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2021年5月18日，美国机械师工程协会应用力学分部委员会宣布：高华健（现担任新加坡南洋理工大学杰出教授）获得2021年Timoshenko奖章。该奖章将于2021年11月1日至5日在国际机械工程大会期间正式颁发。
轴力对自由边界Timoshenko梁横向动特性影响研究
Timoshenko梁 轴力 自由边界条件 固有频率
2018/4/24
从Timoshenko梁平衡方程出发，结合梁的内力和位移参数的关系，建立了轴力作用下Timoshenko梁自由振动偏微分方程；采用分离变量法求解自由边界轴力作用下Timoshenko梁自由振动方程；给出了求解Timoshenko梁固有频率的方程。在自由边界无轴力作用条件下，将固有频率计算结果与Euler梁计算结果对比，验证了给出的梁运动方程求解方法的正确性；为了估算轴力对导弹横向动特性的影响，建立...
解析型弹性地基Timoshenko梁单元
有限元 Pasternak地基模型 Timoshenko梁 弹性地基梁 解析形函数 势能原理
2018/3/26
采用双参数弹性地基模型和Timoshenko深梁模型，建立了弹性地基一般梁挠度控制方程，求解得到了挠度方程解析通解，构建了双参数弹性地基深梁的挠度、截面弯曲转角及剪切角的解析位移形函数。建立了梁模型、梁基模型等两种势能泛函，利用最小势能原理，构造了两个双参数弹性地基深梁单元，给出了单元列式。分析表明：梁模型单元在均布荷载作用下误差为0.221%，非均布荷载作用下误差为0；梁基模型单元在均布荷载作用...
考虑十字交叉条形基础截面剪切变形影响,利用Winkler地基Timoshenko梁无限长梁在集中力、集中力偶作用下的变形和内力关系,推导了带悬挑的半无限长梁的集中力、集中力偶作用下的悬挑系数计算公式。当条形基础抗剪刚度趋于无穷大时可退化成不考虑剪切变形影响的Euler梁理论结果,因此该文公式是一种通用公式。剪切变形对集中力的悬挑系数影响大、对集中力偶的悬挑系数影响小。对于节点较密、截面尺寸较大、对...
基于裂纹诱导弦挠度的Timoshenko梁裂纹无损检测
Timoshenko梁 无损检测 闭合解 开闭型裂纹 裂纹缝隙 广义函数
2016/12/28
研究了基于Timoshenko梁静态挠度识别梁中裂纹位置及损伤程度的计算方法。首先，将梁开闭裂纹等效为单向旋转弹簧，利用Delta函数和Heaviside函数，得到了具有任意开闭裂纹数目梁的等效抗弯刚度，求得了开闭裂纹Timoshenko梁弯曲变形的显式闭合通解，给出了闭合通解待定常数的迭代求解方法。其次，建立了裂纹诱导弦挠度函数，证明了在裂纹处裂纹诱导弦挠度曲线斜率存在突变，为裂纹位置识别提供了...
铁木辛柯（Stephen Prokofievitch Timoshenko，1878-1972)
铁木辛柯 Stephen Prokofievitch Timoshenko 美籍俄罗斯力学家
2015/1/16
铁木辛柯（Stephen Prokofievitch Timoshenko，1878-1972) 美籍俄罗斯力学家。 1878年12月23日生于乌克兰的什波托夫卡，1972年5月29日卒于联邦德国。铁木辛柯1901年毕业于俄国彼得堡交通道路学院。1902年回母校任实验讲师，次年到彼得堡工学院任讲师。1907～1911年任基辅工学院教授。1912～1917年在彼得格勒一些学院任教授。1920年7月到...
铁木辛柯（Stephen Prokofievitch Timoshenko，1878-1972) 美籍俄罗斯力学家。 1878年12月23日生于乌克兰的什波托夫卡，1972年5月29日卒于联邦德国。铁木辛柯1901年毕业于俄国彼得堡交通道路学院。1902年回母校任实验讲师，次年到彼得堡工学院任讲师。1907～1911年任基辅工学院教授。1912～1917年在彼得格勒一些学院任教授。1920年7月到...
研究了轴向加速黏弹性Timoshenko梁的非线性参数振动。参数激励是由径向变化张力和轴向速度波动引起的。引入了取决于轴向加速度的径向变化张力，同时还考虑了有限支撑刚度对张力的影响。应用广义哈密尔顿原理建立了Timoshenko梁耦合平面运动的控制方程和相关的边界条件。黏弹性本构关系采用Kelvin模型并引入物质时间导数。耦合方程简化为具有随时间和空间变化系数的积分-偏微分型非线性方程。采用直接多...
