非对称载荷下圆柱体应力与位移解析：金晓宏、陈义研究

本文深入探讨了"非对称载荷作用下有限长圆柱体应力和位移解"这一主题，由金晓宏、陈义和李光杰三位学者合作完成，发表于中国科技论文在线。他们的研究从微元体弹性力学的基本理论出发，针对有限长圆柱体在复杂载荷环境下，即非对称径向面载荷、切向载荷和扭转载荷的综合作用，提供了精确的应力和位移计算方法。 他们运用了分离变量法，这是一种经典的方法，用于解决偏微分方程的问题，将复杂的物理问题分解成更简单的部分，便于求解。接着，他们利用有限Hankel变换和Fourier-Bessel级数来处理空间依赖性，这两种数学工具对于处理圆柱体问题中的波动性质尤其有效。 通过这种方法，两位作者获得了两个独立的位移函数，这些函数是应力和位移的基础，它们与圆柱体的几何形状和载荷特性密切相关。然后，他们将这些位移函数转化为应力和位移的通解，并结合边界条件来确定其中的未知常数。这一步骤确保了解的准确性，因为满足边界条件是任何物理问题求解的核心环节。 最后，作者通过一个具体的实例展示了如何使用他们推导出的解析式来计算和分析轴向长度对圆柱体内应力和位移分布的影响。这个实例可能涉及到工业工程或结构力学中的实际应用，如压力容器设计或机械部件的疲劳分析。 整篇文章的关键概念包括工程力学中的非轴对称变形、应力分析、位移计算以及有限圆柱体的数学模型。这些知识不仅对理论研究有重要价值，而且对于理解实际工程中的问题，优化设计和预测性能具有实际意义。文章的中图分类号O3915进一步明确了其在工程力学领域的定位。 这篇首发论文提供了一种有效的工具，帮助工程技术人员理解和解决在非对称载荷作用下圆柱体的力学行为，对于相关领域的研究者和实践者来说，具有很高的实用性和参考价值。