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Dynamic Failure Model of Thin Coal and Rock Mass under Uniform Impact Load 认领 引用 被引量：4
1
作者 Feng Li Fangfei Sha +3 位作者 Minbo Zhang Zijian He Xinhui Dong Baorui Ren 《Engineering（科研）》 2020年第10期699-714,共16页
During the excavation of deep coal and rock mass, the radial stress of the free face changes from three-dimensional compression state to two-dimensional stress, bearing the combined action of dynamic disturbance and s... During the excavation of deep coal and rock mass, the radial stress of the free face changes from three-dimensional compression state to two-dimensional stress, bearing the combined action of dynamic disturbance and static load at the same time. With that, many mines suffer from dynamic disasters, such as coal and gas outburst, rock burst and rock caving during deep mining excavation, which is often accompanied by plate crack, spalling and other disasters, seriously affecting the stability of stope and roadway. Taking thin rectangular coal and rock mass as the research object, the dual equation of the free vibration was derived and the exact solution model of the free vibration was established with the use of Hamilton dual system. Based on the action characteristics of the uniform impact load, the effective mode of the forced vibration was obtained by using the Duhamel integral principle and the orthogonality of the mode function. Based on the third strength theory and the numerical simulation results, the dynamic damage process and development trend of coal and rock mass were analyzed under uniform impact load. It was concluded that the starting position of dynamic damage can be judged by the first order main mode, and the development direction and trend of the damage can be judged by the fifth and sixth order main modes. It was concluded that the vibration mode functions of coal and rock mass with four side fixed (C-C-C-C), the two sides fixed and simply supported on the other (S-C-S-C) are mainly composed of three modes that are the first order (dominant frequency), the fifth order and the sixth order, from which the dynamic damage mechanism is preliminarily studied. 展开更多
