CRACK IDENTIFICATION IN STEPPED CANTILEVER BEAM COMBINING WAVELET ANALYSIS WITH TRANSFORM MATRIX

This paper illustrates the crack identification method combining wavelet analysis with transform matrix. Firstly, the fundamental vibration mode was applied to wavelet analysis. The crack location was found by the peaks of the wavelet coefficients. Secondly, based on the identified crack locations, a simple transform matrix method requiring only the first two tested natural frequencies was used to further identify the crack depth. The present method can be used for crack identification in a complex structure. Numerical results of crack identification of a stepped cantilever beam show that the suggested method is feasible.

NSRL 200 MeV直线加速器能谱分析系统的设计(英文)

20 0MeV直线加速器能谱分析系统用来测量直线加速器的束流能谱 ,为指导直线加速器的调机和了解机器状态提供实验证据。为了克服非成像系统以及分辨率不高的缺点 ,在NSRL二期工程中对这个系统进行了重新设计 ,现已安装和调试。

双PSD工业机器人标定系统多目标位置控制研究

为了快速、精确、低成本的实现工业机器人的标定,设计了基于双PSD(位置传感装置)的工业机器人标定系统,激光束校准是该标定系统的关键问题,需要控制固定在工业机器人末端执行器上的激光指针,使得激光束照射在一个PSD中心,并反射到另一个PSD中心,针对此多目标位置控制问题,在建立激光束校准模型的基础上,运用H∞控制理论设计了H∞控制器,通过在线预估工业计机器人坐标系与PSD坐标系之间的变换矩阵,快速实现激光束校准,并通过实验验证了该H∞控制方法的可行性和有效性。

三维空间实体-梁单元法中转换矩阵的推导

在总结现有钢管混凝土拱结构计算模型不足的基础上,提出了适用于进行钢管混凝土拱结构材料非线性分析的三维空间实体-梁单元法;给出了其分析的思路和结构刚度矩阵的一般形式;针对其刚度矩阵中的位移转换矩阵和坐标转换矩阵,给出了详细的推导过程,为自编该方面的有限元计算程序提供了参考资料。

回传射线矩阵法分析桩的横向动力响应

将Timoshenko梁引入到弹性地基梁模型中 ,考虑地基土的分层变化 ,建立了桩顶作用一水平动荷载桩的横向动力响应的基本方程。采用Fourier变换和回传射线矩阵法 ,获得了桩基横向自由振动的频率方程 ;通过离散Fourier反变换 ,得到了冲击荷载作用下桩身的动力响应。经算例分析 。

几何大变形三维梁单元的U.L列式

推出了几何大变形三维梁元的坐标转换矩阵 ,并且给出了大转角位移的计算公式。考虑空间梁的双向弯曲 ,同时考虑弯曲与轴向作用的相互耦合 ,在平截面和小应变的假定下 ,采用 U.L 描述 ,基于非线性增量有限元理论 ,导出了考虑位移高阶项影响的三维梁单元的切线刚度矩阵 ,给出了相应的有限元表达式和对应的计算公式 。

大长宽比、变发散角光束二维变焦整形研究

为实现激光束形状的二维整形,同时灵活适应入射光束发散角、尺寸等参数的变化,提高光束质量,提出了一种适用于大长宽比、变发散角的激光束二维变焦整形方法。该方法利用光线变换矩阵方法分析光路,采用柱透镜、球透镜对光束进行二维变焦整形,通过镜片位置和间距的动态调节,实现对光束在x,y两个维度上的尺寸、发散角共四个参数各自独立的调整,实时校正激光束的低阶像差,使出射光束始终保持为预定状态。试验研究表明,该方法具有光路结构简单、综合像差小、调节范围大等优点,能够显著改善高功率激光器的光束质量,尤其适用于具有大长宽比增益区的板条激光器和化学激光器的输出光束整形。

变截面纤维增强塑料梁结构的疲劳寿命分析方法

研究了一种变截面纤维增强塑料梁结构在风载、惯性作用等综合载荷作用下的疲劳寿命分析方法。MW级水平轴风机叶片是一种典型的变截面纤维增强塑料悬臂梁结构,其外载荷按照IEC61400的相关规定和GL(Germanisher Lloyd)规范,利用GH bladed软件对风力机的疲劳工况进行设定和载荷计算并获得疲劳载荷谱。为了解决沿展长和时间不断变化的载荷对求解带来的困难,通过有限元方法获得梁结构任意截面上各点的应力转换矩阵。应力转换矩阵可将无规律的疲劳载荷谱转换为各应力分量的应力谱,通过将应力谱利用雨流计数法进行统计,再根据材料的疲劳S-N曲线和Miner线性损伤叠加原理,即可得到梁结构上任意点的疲劳损伤和疲劳寿命。通过简单算例与商业软件FOCUS的计算结果对比,该方法能更方便地得到任意位置处、任意截面上的多轴向纤维增强塑料结构的疲劳性能,并且表明该有限元-应力转换矩阵方法对于评估变截面的纤维增强塑料梁结构在随机载荷作用下的疲劳性能是一种高效且可靠的方法。

汽车前照灯模拟软件的研究

计算机辅助设计软件的应用大大缩短了汽车前照灯设计的周期并且降低了成本 ,在汽车前照灯CAD设计系统中 ,一个非常重要的模块就是光型模拟系统。它能够直观并且细节化地显示所设计的前照灯的光型分布。我们就设计了这样一种软件 ,既可以模拟照明效果 ,又可以显示相应的等照度曲线。本文将就该软件的原理以及编程技巧做一些说明 ,当然在文章最后还会给出软件的模拟效果。

