平面连杆机构分析解析法的改进及应用

本文对平面连杆机构计算机辅助分析的解析法进行了改进，舍弃了把平衡力作为单一力偶矩和不计摩擦的假设，使其得到的理论分析结果更加接近机器的实际工况，并以牛头刨床六杆机构为例，说明了该方法的应用，用逐次逼近和逐个方程求解法求解动力学方程。

计及火电锅炉蓄热的互联系统频率暂态模型及解析分析

高比例新能源接入电网挤占了火电机组的发电空间并带来了较强波动性,火电机组常处于深调状态且易受到扰动的侵扰,导致锅炉蓄热水平差,频率响应能力未达标称,威胁系统频率稳定性。文中针对火电机组蓄热动态变化的影响展开研究,基于直流潮流与经典锅炉模型,构建了计及锅炉蓄热动态的互联系统频率暂态分析模型;通过模型等值聚合、等效变换、解环与近似替代,降低了模型阶数;进一步,基于模型特点进行模态分解,推导两机等值模型的简单闭式解,并基于闭式解,分析了火电机组锅炉蓄热模型参数对互联系统频率暂态过程的影响。算例表明,所建模型与所提解析方法能够在频率暂态计算中准确计及锅炉蓄热对互联系统的影响,所得结果可为增强火电机组频率支撑能力提供参考。

基于等效梁模型的叶片榫根粘弹性阻尼减振解析分析

在叶片的榫根添加粘弹性阻尼块是一种重要的被动阻尼振动控制方法。文中研发了一个等效梁模型来实现上述榫根添加粘弹性阻尼块叶片系统振动特性的解析分析。首先,简要介绍了将叶片等效成悬臂梁模型的建模思想。进一步,在考虑榫根摩擦及合理地引入粘弹性阻尼块材料参数的基础上,采用能量法完成了基于等效梁模型叶片系统的解析建模,并给出了求解固有特性和振动响应的方法。再则,进行了实例研究,采用所研发的模型分析了榫根添加ZN-33型粘弹性阻尼块叶片系统的1阶振动特性,并将相关结果与ANSYS求解结果比对以证明所研发模型的合理性。最后,基于所创建的模型讨论了粘弹性阻尼块参数对叶片系统振动特性的影响。结果表明:增加阻尼块厚度、储能模量和损耗因子对叶片减振有利。

地下箱形结构在爆炸地震波作用下动力响应的解析分析

基于平面弹性波动理论,建立了爆炸地震波作用下地下箱形结构动力反应的衍射模型,并与一维集中参数模型、一维弹塑性波动理论模型以及洛阳土中试验结果进行对比,验证了模型的正确性。研究了入射波角度、衬砌宽高比、围岩介质和爆炸距离的波动特性,结果表明:随着入射角度的增加,衬砌不同部位呈现明显的非一致分布特性,左侧墙位移大于顶板和底板;随着宽高比的增加,衬砌位移峰值增大,顶板和侧墙轴力减小;当阻抗比大于0.17时,围岩特性对衬砌动力的影响更加明显;衬砌各位置的应力幅值随爆炸距离增加而减小,距离越大,影响越弱。

考虑端部效应的动子无源型Halbach磁悬浮永磁直线电机电磁力分析

针对光刻机等高精确度定位平台无摩擦、无接触、无噪声需求,提出一种采用动子无源型平移和悬浮一体化Halbach磁悬浮永磁直线电机以实现定位平台的无摩擦悬浮及长距离定位运动。为了精确分析该类电机的悬浮力和推力特性,提出一种考虑动子永磁体端部效应的电机磁场解析模型并采用傅里叶分解法得到Halbach阵列永磁体磁场解析式。基于此磁场解析模型,通过洛伦兹力法得到了动子电磁力解析模型,并基于正交分解法推导了电机悬浮力和推力解耦的电磁力模型。结合有限元仿真对建立的电磁模型进行了对比验证,在此基础上,设计并制作了一台10极12槽样机,通过搭建实验平台进行推力和悬浮力测试,将实验测试值与有限元仿真值和解析值对比验证了所提出方法的准确性和快速性。

基坑开挖过程中埋地管线沉降位移解析计算

基坑开挖会诱发邻近埋地管线产生沉降变形,获取管线变形量对评估管线的正常使用和安全具有重要意义。基于弹性地基梁理论,建立地下管线沉降位移的计算公式,并分析地表中心沉降量和计算长度对管线沉降位移的影响;根据埋地管线与基坑边缘的几何关系,将计算长度取值依据界定为5种工况;通过与两个标定算例对比,验证解析方法的合理性;以北京某基坑工程为例,分析管线沉降位移的时空变化规律。研究结果表明:不同时期的沉降位移计算值和实测值变化趋势一致,但计算值略高于实测值;地表中心沉降量对管线沉降位移影响显著,输入值越大,沉降曲线形状越“凹”,输入值越小,沉降曲线越平缓;管线沉降位移自中心点向两端降低速率依次增加,在边界点附近降低速率减小,范围约为计算长度的1/10。所提方法在管线沉降预估方面偏于保守,是现有埋地管线沉降理论的一个补充,可为施工前期预判管线沉降分布提供重要参考依据。