关键词 Uniform Impact Load Thin Rectangular Coal and Rock Mass Hamilton Dual System Dynamic Failure
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矩形均布垂直荷载下三层地基竖向附加应力与位移解析方法 认领 引用 被引量：1
2
作者 梁瑶 倪睿思 +2 位作者 肖世国 贺钢 吴兵 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2026年第2期158-177,共20页
对于实践中常见的三层地基的竖向附加应力与位移计算问题,现有理论方法尚不能进行合理且可便捷操作的解析.为了在理论计算方面解决此问题,基于弹性理论建立了三层地基的层状弹性半空间分析模型,通过中间变量转换,运用变量状态空间理论与... 对于实践中常见的三层地基的竖向附加应力与位移计算问题,现有理论方法尚不能进行合理且可便捷操作的解析.为了在理论计算方面解决此问题,基于弹性理论建立了三层地基的层状弹性半空间分析模型,通过中间变量转换,运用变量状态空间理论与Hankel积分变换方法,推导出了矩形均布垂直荷载下三层地基竖向附加应力与位移的紧凑解析解,并提出了避免数值溢出的高效率数值计算实现方法,包括地表沉降和地基内部竖向附加应力与位移的高精度数值积分边界处理方法.实例分析结果表明:该文方法与FLAC3D数值模拟结果吻合良好,与规范建议的有限深度地基模型的计算误差约为8%;对于各层差异明显的三层地基,当地表下一层土体厚度大于荷载宽度时,现行规范的均质地基方法计算的地基中附加应力误差较大;对由上而下依次为中-软-硬土层的地基,在土体深度与荷载宽度之比≤0.75时,三层地基理论的计算值小于传统均质地基方法的结果,反之,传统方法可能低估了地基中的附加应力.该文方法揭示出上两层土体不同厚度时,地基的中上部区域的附加应力差异较为显著,而增大最上面一层土体厚度,可明显提高地基中沿深度的应力扩散效率. 展开更多
关键词 多层地基 附加应力 矩形均布荷载 弹性半无限体 竖向位移
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真实工况下管式换热器内置新型扰流体的湍流热工性能研究 认领 引用
3
作者 赵斌 付婷 +2 位作者 刘源泂 王江波 邓小雷 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2026年第3期24-33,共10页
为了提高管式换热器在周向非均匀热载荷真实工况下的综合换热性能,提出了一种开环支撑斜置矩形肋片涡流发生器,采用三维共轭传热数值模拟结合正交试验方法,系统探究了肋片攻角、肋片高度和肋片间距3种关键结构参数的湍流热工水力性能。... 为了提高管式换热器在周向非均匀热载荷真实工况下的综合换热性能,提出了一种开环支撑斜置矩形肋片涡流发生器,采用三维共轭传热数值模拟结合正交试验方法,系统探究了肋片攻角、肋片高度和肋片间距3种关键结构参数的湍流热工水力性能。结果表明,肋片高度和肋片攻角对换热性能影响最大。增大肋片高度和肋片攻角会显著增强涡流强度,增强换热管壁热流体和中心区域冷流体的混合,而过大高度和攻角会伴随急剧升高的流阻。在本研究中,利用正交试验分析得到的最优参数组合为肋片攻角45°,肋片高度9 mm,肋片间距27 mm,在雷诺数为4536时,较光滑管的综合传热效率提高了48.7%。 展开更多
关键词 周向非均匀热载荷 斜置矩形肋片 强化换热 热工水力性能
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埋深基础地基极限承载力的数值求解方法 认领 引用 被引量：13
4
作者 梅岭 梅国雄 宰金珉 《岩土力学》 EI CAS 北大核心 2009年第6期1810-1814,共5页
为确定作用在已知埋深、给定基础形状地基土上的极限承载力,对基底下的土体进行网格划分,先假定一均布荷载作用在此地基土上,运用明德林解的积分公式,结合角点法,编制MATLAB语言程序,求出每个网格节点上附加应力,进而求得每个网格节点... 为确定作用在已知埋深、给定基础形状地基土上的极限承载力,对基底下的土体进行网格划分,先假定一均布荷载作用在此地基土上,运用明德林解的积分公式,结合角点法,编制MATLAB语言程序,求出每个网格节点上附加应力,进而求得每个网格节点上主应力,根据破坏准则,结合程序找出破坏点的坐标,利用MATLAB的图形处理功能,把破坏点的坐标在坐标图中显示出来。继续加大矩形荷载,直至这些破坏点在坐标图中刚好能够形成一个连续的破坏面,此时的矩形荷载即为此地基的极限承载力。此方法不仅可以有效地避免了地基承载力经验公式中一些不合理的假设带来的误差,更符合实际情况,而且可以直观地了解到地基土的三维破坏面。 展开更多
