應(yīng)力分布的案例
剪應(yīng)力分布在空氣動力學(xué)應(yīng)用中的重要性
壓力和剪切應(yīng)力分布在空氣動力學(xué)中的作用
空氣動力學(xué)應(yīng)用可以基于浸入移動流體中的靜止物體或在靜止流體中移動的物體。在這兩種空氣動力學(xué)情況下，力和力矩都作用在身體上。力作用于物體的兩個來源是：
壓力分布 -流體施加的壓力分布對主體施加力，并垂直于表面作用。
剪切應(yīng)力分布 -流體的摩擦性質(zhì)產(chǎn)生剪切應(yīng)力分布，并且作用于表面的切向方向。
身體上的凈空氣動力和力矩是由壓力和剪切應(yīng)力分布產(chǎn)生的。通過對所考慮物體的整個表面上的壓力和剪切應(yīng)力分布進(jìn)行積分，我們可以計(jì)算出合成的空氣動力和力矩。例如，在飛機(jī)中，氣動升力、阻力和力矩是通過對機(jī)身上的壓力和剪切應(yīng)力分布進(jìn)行積分而獲得的。
讓我們看看機(jī)翼上壓力和剪切分布產(chǎn)生的升力、阻力和力矩。
機(jī)翼升力、阻力和力矩
在飛機(jī)中，機(jī)翼的特性是通過不同攻角下的升力系數(shù)和阻力系數(shù)來測量的。翼型上的阻力等于翼型周圍自由氣流的動量損失率。產(chǎn)生的阻力是摩擦阻力和壓力的組合，也稱為形狀阻力。
摩擦阻力是剪切應(yīng)力綜合作用的結(jié)果，而壓力阻力是由壓力產(chǎn)生的。升力主要是作用在身體上的壓力的影響。翼型上產(chǎn)生的氣動力矩也是壓力和剪應(yīng)力分布的函數(shù)。
其他用途正在通過分析壓力和剪切應(yīng)力分布而出現(xiàn)。其中一種用途是流相似性識別。
將流動相似性與壓力和剪切應(yīng)力分布聯(lián)系起來
空氣動力學(xué)的研究通常涉及無量綱參數(shù)而不是有量綱參數(shù)。通常用力和力矩系數(shù)，即升力系數(shù)、阻力系數(shù)和力矩系數(shù)來代替力和力矩。這些系數(shù)受到各種其他無量綱參數(shù)的影響，例如雷諾數(shù)、馬赫數(shù)、普朗特?cái)?shù)以及物體的形狀和攻角。
在某些空氣動力系統(tǒng)中，檢查流動相似性很重要。例如，風(fēng)洞測試就利用了流動相似原理。為了確保兩種不同的流動動態(tài)相似，可以比較壓力和剪切應(yīng)力分布。當(dāng)兩個不同物體的無量綱壓力和剪應(yīng)力分布相同時(shí)，它們具有相同的無量綱力系數(shù)。
展開 影響人工種植牙-骨界面應(yīng)力分布規(guī)律因素的多元逐步回歸分析
為了探討人工種植牙－骨界面應(yīng)力分布規(guī)律。方法：應(yīng)用三維有限元和多元逐步回歸分析方法，對影響骨界面應(yīng)力分布的一些因素，根據(jù)種植牙頸周骨內(nèi)應(yīng)力值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果：找出了影響種植牙周骨界面應(yīng)力分布的主要因素，建立了回歸方程，揭示了不同影響因素與頸部應(yīng)力分布規(guī)律間的數(shù)量關(guān)系。結(jié)論：影響種植牙周頸部骨內(nèi)應(yīng)力和大小的最主要因素是懸臂梁的存在、多個種植牙上部結(jié)構(gòu)桿的連接及受力角度的改變。單個種植牙種植時(shí)，影響頸周應(yīng)力集中是載荷角度的改變。
影響人工種植牙-骨界面應(yīng)力分布規(guī)律因素的多元逐步回歸分析.pdf
展開 應(yīng)用三維有限元法分析正常人腰椎椎體的應(yīng)力分布
了解正常人腰椎椎體的應(yīng)力分布特點(diǎn)。方法：采用ＱＣＴ掃描一正常志愿者的Ｌ１椎體，依據(jù)Ｌ１椎體的ＣＴ片以Ａｌｇｏｒ的ＦＥＡＳ有限元分析系統(tǒng)逐層幾何形重建，并按照骨窗灰度適當(dāng)劃分單元，建立Ｌ１的３１２８個結(jié)點(diǎn)，２１８８個塊單元的三維有限元模型。各單元材料特性依據(jù)校正后的ＣＴ值－表觀密度－彈性模量間的換算關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，共采用了２００種彈性材料，進(jìn)行８００Ｎ軸向加載，進(jìn)行應(yīng)力分布計(jì)算。結(jié)果：應(yīng)力集中的部位有小關(guān)節(jié)、椎弓根、上下終板中部及椎體的側(cè)后壁下緣；骨松質(zhì)椎體中部略偏后方和上下終板附近應(yīng)力水平較高，高應(yīng)力
應(yīng)用三維有限元法分析正常人腰椎椎體的應(yīng)力分布.pdf
展開 上頜第一磨牙牙槽骨應(yīng)力分布的有限元分析
研究上頜第一磨牙遠(yuǎn)中移動時(shí)其牙槽骨應(yīng)力分布情況 ,探尋磨牙遠(yuǎn)中移動的最佳荷載方式 ,為臨床提供生物力學(xué)參考。方法 :采用已建立的上頜第一磨牙的三維有限元模型。使用四種不同負(fù)荷方式對模型進(jìn)行加載 ,分析上頜第一磨牙遠(yuǎn)中移動時(shí)其牙槽骨的應(yīng)力分布 ,并找出使上頜第一磨牙整體移動的最佳負(fù)荷方式。結(jié)論 :在上頜第一磨牙頰面中心附近施加遠(yuǎn)中力并結(jié)合抗衡力矩 (Mt/F =10Mr/F =6 )可以在牙槽骨的遠(yuǎn)中面獲得平均分布的低壓應(yīng)力 ,它能使牙齒傾向于整體移動
