可变体系的几何稳定平衡状态及受力分析

索和撑杆组成的张拉集成体系，膜结构及悬索体系，一般都要施加预应力使其成为能承受荷载的几何不变体系，整体受力表现为几何非线性。本文将其受力状态分解为两部分，一是几何稳定平衡状态，二是弹性稳定平衡状态。文中提出几何稳定平衡状态的分析计算方法，证明增量迭代法的收敛性。结果表明，所提出的方法收敛快，精度高。

杆系可展开结构静动定特性及几何稳定性探讨

杆系可展开结构是一种新型空间结构形式,结构的刚性是其工程设计的关键.阐述了这种结构的基本特征,讨论了杆系铰接体系静动定分类方法,并引用线性理论中过定的概念明确了体系分类的力学含义.采用平衡矩阵的奇异值分解方法确定体系的静动定参数、独立自应力模态和机构运动模态.对几种典型的杆系可展开体系的分析表明:体系为实现展开功能而具有不同的机构状态.折叠结构需要附加约束来满足结构刚性要求,而张拉整体结构内在的一阶无穷小机构使其具有了承载能力.

几种离散格网模型的几何稳定性分析

对仅从剖分单元的形状和面积的变形研究,不能完全表达格网模型几何稳定性作了分析,并提出了从研究格网结点空间分布均匀性在多分辨率剖分过程中的变化出发,分析格网系统稳定性的研究思路,并选择能直接反映格网结点分布特性的四个统计量作为格网结点均匀性的评价指标。对几种离散格网系统的几何稳定性进行比较和评价,分析了不同格网生成方式对稳定性的影响,最后,在此研究基础之上,提出了进一步研究的工作方向。

基于构件层次的铰接杆系结构几何稳定性讨论

考察构件刚度和构件撤除对杆件系统几何稳定性的影响.从常规结构稳定理论的角度审视铰接杆件系统几何稳定性问题.基于结构稳定的能量准则和刚度矩阵的构成分析,重新考察了Maxwell准则和平衡矩阵准则的充分必要性.解释了构件零刚度和构件撤除对体系几何稳定性影响的一致性.利用自应力矩阵的特性,提出并证明了一种快速识别杆系结构中“必需杆”的方法.一种多根构件撤除后体系几何稳定性的判别准则进而被发展.该判别准则的数值效率体现在仅利用原结构平衡矩阵一次分解后的信息,杆件撤除后体系平衡矩阵的秩可通过两小规模矩阵秩之间的关系来表示.

索杆张力结构几何稳定性分析

索杆张力结构是指由张力索和压杆组成的、具有预应力自平衡的新颖结构体系 .本文详细阐述这种结构的基本概念和结构特征 ,讨论结构静动定体系特性和几何稳定性判定分析方法 ,指出索杆张力结构应具有一阶无穷小机构的几何稳定体系 .文中采用奇异值分解方法计算结构平衡矩阵的秩 ,并计算独立机构位移模态和自应力模态 .最后 ,对几种典型的索杆张力结构进行了算例分析 .

瞄准线的几何稳定原理与陀螺配置

在现代光电火控、制导系统中,为了提高命中精度常常要求对瞄准线进行稳定,减小载体扰动的影响。本文用矢量法讨论瞄准线的几何稳定原理,导出了稳定瞄准线的三种运动控制方程,指出了用一个二自由度陀螺或两个单自由度陀螺测量载体扰动实现瞄准线稳定必须满足的前提条件。

基于几何稳定工作状态的陀螺仪标定方法

陀螺漂移是影响重力测量惯性稳定平台精度的主要误差源。为了保证稳定平台的性能,需要对陀螺漂移进行标定,并用标定结果对稳定平台进行补偿。笔者提出了一种利用惯性稳定平台的几何稳定状态标定陀螺漂移的方法,建立了稳定平台几何稳定状态的运动微分方程,推导出以陀螺仪漂移模型系数为状态变量的系统方程,以平台上加速度计的输出为观测量,采用扩展卡尔曼滤波器对陀螺仪漂移系数进行估计。仿真实验的结果表明,新的陀螺漂移标定方法是有效和准确的,常值漂移估计误差不超过0.7%,与加速度成比例漂移估计误差不超过1%,与加速度平方成比例的漂移估计误差不超过2%。