关键词 埋深基础 三维破坏面 极限承载力 矩形均布荷载
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周边固定大长宽比矩形薄板挠度计算公式的应用范围 认领 引用 被引量：2
5
作者 王增刚 陈曹维 彭国良 《河北科技大学学报》 CAS 2003年第1期69-72,共4页
这里对文献[1」中提出的周边固定大长宽比矩形薄板受均布载荷时的挠度的计算公式的应用范围做了进一步探讨,所给出的应用范围的图形表达和解析表达式,可用于手工和自动化系统设计中。
关键词 矩形薄板 均布载荷 固定支承
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半无限弹性体内作用竖向矩形和条形均布荷载时的应力计算公式 认领 引用 被引量：11
6
作者 王洪新 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期113-118,共6页
传统土力学处理岩土工程问题时,经常采用弹性力学方法分析土中应力分布。土中应力通常依据较为简单的Boussinesq解计算,该解答假定荷载作用于土体表面;但是,建筑物基础一般都埋置在地表以下一定深度,此时,应依据Mindlin解计算应力分布... 传统土力学处理岩土工程问题时,经常采用弹性力学方法分析土中应力分布。土中应力通常依据较为简单的Boussinesq解计算,该解答假定荷载作用于土体表面;但是,建筑物基础一般都埋置在地表以下一定深度,此时,应依据Mindlin解计算应力分布。在半无限弹性体内作用竖向矩形和条形均布荷载时的应力分布对计算基础沉降以及分析基坑尺寸对稳定性和变形的影响均有重要意义,在其他岩土工程问题中也有诸多应用。尽管文献[1-2]给出了相关计算公式,但存在几处错误。基于Mindlin解,通过积分重新推导了在半无限体内部作用竖向矩形均布荷载时应力分布的解析表达式,进一步得到了条形均布荷载作用时应力分布的解析表达式,这2组公式均与文献[1-2]给出的结果存在不同。最后,采用数值积分方法验证了新给出的2组公式的正确性。 展开更多
关键词 半无限体 竖向均布荷载 矩形荷载 条形荷载 解析解
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非均布载荷作用下矩形板失稳的计算方法研究 认领 引用 被引量：1
7
作者 付为刚 熊焕杰 程文明 《起重运输机械》 2023年第9期47-53,共7页
为了快速准确求解计算加劲箱梁腹板结构中局部矩形板的屈曲承载力,基于微分求积方法获取非均布载荷作用下矩形板的屈曲承载能力,对传统计算方法中的经验设计公式进行了修正。首先,推导了非均布载荷作用下简支矩形板无量纲屈曲控制微分... 为了快速准确求解计算加劲箱梁腹板结构中局部矩形板的屈曲承载力,基于微分求积方法获取非均布载荷作用下矩形板的屈曲承载能力,对传统计算方法中的经验设计公式进行了修正。首先,推导了非均布载荷作用下简支矩形板无量纲屈曲控制微分方程的微分求积计算格式,经与文献解对比验证了微分求积数值解的精确性;其次,建立了包含非均布载荷系数与边长比的参数分析案例矩阵,并给出了传统计算方法解与数值解之间的相对误差值,找出相对误差较大的边长比参数区间;同时,通过离散系数分析评价了不同边长比对应屈曲失稳系数之间的离散程度,找出离散系数小时所对应的非均布载荷参数区间;最后,针对离散系数小时所对应的非均布载荷参数区间,选取边长比参数区间对应所有屈曲失稳系数中的最小值,拟合提出了非均布载荷系数与屈曲失稳系数最小值之间的修正计算方法,并将修正计算方法解、传统计算方法解与数值解进行对比分析验证。研究结果表明:提出的微分求积法数值分析模型求解精度高;以拉为主的非均布载荷系数,传统计算方法解与数值解之间相对误差区间为[-26.65%,-88.99%],不同边长比对应屈曲失稳载荷之间的离散系数区间为[0.18, 0.767]×10-3,拟合修正计算方法时可忽略边长比变化对屈曲失稳载荷的影响;修正计算方法解与数值解之间吻合度较好。 展开更多
关键词 非均布载荷 矩形板 屈曲 微分求积法 计算方法
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三种载荷共同作用三边固定一边简支的矩形板 认领 引用
8
作者 边宇虹 《机械科学与技术》 EI 北大核心 2000年第2期221-222,共2页
