刚性杆弦支穹顶实物加载试验研究

介绍了弦支穹顶体系的研究与应用现状,分析了半刚性弦支穹顶结构的优缺点,以半刚性弦支穹顶的概念为基础,以天津博物馆贵宾厅屋盖为工程背景,按照二阶段设计法中第二阶段结构特性提出并设计了刚性杆弦支穹顶结构。设计了实物加载试验方案,对该刚性杆弦支穹顶进行了静载试验研究,得到了刚性杆弦支穹顶结构内力及位移随加载历程的变化规律。分析比较了试验值与理论计算值,表明刚性杆弦支穹顶具有较好的受力性能。对刚性杆弦支穹顶和结构条件相同的天津博物馆多功能厅屋盖单层网壳进行了比较分析,结果表明刚性杆弦支穹顶具有受力性能优越,用钢量少,施工方便和造价低的优点,为其在工程中的进一步推广应用奠定了基础。

基于质点刚性杆模型的织物三维模拟

分析质点弹簧模型的基本原理、方法及其特性,将织物离散化成呈正方形分布的质点网格,把质点的弹簧连接变成刚性杆相连,并将作用在质点上的外力通过刚性杆直接传递到相邻质点上,构建了质点刚性杆模型。根据牛顿基本物理学定律,建立织物的力学方程,采用Verlet积分法对质点空间位移进行计算,利用Jacobi松弛算法保证质点间刚性杆的约束特性,实现对织物三维状态的模拟。同时,设置了空间物体,实现了织物对外界物体碰撞的简单处理,验证了模型对多约束叠加的适应性。该模型简单实用,其算法收敛稳定,并获得良好的实时效果。

空间刚性杆-弹簧组合结构轨道、姿态耦合动力学分析

以空间太阳帆塔在轨运行中遇到的强耦合动力学问题为研究背景,建立了空间刚性杆-弹簧组合结构轨道与姿态耦合问题的动力学模型,采用辛(几何)算法研究了其轨道与姿态耦合的动力学行为,研究结果可以从系统的能量保持情况间接得到验证.首先,基于变分原理,通过引入对偶变量将描述空间刚性杆-弹簧组合结构动力学行为的拉格朗日方程导入哈密尔顿体系,建立简化模型的正则控制方程;随后,采用辛龙格库塔方法模拟分析了地球非球摄动对轨道、姿态的影响及系统能量的数值偏差问题.数值模拟结果显示:随着初始姿态角速度增大,轨道半径的扰动增大,轨道与姿态之间的耦合效应加剧;带谐摄动对空间刚性杆-弹簧组合结构模型的轨道、姿态产生的影响比田谐摄动要高出至少两个数量级;同时辛龙格库塔方法能更好地快速模拟地球非球摄动影响下空间刚性杆-弹簧组合结构的动力学行为,并能够长时间保持系统的总能量,有望为超大空间结构实时反馈控制提供实时动力学响应结果.

位移法计算含有刚性杆件结构的解题技巧

通过位移法求解含弯曲刚度为无穷大的杆件结构体系的弯矩图,阐明刚性杆件结构与普通杆件结构在住移法计算上的不同及相关的解题技巧。

牵引车辆和刚性杆挂车间机械连接装置强度测试与评价研究

本文主要介绍了研究牵引车辆和刚性杆挂车机械连接装置强度试验的目的和意义,通过本项目的研究,确定了机械连接装置强度试验的适用范围,提出了机械连接装置强度试验的试验要求,分别给出了中置轴挂车列车和中置轴车辆运输列车中牵引车辆与刚性杆挂车间机械连接装置Dc值和V值的确定方法,研究制定了机械连接装置静态强度试验和动态强度试验的方法,并根据静态试验和动态试验提出了机械连接装置强度试验的判定要求。

多自由度刚性杆系静平衡计算

介绍了多自由度刚性杆系静平衡的分析计算。通过调整初始设计中杆件的长度来优化系统。

刚性杆端点de加速度(高一、高二、高三)

如图1所示,一刚性杆在运动过程的某一时刻,两端点A、B的速度分别为vA、vB,与杆所夹的角分别为α、β.由于杆不能发生形变,该时刻两速度沿着杆方向的分量应相等。

基于平面排架模式的屋面刚性杆假定合理性分析

采用平面排架模式计算单层仓库或厂房时,以往的习惯做法是将屋面网(桁)架假定为刚度无限大的刚性杆加以分析。由于屋面网(桁)架并非刚度无限大的结构,采用以上的假定,可能会与结构实际受力情况存在一定的误差。通过理论分析和有限元软件算例,详细分析了此假定带来的误差,主要是部分柱顶的剪力计算值偏小。同时考虑了不同跨数、不同材料等因素带来的影响。计算分析表明,对于单跨结构,此误差可以忽略,对于两跨以上的结构,此误差则不可忽略。对于两跨结构,给出了考虑误差后的放大系数的建议值,对于两跨以上结构,则建议采用有限元软件进行空间整体分析。

含刚性斜杆的平面有侧移刚架内力计算

在结构分析中,为简化计算常假定结构体系中某些杆件或杆件沿某个方向为无限刚性,含刚性杆结构的内力分析是结构力学的教学难点。在位移法教学中常涉及有侧移刚架,若刚架中含斜杆和刚性杆件,杆端位移将受到限制,结构体系中必有非独立结点位移出现。本文通过引入刚架中刚性约束的约束方程,获得约束方程的系数矩阵,根据系数矩阵秩的计算确定结构体系的基本未知量。并根据约束方程确定结构体系非独立结点位移与独立结点位移间的关系式,应用位移法分析刚架内力。

织物三维动态模拟

在质点-弹簧模型的基础上,对织物模型进行进一步的简化.将连接质点的弹簧换成了刚性杆,同时采用Verlet积分法计算质点的位置和速度.该算法简单、快速而又稳定,具有很好的实时效果.