轴向运动功能梯度Timoshenko梁稳定性分析
FGM 轴向运动Timoshenko梁 稳定性 WDQ法
2014/7/31
由Hamilton原理建立轴向运动功能梯度Timoshenko梁运动微分方程组，通过引入新未知函数，将方程组化为该函数的四阶偏微分方程。用WDQ法获得简支FGM Timoshenko梁特征方程及复频率与轴向运动速度变化关系。分析梁随轴向运动速度变化的失稳形式，并与均质材料梁进行比较。分析梯度指标、梁长高比对FGM Timoshenko梁动力稳定性影响。
三维耦合Timoshenko梁功率流主动控制研究
三维耦合梁 Timoshenko梁理论 行波方法 主动功率流 主动控制
2014/8/7
研究了三维耦合梁结构中的功率流传播与主动控制。首先基于Timoshenko梁理论，采用行波方法建立了包含弯曲波、纵波与扭转波的三维耦合梁结构动力学模型，并获得了其精确动力学响应；进一步得到结构中传播的主动功率流，分析了纵波与扭转波对总功率流计算结果的影响；以主动功率流为目标函数，优化得到了最优控制力的大小与相位，然后对结构施加最优控制力，最终实现了三维耦合梁结构的功率流主动控制；进行了数值仿真，结...
基于Timoshenko梁理论，考虑基梁和压电片的转动惯量和剪切效应，采用有限元法和传递矩阵法建立了振动波在表面周期性粘贴压电片的轴-弯耦合Timoshenko梁中的传播模型，并利用Lyapunov指数及局部化因子分析了几何尺寸和材料特性随机失谐对结构波动局部化的影响。数值分析表明，对于周期压电梁而言，不同基梁材料对结构的频带特性会有较明显影响；而基梁长度及压电材料参数的随机失谐对频带性质和波动局...
基于变分渐近方法,对外侧表面无规定电势作用的压电圆柱棒构建了一种新的广义Timoshenko模型,以准确捕捉介质效应、压电材料极化以及机-电耦合性质。利用细长比作为小参数渐近近似计算压电圆柱棒的三维机电焓,得到等效的一维机电焓,并将二阶渐近修正的能量项保存在近似机电焓表达式中。为便于工程应用,将近似机电焓转换为具有6个力自由度和1个附加电自由度的广义Timoshenko模型。通过截面极化下悬臂压电...
变截面构件在工程中应用广泛，在对变截面梁进行数值计算时，需要建立变截面梁单元的刚度矩阵。该文采用势能驻值原理，考虑了轴力引起的几何非线性和剪切变形的影响，将梁截面刚度的变化率作为小量，得到了近似到二阶的单元刚度矩阵。在构造位移模式时，从梁的微分平衡方程出发，得到同样近似到二阶、分别以三次和五次多项式表示的剪切和弯曲位移模式。该文还证明了单元刚度矩阵的奇异性，给出了轴压刚度的表达式，定量论证了与某些...
该文由简到繁，分析了等截面到变截面，同时考虑剪切变形和弯曲变形的Timoshenko 悬臂柱的弯矩放大系数。通过求解等截面悬臂柱集中力下的基本微分方程，得到弯矩放大系数的表达式。并在此基础上，研究了悬臂柱的轴力、截面的弯曲刚度和剪切刚度均沿高度线性变化的情况。通过研究获得了弯矩放大系数及其沿高度的变化规律，并拟合成与等截面柱具有相似形式的表达式。与ANSYS有限元结果的对比表明，模拟Timoshe...
Timoshenko模型桩水平振动的动力刚度
Timoshenko模型 端承桩 桩-土相互作用 动力刚度 水平振动
2013/12/5
基于桩-土相互作用的连续介质模型，利用桩的水平振动土阻抗结果，将桩等效为Timoshenko梁，研究线性黏弹性土层中Timoshenko模型端承桩水平振动的动力特性，给出频率域内桩头动力刚度的半解析解，得到动力刚度随频率的变化曲线.在此基础上研究物性和几何参数对刚度的影响，并与Euler-Bernoulli模型桩的结果进行比较.研究结果表明，端承桩水平振动的动态刚度受桩长细比、土软硬程度、水平激振...