应用功的互等定理研究在均布载荷、静水压力与任一点集中载荷共同作用下三边固定一边简支的矩形板弯曲问题 ,给出了该问题的精确解。
关键词 矩形板 均布载荷 静水压力 弯曲
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等效节点载荷解析解在结构受力分析中的应用 认领 引用
9
作者 付为刚 尚永锋 +1 位作者 刘爱中 闫锋 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第5期55-57,61,共3页
针对非均布载荷作用结构的受力分析问题,从有限元基本原理出发,选取三角形单元对加载边进行等间距网格离散,推导加载边上端点和中间节点处等效节点载荷的解析解,其包含加载边端点坐标、网格数、外加载荷及外加载荷与加载边的夹角。以单... 针对非均布载荷作用结构的受力分析问题,从有限元基本原理出发,选取三角形单元对加载边进行等间距网格离散,推导加载边上端点和中间节点处等效节点载荷的解析解,其包含加载边端点坐标、网格数、外加载荷及外加载荷与加载边的夹角。以单向均布轴压作用下斜板的屈曲分析、非均布载荷作用下悬臂矩形板弯曲的弹性力学解为例,在加载边节点上施加解析解对应等效节点载荷。通过对比其他数值解表明,解析解可精确、简便地求解非均布载荷作用结构的受力问题。 展开更多
关键词 非均布载荷 等效节点载荷 解析解 斜板 矩形板
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矩形薄板受横向均布载荷作用弹性小挠度解 认领 引用 被引量：1
10
作者 王霂 王洪波 《科技创新与应用》 2021年第3期82-84,共3页
矩形薄板受横向均布时变载荷作用下的弹性小挠度动力响应解在工程中的应用十分广泛。文章对推导这一动力响应解的三种方法(强迫振动法、能量法、瞬态振动解叠加法)进行了详细阐述,并对三种方法进行了对比。
关键词 矩形薄板 均载荷 动力响应 小挠度解
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均布载荷下四边固支矩形薄板的挠度 认领 引用 被引量：5
11
作者 马仁香 《计算机辅助工程》 2021年第4期22-25,31,共4页
为求解四边固支矩形薄板在均布载荷作用下的挠度表达式,以利维解为基础利用叠加法将复杂问题分解为多个简单问题,然后进行叠加,获得四边固支矩形薄板在均布载荷作用下的挠度表达式。利用有限元模拟验证表达式的正确性,发现有限元结果与... 为求解四边固支矩形薄板在均布载荷作用下的挠度表达式,以利维解为基础利用叠加法将复杂问题分解为多个简单问题,然后进行叠加,获得四边固支矩形薄板在均布载荷作用下的挠度表达式。利用有限元模拟验证表达式的正确性,发现有限元结果与公式结果吻合较好。 展开更多
关键词 叠加法 均布荷载 矩形薄板 四边固支 挠度 有限元
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矩形基础受垂直荷载作用下地基土中任意点的竖向附加应力系数计算公式 认领 引用 被引量：2
12
作者 古学兴 《中国勘察设计》 2010年第1期43-46,共4页
矩形基础受垂直均布荷载作用下,地基土中任一点的附加应力虽然可以通过角点法和应力叠加原理求得,但是除了矩形角点下各点计算较容易外,其余的点计算均较繁琐;矩形基础受垂直三角形分布荷载作用下,矩形基底面积垂直投影范围内地基土中... 矩形基础受垂直均布荷载作用下,地基土中任一点的附加应力虽然可以通过角点法和应力叠加原理求得,但是除了矩形角点下各点计算较容易外,其余的点计算均较繁琐;矩形基础受垂直三角形分布荷载作用下,矩形基底面积垂直投影范围内地基土中各点的附加应力虽然可以通过角点法和应力叠加原理求得,但是除基底荷载分布为零的边的角点下各点计算较容易外,其余的点计算都很繁琐,而矩形基底面积外的点则无法计算。本文通过推导得出两个公式,借助电脑,能很容易地计算矩形基础受垂直荷载作用下地基土中任意点的附加应力系数,并通过计算对比,验证了公式是正确的。 展开更多
关键词 矩形基础 均布荷载 三角形分布荷载 竖向应力系数
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离散型最小二乘法分析薄板弯曲问题 认领 引用 被引量：1
13
作者 杨海涛 《山西交通科技》 2009年第5期37-39,共3页
应用离散型最小二乘法,应用适当的试函数和残值方程计算矩形薄板的弯曲。以四边简支、四边固支、具有若干自由边的矩形薄板在均布荷载作用下的位移响应为例进行了数值计算,与精确解进行了比较,并用Midas/civil建模对四边固支板进行了验算。
关键词 离散型 最小二乘法 残值方程 弯曲 矩形 薄板 均布荷载 挠度