桁架拓扑优化几何稳定性判定法和约束方案比较

为提高桁架结构几何稳定性的判定准确度和桁架拓扑优化结果的工程实用性,对桁架结构几何稳定性的判定方法和桁架结构拓扑优化问题中3种几何稳定约束方案的有效性进行了比较研究。首先结合简单桁架示例,对比了判定桁架结构几何稳定性的几种方法,给出评估桁架结构几何稳定性的一种简单流程;然后对处理桁架结构几何稳定性的3种常见约束方案,给出了对应拓扑优化问题的一个统一的半定规划(SDP)模型;最后结合算例讨论了3种几何稳定约束方案下的拓扑优化结果,说明了不同方案的有效性。结果表明,考虑附加载荷或全局稳定约束均不能保证优化后桁架结构的几何稳定性,但在约束值合理设置的情况下,考虑基频约束则可以保证。

张力结构的几何稳定性分析

本文介绍了张力结构的基本概念及其结构特点.通过对杆系结构的分类、自应力模态、机构位移模态的确定,以及体系稳定性判别准则等细节的研究,对结构几何稳定性作了较为完整的分析.

几何稳定过程的性质

本文主要研究几何稳定过程的性质。首先,我们得到了由α-stable过程驱动的几何稳定过程并给出几何稳定过程的解。其次,证明了在随机噪声较大时,几何稳定过程的解几乎处处以指数速率趋近于零。

空间桁架的几何稳定性、传力路线及受力敏感度分析

从几何稳定性、传力路线、受力敏感度等多角度,对空间桁架等屋盖结构体系的受力性能进行分析,为结构选型、建模、具体设计及审图工作提供了理论上的参考。

基于几何QSR-耗散性和线性静态输出反馈控制器的非线性随机离散系统的几何镇定

本文研究了非线性随机离散系统的几何镇定问题。 首先,引入了非线性随机离散系统的几何随机增量QSR耗散的概念,并给出了该概念的线性矩阵不等式(LMI)表示形式;其次,基于几何随机 增量QSR耗散性和线性静态输出反馈控制器,提出了该系统的概率意义下的几何均方增量稳定的 充要条件。 最后,通过进行数值模拟,展示了所得结论的有效性。

基于π定理及多元线性回归的河道稳定水力几何形态公式研究

基于量纲分析—π定理找出了河道稳定水力几何形态的影响参数Π1和Π2,将303组原型观测和水槽实验资料作为样本数据进行多元线性回归分析,提出了一套稳定河宽B R和稳定水深h R的计算公式。选取Yalin和da Silva方法作为标准方法对该公式进行检验比较,结果表明:两者计算散点图中计算河宽和计算水深值均与实测值接近;总体而言,公式各误差指标略优于Yalin和da Silva方法,但从各误差指标的数值上看两者差别不大。故可认为2种方法计算精度相当,可将公式应用于工程实践。

河道稳定水力几何形态计算方法适用范围研究

在前人的研究基础上,运用数理统计法对Yalin和da Silva方法、Chang方法、Huang和Nanson方法3种理论方法的适用范围进行研究,找出了各方法最佳适用范围。根据分析结果:当要求B_(R)、h_(R)、S_(R)都满足精度要求时,三种方法适用范围不同,可以根据lgΠ的取值选用最优方法使用;当只要求B_(R)、h_(R)都满足精度要求时,Yalin和da Silva方法适用范围最大。在实际工程中特定断面处河宽和水深相对容易确定和控制,而比降则变化复杂,基于此,Yalin和da Silva方法可作为河道稳定水力几何形态计算的最优选择。另外,在Yalin和da Silva方法没有覆盖而在Chang方法、Huang和Nanson方法可覆盖的范围内,后两者可配合使用。

