两跨连续组合板静力性能数值模拟研究

为考察多个因素对两跨连续钢-混凝土组合板静力性能的影响,通过ABAQUS软件建立组合板静力性能的有限元模型,用7组足尺试验数据验证该模型的可靠性。结果表明:有限元模型可有效预测钢-混凝土组合板的静力性能,试件极限承载力的模拟值与试验结果最大相差80%;在弯矩预测方面,有限元模拟值与试验结果最大相差40%。

长期跑步对大学生身体静态姿势稳定性影响研究

目的:对长期跑步大学生进行身体姿势稳定性和平衡控制能力测试,拟发现长期跑步对人体平衡能力的特异性影响。方法:随机选取2020级86名大学生为研究对象,按照每周跑步次数、每次跑步时间和运动周期分为运动组和非运动组,分别进行身体静态姿势稳定性的测试。结果:除了闭眼头转向左侧(HL)环节,其余测试中运动组较非运动组大学生总体稳定性(ST)都出现了显著性降低。在部分测试中,运动组大学生体重分配指数(WDI)较非运动组大学生出现了显著性差异现象,F1-F8的不同频率振动波幅比较亦出现了显著性差异。在闭眼头转向左侧(HL)环节,运动组大学生和非运动组大学生比较,右脚前掌站立时占比(D%)出现显著性上升现象。脚后跟站立时占比(HEEL)出现了显著性下降现象。结论:①长期跑步使大学生拥有更好的姿势控制能力,在安静站立时机体振动幅度更小,摆动频率更低;并有效提高视觉和本体感觉对机体稳定性的调节能力,但对前庭功能影响不明显。②长期跑步会使机体重心偏向前脚掌部位,在进行头转向过程中主要依靠本体感觉和加大前脚掌站立比重来维持平衡,且右侧肢体调节能力更强。

传统风格钢筋混凝土梁-柱节点抗震性能试验研究

传统风格现代建筑结构是继承和创新地域建筑文化的良好载体,但由于构造方法不同,使其与常规现代结构有较大的区别。通过4个模型比例为1∶1.5的传统风格钢筋混凝土梁-柱中节点的低周反复荷载试验,研究了该类节点的破坏机理、承载能力、滞回特性和耗能能力等抗震性能,分析了体积配箍率、上下梁净间距对该类节点抗震性能的影响。结果表明:传统风格钢筋混凝土梁-柱节点在加载过程中形成了上、中、下3个小核心区,最初裂缝出现在下核心区,随后为上核心区和中核心区,最终破坏时3个小核心区均出现了"X"形剪切裂缝,其中下核心区破坏最为严重;随着体积配箍率的增大,节点极限承载力提高,滞回曲线更为饱满;随着上、下梁间距的增大,节点极限承载力基本不变,滞回曲线饱满度明显下降。与常规钢筋混凝土梁-柱节点相比,传统风格钢筋混凝土梁-柱节点的位移延性系数和极限阶段的耗能系数较小,延性和耗能性能相对较差。

航空航天变形铝合金的进展(1)

对变形铝合金在航空航天器中的应用、变形航空航天铝合金的发展历程及其趋势作了简要的回顾。将国外航空器铝合金的发展分为5个阶段,将中国航空航天铝合金的发展分为4个阶段。分析了中国航空铝合金与国外的差距。介绍了铝合金在民用飞机上的应用及几种新型铝合金的特性。全文分为3部分刊出,本篇是全文的第一部分。

基于分形理论及蒙特卡罗法的电主轴热特性分析

为了在设计阶段解决高速主轴在实际加工中因温升过高而突然失效问题,构建了主轴热-结构耦合有限元瞬态分析模型.提出了基于接触角迭代法的滚动轴承生热功率求解方法,利用电动机效率分析法求解其生热功率.引入分形理论与蒙特卡罗方法计算结合面间接触热导,有效避免了统计学方法的不准确性与实验法通用性不强的缺陷.由雷诺数判定冷却液流动状态,并依据努赛尔数计算出主轴不同部件的对流换热系数.将上述边界条件施加到有限元模型中,对主轴温度场与热变形进行仿真.结果表明,高速主轴热特性建模方法正确,并能准确预测主轴温度场分布和热变形.