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重三角级数求解弹性地基上自由边矩形板 认领 引用
14
作者 陈涛 刘新东 王丹 《山西建筑》 2009年第27期90-92,共3页
介绍了用重三角级数求解弹性地基上自由边矩形板承受均布荷载作用时的弯曲问题的基本方程,并通过具体算例得出该方法计算结果精度较高的结论,指出该方法思路清晰,处理简洁,数学形式统一,计算方便,极具推广价值。
关键词 重三角级数 弹性地基 矩形板 均布荷载
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附加应力系数和平均附加应力系数的推导及解析 认领 引用 被引量：3
15
作者 景世红 《城市建筑》 2014年第11期182-182,185,共1页
本文根据竖向集中荷载作用下的附加应力，推导出矩形截面均布荷载作用下的附加应力系数和平均附加应力系数表达式。通过计算结果与《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）附录K相比较，体现其计算的优越性。
关键词 矩形截面 均布荷载 附加应力
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Q345B直角扁钢质量优化改进措施 认领 引用
16
作者 李祥才 张玉森 《山东冶金》 CAS 2016年第3期29-31,共3页
针对Q345B直角扁钢力学性能不均匀、部分规格承重不合格等质量问题,经分析认为,主要原因是扁钢化学成分波动较大、加热温度高、冷却速度慢等。通过采取窄成分控制、降低加热温度、增加扁钢上冷床冷却速度等工艺措施,后续生产的Q345B系... 针对Q345B直角扁钢力学性能不均匀、部分规格承重不合格等质量问题,经分析认为,主要原因是扁钢化学成分波动较大、加热温度高、冷却速度慢等。通过采取窄成分控制、降低加热温度、增加扁钢上冷床冷却速度等工艺措施,后续生产的Q345B系列直角扁钢性能完全满足标准要求,性能均匀,波动小,满足了用户要求。 展开更多
关键词 直角扁钢 Q345B钢 性能不均 承重 加热温度
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非均匀荷载作用下层状岩体矩形裂隙力学特性分析 认领 引用 被引量：3
17
作者 肖洪天 王炳军 岳中琦 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期108-113,共6页
该文采用已发展的层状材料基本解对偶边界元方法,分析了层状裂隙岩体的力学特性。在分析无限域层状岩体中裂隙时,该对偶边界元方法退化为间断位移法。在建议的间断位移法中,只需沿裂隙一个面离散,采用9结点等参单元和非连续单元离散裂... 该文采用已发展的层状材料基本解对偶边界元方法,分析了层状裂隙岩体的力学特性。在分析无限域层状岩体中裂隙时,该对偶边界元方法退化为间断位移法。在建议的间断位移法中,只需沿裂隙一个面离散,采用9结点等参单元和非连续单元离散裂隙面。采用建议方法计算了作用有非均匀荷载矩形裂隙的间断位移。利用裂隙尖端附近的间断位移值,计算了应力强度因子。给出不同岩性组合情形时矩形裂隙应力强度因子的分布规律。 展开更多
关键词 间断位移方法 层状岩体 矩形裂隙 应力强度因子 非均匀荷载
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均载弹性矩形薄板最大正弯矩及负弯矩最大影响长度简捷求解 认领 引用
18
作者 赵毅强 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2019年第2期70-73,共4页
提出均载弹性矩形薄板最大正弯矩及负弯矩最大影响长度的简捷算法,即缩小网片逼近法和缩小区间逼近零值点坐标法,阐述了上述两种方法的计算原理。采用上述两种方法对两个算例进行了计算,并将计算结果与《建筑结构静力计算手册》的数据... 提出均载弹性矩形薄板最大正弯矩及负弯矩最大影响长度的简捷算法,即缩小网片逼近法和缩小区间逼近零值点坐标法,阐述了上述两种方法的计算原理。采用上述两种方法对两个算例进行了计算,并将计算结果与《建筑结构静力计算手册》的数据进行了对比。结果表明,上述两种方法计算速度快、精度好,可在EXCEL上用VBA组织运算;对于三边连续一长边简支板的Y向最大正弯矩Mymax以及三边简支一长边连续板的Y向最大正弯矩Mymax,当长边不断延长时,其值并不在长连续边中点对称轴上而在对称轴两侧某个对称位置上。 展开更多
关键词 均载 弹性矩形薄板 弯矩最大值 弯矩影响长度
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