固体中散射电子空间输运的矩阵方程

用蒙特卡罗方法模拟固体中电子散射的计算量很大,为此给出一个描述这一过程的矩阵方程。该方程只涉及乘法运算,用于转换散射电子的空间坐标。计算方便、节省机时,明显优于习惯上使用的直角坐标系方程。

脉冲变压器锥形绕组感应系数矩阵简化计算方法

在进行脉冲变压器多匝数(实际变压器绕组匝数多达4000以上)锥形绕组电压分布仿真时,绕组感应系数矩阵巨大的计算量是制约其实现的瓶颈之一。为了克服此瓶颈,研究了绕组感应系数矩阵的规律性,指出感应系数存在端部效应,且线圈间的互有感应系数随间距衰减很快。在此基础上提出了脉冲变压器锥形绕组感应系数矩阵的简化计算方法,对多匝数绕组,该方法能传统方法所需的n(n+1)/2步减少至2n+25(n为绕组匝数),大大减少了计算量,使多匝数绕组的仿真计算成为可能。

高斯光束通过非轴对称光学系统的变换

高斯光束通过非轴对称光学系统时就变成像散椭圆高斯光束。本文使用矩阵方法研究了有简单像散高斯光束的变换特性,推导出像空间中xoz和yoz面上束腰重合和相等的条件,以及一股地,像空间中光斑椭圆变成圆和等相面为球面的条件,并以数值计算例说明。

带球差的分数傅立叶变换系统的传输特性研究

以广义衍射理论和矩阵光学为基础,介绍了两类带透镜球差的分数傅立叶变换系统。该文以平顶高斯光束入射为例,进行了数值模拟,详细分析了平顶高斯光束在两类带透镜球差的分数傅立叶变换系统中的传输特性。结果表明,球差对输出面上光强分布的影响是比较大的。正球差起会聚作用,负球差起发散作用。在考虑透镜球差的情况下,两类实现分数傅立叶变换的系统不再等价。

基于多体系统动力学的旋翼桨叶响应计算方法

在中等变形梁的基础上引入增广转换矩阵,为解决桨叶动能项推导编程计算较为复杂的问题,建立了一种新的递推计算方法。该方法在原有的转换矩阵基础上进行了增广,建立了相邻运动坐标系间动能项引起的质量、阻尼、刚度和广义力递推计算方法。以法国SA349/2小羚羊直升机的试飞测试数据为依据,验证了方法的有效性。

高斯光束通过猫眼逆反射器的变换特性

运用矩阵光学对高斯光束通过猫眼逆反射器的传输变换进行了理论推导,并对猫眼逆反射器后向反射光特性进行了分析。研究表明,当入射光腰与猫眼逆反射器的距离不同时,选取合理的正离焦量可以得到比输入高斯光束发散角更小的反射光束。

有限元分析中的曲梁单元切线刚度矩阵

利用变分原理，推导了两节点二维曲梁单元几何非线性的单元切线刚度矩阵。为了便于进行结构分析，给出了非节点荷载和坐标变换的处理方法。算例表明本文为解决结构大变形、小应变问题提供了可靠实用的计算方法。

系列移动荷载下周期性弹性支撑连续梁的共振及消振效应

基于Fourier变换、系列Fourier变换及传递矩阵方法,研究了移动荷载列作用下周期性弹性支撑连续梁的共振及消振效应。通过Fourier变换和系列Fourier变换,把单个移动载荷所引起的动力响应表示为响应函数沿代表跨的积分。利用梁和弹性支撑处的传递矩阵,建立了周期性弹性支撑连续梁的响应函数和特征方程。根据叠加原理并利用单个移动载荷的解,得出了等间距移动载荷列作用下周期性弹性支撑连续梁的动力响应表达式。根据单个移动载荷引起梁的频域响应,建立了周期性弹性支撑连续梁在等间距移动载荷列作用下的共振和消振条件。计算结果表明:当移动载荷列的速度及间距符合共振条件时,将会发生共振效应;当符合消振条件时,将会发生消振效应。

复数矩阵元光学系统的高斯激光束传输和变换

本文导出矩阵元为复数的光学系统输出空间高斯光束参数普遍运用的计算公式，讨论了含有高斯孔径的傅里叶变换系统和梯度折射率系统的先学传递矩阵，文中给出这些系统的光束变换式系列，表明衍射角（λ／πω＿ｇ）是高斯孔径的衍射效应因数。

一种轴向梯度折射率板的高斯光束变换特性分析

本文根据非均匀介质中的近轴光线方程导出了一种轴向梯度折射率板的ABCD传递矩阵。

变截面梁动力响应的频域传递矩阵计算方法

为提高变截面梁振动分析的计算效率,提出了基于频域传递矩阵法的动力计算算法.首先,选择线速度、角速度、弯矩和剪力作为求解变量,通过Laplace变换将变截面梁的动力响应时域偏微分方程转换为频域常微分方程;然后,通过求解频域方程并结合协调和边界条件建立变截面梁的频域传递矩阵;通过构造傅里叶级数展开形式的时域响应函数,对变截面梁传递矩阵方法求解的频响函数进行Laplace逆变换,建立了变截面梁的固有特性计算和时域瞬态响应计算方法,最后,借助数值仿真软件,开发了变截面梁动力响应分析的计算程序.完成对算例的仿真计算和分析,并与有限元计算结果进行对比,数值结果验证了该方法的正确性和有效性.