上頜第一磨牙牙槽骨應(yīng)力分布的有限元分析.pdf
展開 
種植全口義齒的應(yīng)力分布特點(diǎn)
采用三維有限元法對種植全口義齒在后牙游離端加載時(shí)的應(yīng)力分布特點(diǎn)進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，骨界面的最大應(yīng)力值出現(xiàn)在遠(yuǎn)中種植體的頸部皮質(zhì)骨層處，種植體內(nèi)部的最大應(yīng)力值出現(xiàn)在遠(yuǎn)中種植體內(nèi)，基托應(yīng)力則高度集中于距加載點(diǎn)最近的種植體處。
種植全口義齒的應(yīng)力分布特點(diǎn).pdf
銀汞合金充填術(shù)后基底料的應(yīng)力分布
觀察銀汞合金充填術(shù)后5種基底料的應(yīng)力分布和變形情況。方法:建立下頜第一磨牙二維有限元計(jì)算模型,基底厚度均為0 .5mm ,銀汞合金厚2mm ,采用牙合面中央集中加載,計(jì)算基底料中產(chǎn)生的應(yīng)力和變形情況。結(jié)果:不同彈性模量的基底料中所產(chǎn)生的應(yīng)力水平和變形不同。最大主應(yīng)力中除磷酸鋅水門汀表現(xiàn)為低的張應(yīng)力外,其余基底料均表現(xiàn)為壓應(yīng)力。隨著彈性模量的增加,基底料中所產(chǎn)生的最大壓應(yīng)力升高,變形減小。結(jié)論:本實(shí)驗(yàn)條件下,在承受咬合力時(shí),目前臨床上常用基底料一般不致斷裂,臨床上選用基底料時(shí),應(yīng)側(cè)重于降低其對銀汞合金修復(fù)體和牙體組織的不利影響
銀汞合金充填術(shù)后基底料的應(yīng)力分布.pdf
展開 基于ProCAST和ANSYS軟件分析徑向加載的鋁合金輪轂應(yīng)力分布
——————————————————————————————————————
基于ProCAST和ANSYS軟件分析徑向加載的鋁合金輪轂應(yīng)力分布
——————————————————————————————————————
基于ProCAST和ANSYS軟件分析徑向加載的鋁合金輪轂應(yīng)力分布.pdf
種植體長度對骨界面應(yīng)力分布影響的三維有限元分析
研究種植體長度對種植體骨界面應(yīng)力的影響。進(jìn)一步探討種植體長度對種植體骨界面應(yīng)力的影響。方法 :采用三維有限元的方法對三種不同長度的種植體 ,在受到垂直力和側(cè)向力時(shí)對骨界面上的應(yīng)力分布進(jìn)行分析。結(jié)果 :垂直加載時(shí) ,隨著種植體長度的增加 ,種植體骨界面的應(yīng)力值改變不明顯。水平加載時(shí) ,隨著種植體長度的增加 ,種植體骨界面的應(yīng)力值下降。結(jié)論 :增加種植體的長度可以提高種植牙承受側(cè)向力的能力 ,臨床上在選擇種植體時(shí) ,應(yīng)盡量地選擇較長的種植體。
種植體長度對骨界面應(yīng)力分布影響的三維有限元分析.pdf
展開 abaqus調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)FCC，BCC，HCP多晶織構(gòu)演化和應(yīng)力應(yīng)變場分布模擬
局部應(yīng)力應(yīng)變分布與宏觀應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)結(jié)果如下：
初始幾何模型與晶粒取向分布：
拉伸變形局部應(yīng)力分布：
拉伸變形局部應(yīng)變分布：
宏觀應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)情況：
變形結(jié)束后多晶取向分布：
相同參數(shù)下，模擬結(jié)果與黃umat結(jié)果保持一致，如織構(gòu)演化，應(yīng)力應(yīng)變分布，以及宏觀應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)。
abaqus調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)FCC，BCC，HCP多晶織構(gòu)演化和應(yīng)力應(yīng)變場分布模擬
局部應(yīng)力應(yīng)變分布與宏觀應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)結(jié)果如下：
初始幾何模型與晶粒取向分布：
拉伸變形局部應(yīng)力分布：
拉伸變形局部應(yīng)變分布：
宏觀應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)情況：
變形結(jié)束后多晶取向分布：
