单边螺栓连接中心支撑钢框架抗震性能分析

目的为研究支撑-半刚接钢框架结构体系的抗震性能,方法设计了一榀由嵌套式单边螺栓与T型钢构成的半刚性梁柱节点的中心支撑钢框架,并进行了拟静力试验与有限元数值模拟,通过观测整个试验现象,分析了其滞回、承载力、刚度退化、耗能等抗震指标。结果结果表明:试件破坏过程明显经历了弹性段、塑性段、破坏段三个阶段,试件破坏模式主要为支撑受压失稳破坏,塑性变形主要累积在支撑体系上,整体呈现延性破坏特征;支撑断裂后,梁柱及T型钢节点无明显塑性变形,钢框架仍具有较高的安全储备,符合“强节点、弱构件”设计原则,表明了结构具有两道抗震防线;结论支撑与半刚接钢框架协同工作使得试件具有较高的抗侧刚度抵抗水平变形,且承载力较高、滞回性能稳定、耗能能力优良;单边螺栓在试验过程中的受力性能较普通高强螺栓并无较大差别,未出现严重的预紧力松弛现象,并能高效的保持螺栓预紧力。通过有限元数值模拟分析可知,减小支撑长细比,虽能有效提高结构的抗震性能,但长细比较小会导致支撑刚度增大,加速其余构件的损坏。故应以考虑结构的延性为前提,降低支撑的长细比,才能有效提高结构的抗震性能。

基于线性结构模型的古塔刚度中心识别方法研究

基于动力测试的古塔结构状态评估是其预防性保护工作的重要一环。该文结合动力测试方法,提出了一种基于线性结构模型进行古塔刚度中心识别的方法。基于偏心结构动力学理论凝练了非同轴刚度偏心的古塔计算模型与特征方程;基于Bayesian理论线性结构识别模型的推导及Gibbs抽样开展了结构物理参数识别,并结合经典算例对识别结果进行了验证;将该方法应用到我国重点保护文物开元寺塔的刚度中心识别中。

基于自适应模糊算法的四足机器人全身运动控制

针对传统四足机器人运动控制器增益固定,极易造成控制系统控制精度较差、动态性能稳定性不足等问题,设计了一种基于模糊理论与全身运动控制(whole body control,WBC)相结合的新型控制器。首先,根据四足机器人的质量分布特性,建立单刚体质心动力学模型,将贝塞尔曲线作为足端轨迹的规划曲线并结合机器人质心曲线规划策略,增强机器人运动的稳定性与安全性;其次,将全身运动控制系统中的位置与速度增益基于专家经验建立模糊规则库来进行自适应优化,以提高系统的鲁棒性;最后,通过三维仿真平台对该算法进行可行性验证。实验结果表明,所提出的自适应控制方法与传统的WBC相比,提高了四足机器人在轨迹跟踪过程中的稳定性和准确性。

半刚接柱脚自复位装配式钢框架拟动力试验研究

为解决刚接柱脚自复位装配式钢框架结构在中震或大震下底层柱可能发生较大的塑性变形的问题,设计一种半刚接柱脚自复位装配式钢框架结构。对其子结构进行拟动力试验,对比框架在Taft地震波、LOS000地震波和El-Centro地震波输入及不同等级地震下的节点开口、耗能能力、刚度退化、预应力损失和应变变化。试验结果表明,钢框架在大震作用下具有良好的自复位功能和耗能能力。钢绞线平均预应力损失最多仅为1.58%,说明施加预应力的方法是可靠的。钢框架柱脚能够始终保持弹性状态,因此震后仅需修复钢梁,大大降低了修复成本。

基于刚柔耦合的PCB钻床下钻机构的振动分析与研究

通过对PCB数控钻床下钻机构的钻孔误差进行分析,找出影响多层PCB板加工精度的主要原因,并对主轴系统下钻过程中的刚柔耦合动力学特性进行研究。充分考虑调心联轴器中的柔性调心轴和其他刚性构件的耦合,利用哈密尔顿原理和模态分析法建立下钻机构主轴系统的动力学方程。通过仿真求解得到了下钻机构钻孔过程中的电主轴部分的动态响应。结果表明:下钻机构主轴系统的安装误差、调心轴的刚度和支撑电主轴的空气轴承的阻尼对钻孔的偏心误差以及钻孔时的柔性振动有一定的影响。