基于几何稳定性的攀达穹顶顶升杆布置方法

基于机构协调条件,给出了攀达穹顶从安装面到设计构型作最短距离运动的刚体位移方向求解方法。进行正交变化,将求得的刚体位移方向转化为系统机构位移模态矩阵的主向量。以驱动系统沿刚体位移方向运动,同时以保证系统维持足够的几何稳定性为目标,讨论顶升杆的布置问题。数学上将顶升杆的增加描述为对攀达穹顶所有机构位移模态对应的零特征值的正扰动。对应于攀达穹顶的刚体位移方向(主机构位移模态向量),由节点下方设置的顶升杆对其特征值的扰动最大确定该顶升杆的方向。对比扰动量的大小,可定量评价在不同节点设置顶升杆的优劣。对刚体运动路径上较多的代表性构型开展相同的分析,可确定布置顶升杆的最佳节点区域。针对一个双层网格攀达穹顶算例进行计算,以上策略能够有效得出该算例的顶升杆布置方式。

金川二矿水平矿层几何非稳定性分析的突变模型

首先根据金川二矿水平矿层的开采特点和地质及力学背景,将其简化为两端受水平力作用的弹性地基梁。然后依据非线性突变理论建立水平矿层的尖点突变模型并得到矿层的失稳条件。最后根据突变模型及失稳条件对水平矿层在逐渐被采薄过程中的稳定性状况进行预测分析,得出矿层不会发生几何非稳定性突然失稳事故的结论。

球面组合网壳结构的几何非线性稳定分析

本文利用组合结构有限元法进行了球面组合网壳结构的几何非线性稳定分析，给出了Ｔ．Ｌ．坐标系下空间梁单元和满足离散Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ假定的三角形板壳元的非线性刚度矩阵，并利用柱面弧长法有效跟踪了结构的荷载－位移曲线。本文详细分析了４０ｍ跨度的球面组合网壳及其特例──带肋壳、光面壳及钢网壳的变形路径、位移形态和临界荷载，得到了一些有价值的结论。

基于方向金字塔分解与稳定几何失真校正的鲁棒图像水印算法

目的为了提高水印算法的抗几何攻击能力,并兼顾较高的鲁棒性与不可感知性,设计一种基于方向金字塔分解与稳定几何失真校正的鲁棒图像水印算法。方法首先,引入方向金子塔,对载体图像完成分解,输出对应的低通与高通子带;将低通子带分割为一系列的非重叠块;根据载体的亮度、纹理与边缘掩码,计算水印嵌入强度,最大程度地平衡水印图像的不可感知性与鲁棒性;设计水印嵌入方法,将经过Arnold映射加密后的水印嵌入到非重叠子块中,通过修改载体的方向金子塔分解系数,获取水印图像;将不同的攻击类型作用于水印图像,建立训练样本;再利用方向金子塔分解训练样本,计算高通子带的高斯-厄米矩能量,将其视为特征矢量;再利用特征矢量对模糊支持向量机完成训练,以预测几何失真参数,准确校正受攻击的水印图像;设计水印检测机制,从水印图像中复原水印。结果实验数据表明,与当前图像水印方案相比,所提算法具有更高的抗几何变换能力,以及较好的不可感知性与鲁棒性,其提取的水印失真度最小,对应峰值信噪比保持在40dB以上。结论所提水印算法具有较高的鲁棒性和视觉隐秘性,在版权保护、信息防伪等领域具有一定的参考价值。

时变离散动态系统的渐近稳定性和几何速度稳定性

对时变离散动态系统给出了判断其渐近稳定和几何速度稳定的充分条件.

大型环状索杆结构的几何非线性稳定性分析

研究了大型环状索杆张力结构这一新结构的几何非线性稳定性能,为其应用于实际工程提供了理论基础.采用索元、梁元、杆元混合非线性有限元法,探讨了10种布索工况以及不同矢跨比下结构的几何非线性稳定性.结果表明,适当地布索可显著地提高结构的稳定性,同时布置环索和斜索或者同时布置环索和径向索时结构的承载能力分别是无索时的8.9倍、8.75倍,其中内环索对结构稳定性能的影响尤为重要;此外,在矢跨比为7/30左右时,该结构有最佳的稳定性能.