主管内填混凝土对矩形钢管桁架受力性能影响

为了解主管内填混凝土对矩形钢管桁架受力性能的影响,在试验研究的基础上,进行了主管内填混凝土对矩形钢管桁架结构节点、杆件承载力和刚度的影响分析,并探讨了其失效机理。结果显示:主管内填混凝土改变了节点的失效模式,但节点仍然是桁架结构的薄弱部位;主管内填混凝土能够明显提高受压节点的承载力和刚度,但受拉节点的承载力和刚度提高程度不明显;主管内填混凝土能够很好地协助受压主管受力,并提高受压主管刚度,而受拉主管的承载力和刚度提高程度不明显;对受压支管承载力有一定影响,而对受拉支管影响很小。探讨了目前规程关于受压节点的破坏模式和承载力计算,以及主管内填混凝土后的矩形钢管桁架结构变形的计算,提出了考虑节点变形影响的实用计算方法,为主管内填混凝土矩形钢管桁架结构的应用提供参考。

部分包裹混凝土柱加固钢框架结构的非线性分析

部分包裹混凝土组合柱(PEC柱)表现出型钢强度高和混凝土抗压能力强等优点,具有良好的抗震性能。此次分析以原框架结构为原型,阐述了采用PEC柱加固所具有的优势。对原框架以及采用PEC柱加固后的框架,通过结构分析软件SAP2000进行静力非线性分析和非线性时程分析,对两种框架的抗震性能和结构的破坏情况进行对比分析。结果表明:框架经过加固后其强度和刚度均有所提升;地震作用下,框架经过加固后其破坏情况明显减小,塑性铰主要集中在底层梁上。

不同轴压比冻融RC剪力墙抗震性能试验

通过人工气候快速冻融技术仿真混凝土结构所处的冻融环境,制作4榀剪跨比为2.14的RC剪力墙试件进行冻融循环试验,继而采用悬臂梁式加载方案对其进行拟静力加载试验,以研究轴压比变化和冻融循环作用对RC剪力墙承载能力、变形能力、强度衰减、初始刚度、刚度退化以及耗能能力等抗震性能指标的影响规律.结果表明:相同轴压比下,经冻融循环作用后的RC剪力墙试件加载破损更加严重,其初始刚度、水平承载能力、变形能力和耗能能力均有不同程度的退化,同时,强度衰减幅度、刚度退化速率、不同受力状态下的剪切变形及其占总变形的比例均有不同程度的增大;冻融循环次数相同时,随轴压比的增加,RC剪力墙试件破坏时裂缝分布范围、墙顶水平承载能力、初始刚度、强度衰减幅度以及刚度退化速率均逐渐增大,而变形能力、耗能能力、不同受力状态下的剪切变形、屈服状态下剪切变形占总变形的比例逐渐降低,在峰值状态下则逐渐增大并逐渐成为主要变形.综合考虑冻融损伤参数D与轴压比n对RC剪力墙峰值荷载与极限位移的影响,通过多参数拟合得到了考虑冻融损伤的RC剪力墙峰值荷载与极限位移计算式.该研究可为严寒地区以剪力墙为主要抗侧力构件的在役高层建筑结构的性能评估提供参考.

