,运用材料力学中的单位载荷法分别计算了相同夹紧力下三爪卡盘与扇形卡盘装夹环类零件产生的变形量,推导了扇形卡盘装夹变形系数与夹具结构参数之间的函数关系,通过函数分析得到了使装夹变形量最小的扇形圆心角。最后,通过静态压缩实验和霍普金森压杆实验建立了关于齿圈材料20Gr2Ni4A的Johnson-Cook本构模型,基于该模型通过有限元软件ABAQUS对齿圈的装夹进行仿真模拟,对比了两种装夹方式产生变形的整体效果。由仿真结果可以得出,扇形卡盘能够有效减小环类零件的装夹变形。通过齿圈毛坯件粗车外圆的加工实验来验证仿真结果。

关键词：环类零件夹紧力单位载荷法扇形卡盘装夹变形