高斯投影变形解析分析

作为一种常用的等角投影方式,高斯投影被广泛用在大地测量学的各个应用领域中。传统的高斯投影方法将地球视为椭球体,其数学公式主要为经差的幂级数展开式,公式冗长且计算量大,计算精度不足,也不能很清晰地反映高斯投影的本质和投影变形规律。而将地球视为球体时,高斯投影与横墨卡托投影是等价的,因此高斯投影公式可表示为形式紧凑的闭合形式。针对传统方法中存在的问题,本文通过球面公式计算特殊点处的投影变形和一条6度带条带内的投影变形,以此分析高斯投影的投影变形规律。

新型双层Halbach永磁阵列的解析分析

提出了一种新型双层Halbach永磁阵列,该阵列结构简单、易于优化,可以得到很高的气隙磁通密度正弦度。设计了一台高速无槽永磁同步电机,运用标量磁位法对双层Halbach永磁阵列在电机气隙中产生的磁场进行了解析分析,得到了气隙磁通密度的数学表达式,并进一步得到了电机空载反电动势。分析表明,优化后的气隙磁通密度的谐波畸变率仅为0.5%,反电动势中的谐波含量也非常小。制造了一台样机并进行了实验研究,通过解析、仿真与实验结果的对比,验证了解析方法的正确性。

滑脱效应影响的低渗储层煤层气运移解析分析

采用理论分析方法建立了滑脱效应影响的低渗透储层煤层气运移的数学模型,得到了有限长煤层气体稳态流动的采场压力分布解析式;无限长煤层和球向坐标煤层气体瞬态流动的采场压力分布解析式和相应的产量预测公式。通过具体矿区实例分析了抽采过程中低渗透储层滑脱效应影响的采场压力变化规律和气体产量预测规律。

冲击地压失稳理论的解析分析

根据冲击地压失稳理论，对矿井中的巷道、采场和断层冲击地压进行了解析分析。提出了临界阻力区概念，拽出Ｅ／λ是影响冲击地压的重要参数。分析了支护应力对冲击地压的影响。对断层冲击地压分析了煤层开采，围岩性质和开采深度对冲击地压的影响。

考虑断面及纵向施工效应时支护圆形洞室黏弹解析分析

针对深埋圆形洞室,用半径时变函数模拟断面开挖过程,引入空间影响系数对力学模型进行修正以考虑纵向开挖影响。当岩体模拟为任一黏弹性材料时,将方程拉普拉斯变换求得位移通解,逆变换后代入边界条件确定待定函数,最终得到用洞周面力表达的围岩应力、位移统一解。区分开挖与支护时段,利用围岩与支护接触条件建立关于支护力的积分方程。当取Boltzmann黏弹模型时,求解积分方程得到支护力的确切表达,并可求得开挖过程及任意时刻支护后应力、位移分段解析表达。算例分析表明,纵向推进速度越大,位移越大;断面开挖较快时纵向推进速度对位移的影响越显著。最终洞型和纵向推进速度均相同时,采用不同断面开挖速度且挖完立即支护时,开挖较快的情况位移变化较剧烈,而支护后最终稳定位移较小。但是,相应支护阶段产生的位移较大,支护力也较大。文中导出的解可用于计算圆形洞室半径任意开挖并加支护后的应力、位移,该方法也适用于其它黏弹模型岩体的施工分析。

矩形钢管混凝土轴压柱局部屈曲性能的解析分析

本文对矩形钢管混凝土轴压柱钢管壁的局部屈曲性能进行了理论分析研究 .用能量法计算出了在均匀压力作用下管壁的局部屈曲临界应力 ,得到了矩形钢管混凝土钢管板件的局部屈曲系数 k=10 .

偏心辐射KTP晶体温度场的解析分析

通过对于谐振腔内倍频晶体实际工作情况的分析,利用解析法得出了倍频晶体KTP晶体在非中心辐射下内部温度场的解析解,并计算了KTP晶体内部温度场分布,为有效解决激光系统热效应问题提供了理论基础研究。

公路长隧道污染物的运移机理及一维解析分析

公路长隧道通风问题是公路建设者们所关心的问题之一。隧道通风过程同时也是污染物在风流中的运移过程 ,污染物在风流中的运移主要包括分子扩散、对流运移、紊流扩散、衰减转化四种形式。据质量守恒定理 ,分别推导出了污染物移流扩散方程和污染物紊流扩散方程。扩散方程、风流流动方程、边界条件及初始条件便构成了污染物、空气二元混合气体的对流—扩散的数学力学方程。最后进行了在定常条件下的一维理论分析和实例计算 ,结果表明进行公路长隧道风流中的污染物运移模拟计算时 。