基于无源性理论的静止无功发生器非线性控制策略

分析了静止无功发生器(SVG)的数学模型,基于无源性理论,提出了SVG非线性控制策略。分别在负载平衡与不平衡条件下对该控制策略进行验证,仿真与实验结果表明了该方法的正确性。该方法控制简单,稳态精度高,动态性能良好,鲁棒性强,补偿后谐波含量低,有工程应用价值。

超磁致伸缩激振器的性能指标与测试技术研究

以工程应用为导向,阐述了超磁致伸缩激振器的性能指标和测试技术。有效利用超磁致伸缩材料的倍频效应,可以降低驱动磁场频率在200Hz以下,同时简化驱动线圈结构;静态力常数是综合反映超磁致伸缩激振器静态性能的重要指标;阶跃响应和幅频特性是反映超磁致伸缩激振器动态性能的主要指标;在满足最大激振力要求的前提下,激振器的设计应以提高动态性能为出发点;试验表明,输出位移和激振力符合设计要求,可做为制定技术标准的参考依据;系统模型和测试技术具有工程应用价值。

工业装配外骨骼机械臂承重性能研究

机械臂是工具支撑型工业装配外骨骼非常重要的一部分,它对工具的稳定支撑有着重要影响,直接决定此类外骨骼的使用性能。结合现有仿人机械臂的设计方法,以国内成年男子手臂尺寸为依据,基于弹簧连杆机构设计了一款用于工业装配外骨骼的机械臂。根据弹簧连杆机构的静平衡系统,阐述了工业装配外骨骼机械臂支撑以及承重的基本原理,证明了机械臂减重的可行性。为研究工业装配外骨骼机械臂承重性能,基于现有外骨骼模型进行了9组两弹簧机构连杆初始角度为不同θ1、θ2的仿真试验,并利用逆向仿真方法得到了不同条件下机械臂举升高度与举升力之间的关系曲线。为了更方便地研究机械臂承重性能,针对此机械臂提出了有效承重区间的概念。仿真试验结果表明,减小初始角度可以得到更大的有效承重区间,θ1对整个机械臂承重性能的影响比θ2大;具有较大初始角度的机械臂能够增强工具的稳定性。研究结果证明了基于弹簧连杆机构的机械臂能够很好地应用于工业装配外骨骼,为此类外骨骼机械臂的研究和设计提供了参考。

某轻骨料混凝土试件的栓钉推出试验研究

为研究钢-轻骨料混凝土中栓钉的静力性能，针对某轻骨料混凝土设计的6种试件进行静力推出试验，对轻骨料混凝土试件的静力试验结果进行了归纳和分析，并就钢筋布置形式和试验方法对试件静力性能的影响进行了讨论。试验研究结果表明，轻骨料混凝土推出试件的设计承载力满足 Eurocode 4设计规范的要求；试件的布筋形式对推出试验结果有较大影响，增加栓钉附近混凝土受压区的钢筋布置，有利于提高栓钉连接件的承载能力；不同布筋形式的试件在推出试验过程中的荷载～滑移规律有一定差别，但最大抗剪承载力下的滑移量差别不明显。

双钢板混凝土墙体构件抗震性能试验研究

为了研究双钢板混凝土墙体构件的抗震性能,基于2组6个双钢板混凝土墙体构件的拟静力试验,开展了墙体构件在低周往复荷载作用下的破坏模式和破坏特征分析,得到了试件滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数和耗能能力.第1组试验结果表明:栓钉间距是影响钢板和混凝土整体受力、防止钢板局部屈曲的关键因素;设置加劲肋,可以提高墙体整体刚度、承载能力和延性,但对延缓墙体裂缝出现影响不大.第2组试验结果表明:试件弹性阶段,3个试件的刚度变化基本一致,而且刚度较大,弹塑性阶段时,基础梁出现了裂缝,提前破坏,说明钢板混凝土结构与钢筋混凝土结构的交接处容易出现破坏.

Delta算子不确定系统的静态输出反馈H_∞控制

研究含有不确定性的Delta算子系统的静态输出反馈H∞控制问题.基于Lyapunov稳定性理论和有界实引理,给出静态输出反馈控制下Delta算子闭环不确定系统鲁棒渐近稳定且具有H∞性能γ的新条件,进而提出静态输出反馈控制器设计方法.最后通过数值算例验证了该设计方法的可行性和有效性.