高层隔震结构扭转分析

为研究高层隔震结构在地震作用下的扭转效应,用Etabs软件建立1个高层抗震结构和4个具有不同扭转特性的高层隔震结构的空间模型进行地震响应分析,以验证此原则"上部结构质量中心与隔震层刚度中心的重合与否"对结构扭转效应的影响程度,而后考察偏心高层隔震结构在偶然偏心地震作用下结构的扭转效应。结果表明:由于地震作用的减小,扭转效应要远小于原抗震结构,且隔震本身对于结构扭转效应的抑制效果要好于上述原则;扭转效应的减震率大于平动效应的减震率。布置在隔震层平面外围的铅芯橡胶隔震支座对隔震层的扭转有一定的控制作用。

3自由度气浮台力学性能研究——关于自重作用下不平衡力矩的分析

根据航天器姿态运动理论和弹性力学薄板弯曲理论,推导出重力作用下的有限元单元质心位移公式和结构整体质心弹性位移公式,计算了3自由度气浮台平台的自重变形引起的质心弹性位移和由此产生的不平衡力矩。对计算结果分析表明气浮台自重变形产生的不平衡力矩的原因是结构各方向的刚度不等,并给出了气浮台在任意欧拉角时的不平衡力矩公式。当气浮台绕水平轴旋转时,不平衡力矩呈正弦变化,俯仰或滚动角为45°时力矩达到最大值。

3自由度气浮台力学性能研究--自重作用下平台结构平衡敏感性分析

基于运动弹性动力学理论建立3自由度气浮台平台的力学模型。根据航天器姿态动力学理论推导出自重作用下在气浮台姿态变化过程中平台质心变化公式和所需配重公式,从而获得气浮台平台不平衡力矩的计算公式。应用有限元法计算不同结构参数值组合时平台自重变形产生的不平衡力矩;探究结构各方向刚度相同时参数的变化对不平衡力矩的影响,提出使平台结构不平衡力矩为零的平衡点概念;分析平台结构参数变化对不平衡力矩影响大小即平衡敏感性与平台结构刚度之间的关系。结果表明,平台结构中存在许多使平台各方向刚度相等从而不产生不平衡力矩的平衡点。在每个平衡点处,结构参数值的略微变化对平台自重变形产生的不平衡力矩影响相差很大。结构刚度越大,结构参数值变化对平台自重变形产生的不平衡力矩影响越小,即平衡敏感性越低。

瓦楞辊刚度和中高度的研究

利用自行研制的边界元程序，研究制造瓦楞纸箱的主要部件——瓦楞辊的刚度及其变形问题，并且得出了一些非常有用的结论，提出了对瓦楞辊的中高度这一国家建议标准的修改意见，为瓦楞辊的动力学研究奠定了坚实的基础。

高速龙门五轴加工中心静刚度分析与结构优化

静刚度是机床最重要的性能指标之一,在机床设计阶段需对其进行预估。在高速龙门五轴加工中心的设计中,采用有限元分析技术对机床整机及主要部件进行了静力学分析,发现横梁与滑枕为影响整机静刚度的薄弱环节,对横梁与滑枕的结构进行优化改进,从而提高了机床的静刚度,并在实际应用中获得了良好的效果。

加工中心静刚度特性分析及实验研究

应用理论分析方法对影响加工中心静刚度的因素包括丝杠结构静刚度、进给伺服系统刚度、主轴-刀具系统静刚度、滚动导轨刚度等进行了分析。以立式加工中心VICTOR为例,分别采用数控进给加力方式和螺旋加力结构方式进行加力,实测了加工中心主轴端面与工作台间Z向和X向的静刚度值,测量结果显示加工中心的静刚度并不明显高于普通机床。为加工中心结构及系统的设计、工艺参数的选取等提供借鉴。

横向载荷作用下刚性桩变位规律研究

目前对横向受载刚性桩的研究主要集中在其承载力方面,对变化规律研究很少。为此提出了利用刚性桩上两点位移求桩上任意一点位移、桩回转中心位置及转角的方法。通过对粉质黏土中的刚性桩进行模型试验与数值计算发现,回转中心位置随位移和载荷的增大,先是急剧下降,然后变缓,最后基本趋于稳定,而且桩埋置参数与土力学参数对回转中心位置的变化规律影响很小;而桩的转角随位移增大近似线性变化。比较发现,由试验和数值计算得到的回转中心极限位置与由极限地基反力法得到的结果相差不大。