管状填充性椭圆形溶洞的围岩应力弹性解析分析

为分析含管状填充性椭圆溶洞的围岩应力,将实际工况简化为计及椭圆孔洞内压(q)的双向受压无限平面应力问题;以平面弹性复变方法为基础,把z平面椭圆外域保角映射到ξ平面圆外域,利用留数定理推导简化力学模型的2个复势函数φ1(ξ)和ψ1(ξ)的表达式,得到围岩任意一点应力分量(σρ,σφ,τρφ)的解析通式。随后,导出由孔洞内压产生的孔口附加应力场,讨论孔口应力随椭圆形状与围岩侧压系数λ的变化规律。研究结果表明:q产生的附加应力在孔口与x轴、y轴相交处分别有最大值、最小值;圆形孔洞无内压时,孔口应力的最大值随λ的增大而减小,最小值与λ无关。

盘式永磁涡流驱动器解析建模和分析

在传动装置的分析与设计中,对于永磁或涡流类的设备而言,解析模型往往更加具有机理性。利用基于等效磁路法建立的盘式涡流驱动器的解析模型,分析永磁涡流驱动器的各区域磁导和漏磁,求解出气隙中的磁感应强度,进而推导出转矩公式,并分析各参数变量对于转矩变化的影响。各解析结果分别与有限元法仿真和实验测量数据进行了比较,证明解析算法的合理性和准确性,在盘式永磁涡流驱动器的优化设计和性能分析中具有十分重要的意义。

设纵肋CFRST轴压柱屈曲性能解析分析与加劲肋设计

钢管宽厚比是限制矩形钢管混凝土构件截面设计的主要因素,为增加钢管宽厚比限值,延缓管壁局部屈曲,可在管壁上设置纵向加劲肋.加劲肋的肋数及尺寸显著影响钢管的承载力及管内混凝土的整体性能.论文建立设纵肋矩形钢管混凝土轴压柱的屈曲分析模型,将问题转化为求解均布荷载作用下加载边和非加载板均为固支边界的设纵肋薄板的屈曲荷载,采用能量法推导出构件屈曲荷载及屈曲系数的解析表达式.根据被加劲板的屈曲模式,提出采用最小加劲刚度比进行矩形钢管混凝土轴压构件加劲肋的设计,并给出相应的计算公式,为加劲肋的肋数、截面尺寸及材料性能设计提供指导.

异步起动永磁同步电动机齿槽转矩的解析分析和削弱措施研究

现有的齿槽转矩研究主要集中在定转子单边开槽的永磁电机,而异步起动永磁同步电动机定转子双边开槽,其齿槽转矩目前尚无有效的研究方法。文中提出了一种新的转子永磁磁动势等效方法,有效避免了转子开槽导致的气隙计算复杂性,基于能量法给出了异步起动永磁同步电动机齿槽转矩的解析分析方法,分析了极槽数配合及定子斜槽对齿槽转矩的影响。研究了通过改变转子齿宽及转子不等齿宽配合削弱异步起动永磁同步电动机的齿槽转矩,并给出了相应的转子齿宽确定方法。利用有限元法验证了上述削弱措施的有效性,并分析了对电机性能的影响。

饱和多孔介质一维瞬态波动问题的解析分析

采用基于混合物理论的多孔介质模型,提出了饱和多孔介质一维动力响应的初边值问题。利用拉氏变换和卷积定理,分别得到了边界自由排水时在任意应力边界条件和任意位移边界条件下瞬态波动过程的解析表达。几种典型的数值算例同时给出了两类边界条件下瞬态波动过程中多孔固体的位移场、应力场和孔隙流体的速度场、压力场。结果表明,饱和多孔介质的波动过程是多孔固体和孔隙流体中以同一速度传播的两种波动的耦合过程,时效特性分析也揭示了饱和多孔介质固有的表观粘弹性性质。

稻田降雨径流扰动系数的解析分析

为了解降雨径流过程中,降雨强度(RI)和叶面积指数(LAI)对稻田全氮(TN)、全磷(TP)浓度的影响,本研究使用移栽初期,分蘖期末期和孕穗期的水稻做LAI为2,4,6的覆盖材料,以及LAI为0的4个水平,在5.0,12.5,25.0,50.0 mm.h-14个RI下,做模拟降雨试验。研究中用径流扰动系数来表示LAI和RI对径流氮磷浓度的影响,结果表明LAI和RI对径流扰动系数均有显著影响;通过对降雨扰动系数做解析分析可以发现,TN和TP径流扰动系数的解析方程分别可以表达为:Y^=0.070×ln(RI)-0.035×LAI+0.618(R2=0.905)和Y^=0.002×RI-0.048×LAI+0.867(R2=0.913)。