电动力缆绳离轨系统中绳索建模研究

空间碎片对在轨运行航天器的安全构成重大威胁,使废弃卫星脱离原轨道进入大气层烧毁是减少空间碎片的有效途径。利用导电缆绳与地磁场相互作用产生的洛仑兹力使卫星特别是低地球轨道卫星的轨道高度快速衰减是一种很有应用前景的离轨方式。在研究电动力缆绳离轨的刚性杆模型基础上,建立了更符合电动力缆绳特性的柔索模型,并对刚性杆模型和柔索模型进行仿真。结果表明柔索模型能更精确地体现电动力缆绳的性质。

基于Lengyel方法的动态毛发模拟研究

分析各种基于Lengyel方法模拟动态毛发技术。通过忽略质点-弹簧系统中的剪应力和折叠力,并假定提供位移力的弹簧不发生伸缩,得到一种"质点-刚性杆系统",把它引入到Lengyel方法中,结合非线性插值计算shell层偏移量的方法来控制各shell层的运动,实现了毛发动画并真实地模拟了毛发的自然弯曲。在绘制过程中利用了GPU的可编程功能进行加速,达到了实时效果。

平板型张力集成体系(索网架)结构

本文介绍了平板型张力集成体系(索网架)的几何形态,并基于此提出了平板型张力集成体系的力学特性,提出了可应用于工程结构中的平板型张力集成体系的结构形式,最后归纳了平板型张力集成体系的工作机理.

非公路矿用自卸车两自由度系统受迫振动响应求解

把非公路矿用自卸车车体简化为刚性杆模型,列出动力学微分方程,对方程进行坐标解耦,去除弹性耦合,最后对此二自由度受迫振动系统运用模态分析法求解得到其响应。并用mat lab编写程序验证结果的正确性。

基于UG的焊缝建模和有限元分析技术

利用UG的焊接助理模块和高级仿真模块实现了焊缝的实体建模和有限元分析过程。考虑到焊缝结构尺寸对焊缝强度的影响,提出了从结构角度出发建立焊缝的有限元模型,利用UG NX4的刚性杆单元模拟焊缝的焊接,并比较了3种尺寸类型的焊缝在两种工况下的应力情况。结果表明,UG NX4的刚性杆单元可以真实地模拟焊缝的焊接;坡口夹角对焊缝强度影响较大,有无钝边对焊缝强度影响较小。

基于改进弹簧质点模型的织物模拟算法

提出了一种基于改进弹簧质点模型的织物模拟算法。该算法首先引进刚性杆代替结构弹簧,对弹簧质点模型进行了改进。其次基于改进的弹簧质点模型,实现织物模型的建立。将织物看成是由分布均匀的质点组成,通过对模型中的质点进行受力分析,建立织物的力学方程。最后运用显式欧拉方程法对模型质点的空间位移进行数值求解,并在求解过程中运用动态约束算法改善超弹性问题。实验结果表明,提出的方法在确保织物模拟稳定和效率高的基础上,实现了对织物的高效模拟。

一种新型柔性自动补偿式五连杆组合臂架系统

四连杆组合臂架结构历史悠久,广泛应用于起重装卸领域。现有技术的结构形式为钢丝绳在组合臂架结构头部绕过共轴线的多个滑轮后绳中心线共面下垂连接吊重。吊重在起重机工作过程中受变幅、回转加减速等因素影响,摆动严重。现阶段港口日趋发展,对吊重装卸过程中的平稳性要求日益提高。针对上述问题,创造性的设计一种新型柔性自动补偿式五连杆组合臂架系统,在四连杆之外添加一段刚性杆和一段柔性补偿钢丝绳索,将共轴线的出绳滑轮变为同一水平面非共轴线空间布置,实现钢丝绳末端空间立体交错斜拉吊重,为抑制货物摆动提供水平力,达到防摇目的,实现变幅、回转等工况下吊重的平稳性。系统中的刚性杆和柔性补偿绳索跟随系统自身的运动而运动,无需额外添加任何动力。为起重机新型连杆式组合臂架系统设计提供新技术,并为已制四连杆组合臂架结构起重机提供了安全、经济的改造新方案。以40t-37m港口装卸用门座式起重机传统四连杆组合臂架系统模型改造计算给出实例,MATLAB遗传算法求解出最优解,验证了该技术的实用性。

机械能守恒定律的几个常见的理解误区

在物理人教版（必修二）教材中对机械能守恒定律的内容表述为：在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.这叫做机械能守恒定律.并在这段文字后面教材还明确指出了它是力学中的一条重要的定律,是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况.但是在对机械能守恒定律的理解和应用中存在有各种各样的错误,特别是对机械能守恒的理解上,在判断哪个研究对象机械能是否守恒等问题上.究其原因还是对教材上定律的表述理解不透.