带刚性硬中心波纹扁壳的非线性振动

应用轴对称旋转扁壳的非线性大挠度动力学方程,研究了带刚性硬中心波纹扁壳的非线性自由和受迫振动问题.采用格林函数方法,将扁壳的非线性偏微分方程组化为非线性积分微分方程组.再使用展开法求出格林函数,即将格林函数展开为特征函数的级数形式,积分微分方程就成为具有退化核的形式,从而容易得到关于时间的非线性常微分方程组.针对单模态振形,得到了非线性固有频率及谐和激励作用下的幅频响应.作为算例,研究了正弦波纹扁球壳的非线性自由和受迫振动现象.本文的解答可供波纹壳的设计参考.

骰子中灌铅对掷骰子结果的影响

骰子是一种常用的赌博工具,骰子灌铅后,重心可能偏离其几何中心.将骰子视为刚体,将掷骰子过程看作刚体自由下落然后与桌面碰撞的刚体动力学过程.本文计算出重心偏离的骰子下落后,各个面向下的概率.

任意多边形匀质刚板绕垂直板面质心轴的转动惯量的几何求法

利用改造后的平行轴定理,提出了一种推导任意多边形匀质刚板绕质心轴的转动惯量的几何方法,并用这种方法推导出任意三角形和五边形匀质刚板绕质心轴的转动惯量公式.

刚体转动瞬心极迹动态关系的演示教具

介绍一种演示刚体平面平行运动转动瞬心极迹动态关系的教具 ,可清晰的在一幅画面上演示瞬心位置移动所描绘出的空间极迹和本体极迹以及三者之间的动态关系 .教具结构简单易于制作 。

细节管理在消毒供应中心硬式内镜器械管理中的应用及其安全性分析

[目的]探讨细节管理在消毒供应中心硬式内镜器械管理中的应用及其安全性。[方法]自2018年1月起开始将细节管理应用于消毒供应中心硬式内镜器械管理中,分析细节管理实施前1年、实施后1年硬式内镜器械管理效果与安全性。[结果]细节管理实施后硬式内镜器械清洗10倍带光源放大镜检测合格率是97.06%,蛋白残留检测合格率是91.18%,三磷酸腺苷(ATP)生物荧光检测合格率是94.12%,分别高于实施前的82.35%、76.47%、73.53%,器械损坏率为8.82%,低于实施前的29.41%,且实施后相关使用人员满意度为97.92%,高于实施前的85.42%,差异均有统计学意义(P<0.05)。[结论]细节管理应用于消毒供应中心硬式内镜器械管理可提升器械管理质量及安全性。

立式加工中心床身结构有限元分析与优化

应用Pro/engineer软件建立三维模型,通过对加工中心GSVM6540B主要支承部件床身的不同筋板布置方式进行Ansys有限元分析,比较不同筋板布置方案对床身静、动态特性的影响,提出结构优化方案。

四位置刚体导引曲柄滑块机构的设计

通过作出布尔梅斯特圆心曲线、圆点曲线后,根据动力学要求γmin>40°～50°,对曲柄滑块机构进行了设计,求出拐点圆,并得出滑点、导路倾角、拐点圆之间的关系.滑块铰接点B1的位置与滑块导路倾角β有关,而拐点圆K1与滑块导路倾角β无关;设计时可适当调整滑块导路倾角β而拐点圆不变,则点B1位置在拐点圆K1上作出相应变化,以满足设计要求.对于计算实例,当A取值<-17时,不能得到圆心曲线上的点,与布尔梅斯特圆心曲线的理论相符合,即对于任意给定连杆平面四个相关位置,连杆运动平面上只能找到一些与之相应的圆心点.

匀质边框三角形刚体绕质心轴的转动惯量公式

确定了任意匀质边框三角形刚体的质心的几何位置;在此基础上推导出匀质边框三角形刚体绕质心轴的转动惯量公式,为计算三角形网格状边框刚体绕质心轴的转动惯量奠定了理论基础.