相同參數(shù)下，模擬結(jié)果與黃umat結(jié)果保持一致，如織構(gòu)演化，應(yīng)力應(yīng)變分布，以及宏觀應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)。
三種載荷條件下種植體骨界面應(yīng)力分布特征
探討種植體在垂直、斜向、水平方向3種加載條件下種植體周圍骨界面應(yīng)力的分布。方法應(yīng)用牙CT掃描圖像建立三維有限元種植體模型,在種植體模型上進(jìn)行垂直方向加載35N,水平方向加載10N,斜向加載70N,計(jì)算種植體周圍骨界面最大主應(yīng)力及綜合應(yīng)力。結(jié)果3種加載條件下應(yīng)力集中部位均出現(xiàn)在種植體頸部,水平加載及斜向加載比垂直向加載更容易產(chǎn)生頸部的應(yīng)力集中。結(jié)論在臨床設(shè)計(jì)種植方案時(shí)特別要注意容易產(chǎn)生斜向及水平咀嚼壓力的種植部位的設(shè)計(jì),不僅要考慮咀嚼壓力的大小,還要考慮咀嚼壓力的方向。
三種載荷條件下種植體骨界面應(yīng)力分布特征.pdf
展開 
巖土工程設(shè)計(jì)與施工---天然地基上的淺基礎(chǔ)和基礎(chǔ)下的應(yīng)力分布[Shallow Foundation] (C5)
8 基礎(chǔ)下的應(yīng)力分布
盡管數(shù)值解能夠解決復(fù)雜地層內(nèi)的應(yīng)力和位移問題，但在實(shí)踐中巖土工程師還在使用一些經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。下面簡要討論兩種常見的基礎(chǔ)下應(yīng)力分布計(jì)算方法---2:1方法和Westergaard方法，其中2:1方法是課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和考察重點(diǎn), Westergaard方法僅作為一般了解即可。對于巖土工程師來說，獲得地基土內(nèi)的應(yīng)力不僅可以用于計(jì)算地基沉降量，而且在巖土工程勘察階段可以用來估算鉆孔深度。詳情參看【基礎(chǔ)下的應(yīng)力分布計(jì)算---(2:1法和Westergaard法)】
2:1方法假設(shè)一個矩形載荷的影響區(qū)域按照2:1擴(kuò)展。例如一個3m*3m的正方形基礎(chǔ), 柱的載荷是180KN, 求基礎(chǔ)下4m平面內(nèi)的垂直應(yīng)力。
Step 1: 計(jì)算平面A一條邊的邊長: AB + BC + CD = 3 + 2 + 2 = 7m
Step 2: 在平面A的應(yīng)力 = 180/ (7*7) = 3.67kPa
展開 Branemark種植固定義齒游離臂長度對應(yīng)力分布影響的三維有限元分析
研究Branemark種植體在金屬橋架固定全口義齒修復(fù)中游離臂長度對應(yīng)力傳導(dǎo)的影響。方法 :以一個實(shí)際病例 ,應(yīng)用三維有限元法 ,對10mm、15mm、20mm三種不同長度的游離臂 ,在垂直和側(cè)向不同載荷受力時(shí) ,對種植體骨界面的應(yīng)力分布進(jìn)行分析。結(jié)果 :(1)Branemark種植固定義齒遠(yuǎn)中游離臂末端種植體皮質(zhì)骨界面的應(yīng)力值最大。(2)垂直和側(cè)向加載時(shí) ,隨著游離臂長度的增加 ,種植體皮質(zhì)骨界面的應(yīng)力相應(yīng)增加。結(jié)論 :遠(yuǎn)中游離臂過長不利于種植體及其骨界面的應(yīng)力均勻分布 ,游離臂長度以不超過10mm為安全。
Branemark 種植固定義齒游離臂長度.pdf
展開 兩條平行巷道開挖后圍巖應(yīng)力和位移分布的數(shù)值模擬
4 結(jié)束語
主應(yīng)力軸與水平軸的夾角對開挖后的應(yīng)力分布具有明顯的控制作用，在上述分析中，假定這個角度為零。不過，大多數(shù)實(shí)測的主應(yīng)力顯示這個角不是零度，所以上述結(jié)論也包含了這個假設(shè)。此外，群內(nèi)有位工程師提出是否可以使用礦柱經(jīng)驗(yàn)公式來估算巷道之間的安全距離，由于礦柱強(qiáng)度估算[礦柱強(qiáng)度估算---Greenwald公式；礦柱強(qiáng)度估算---Obert-Duvall公式(Pillar Strength Formula)]主要是針對房柱采礦法使用的，其受力機(jī)理與兩條平行巷道開挖的受力機(jī)理不同，因此不建議使用礦柱強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)公式來估算。
非常感謝各位同仁對該問題的討論。
展開 拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)MISES應(yīng)力分布3D顯示MATLAB代碼 ￥100
拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)MISES應(yīng)力分布3D顯示MATLAB代碼
