质量-弹簧装置连接的双梁结构固有频率计算

双梁结构被用作一种新型的减振器来控制梁式结构的振动,在土木、机械和航空航天等工程中受到广泛应用。本文研究了两个平行的轴向功能梯度梁相互连接的双梁结构固有频率的计算问题,在这种双梁结构中,梁的端部受到平移和旋转两种弹性约束,同时,双梁结构通过质量-弹簧装置相互连接。基于Euler-Bernoulli梁的基本理论,将非经典边界条件下双梁结构自由振动固有频率的计算转化为一组常微分方程特征值问题,运用插值矩阵法可一次性计算出双梁结构的所有固有频率。数值算例表明,本文双梁结构量纲为一的固有频率的计算值与已有文献计算结果吻合良好。研究了弹簧刚度、质量系数和梯度参数对双梁系统的影响。数值计算结果表明,随着梯度系数?和悬挂物块的质量系数?的增大,第1阶固有频率?1逐渐减小。

梯形双梁结构超导偏转腔的优化设计

双梁结构超导偏转腔可对带电粒子束进行快速的偏转或旋转,具有紧凑、高效的特性,在超导自由电子激光、高能粒子对撞机等加速器装置中具有广泛的应用前景。该类型超导腔设计研究的一个重点是双梁形状的选择和尺寸的优化。针对中国科学院高能物理研究所提议建设的、基于超导直线加速器的X射线自由电子激光装置,采用CST MWS,CST PS,COMSOL,ANSYS等软件仿真手段,结合理论分析,完成了一款双梁形状为梯形的超导偏转腔的优化设计。该梯形双梁结构偏转腔具有良好的电磁和机械性能,同时,腔的尺寸更加紧凑,加工难度也有所降低。

锚杆-围岩结构的耦合振动和减振

锚杆支护是隧道施工中常见的支护手段,而随着施工工况日趋复杂,锚杆与围岩的组合结构也承受着各类动力荷载的影响。针对隧道中单根锚杆的受力特性有较多研究,而对于锚杆和围岩组合体的动力特性研究较少。对锚杆-围岩结构进行整体分析,简化出一种巷道顶板锚杆支护模型,结合动力学双梁理论,建立并求解出模型动力学方程;运用MATLAB软件进行数值模拟,研究不同支护参数下结构的自振特性以及在外荷载作用下的动力响应,提出减振措施;利用有限元软件GTS NX建立二维模型,验证支护体系的安全性。结果表明:锚杆-围岩结构的动力特性与锚固段长度、锚杆间距和锚杆直径有关。在所建模型中,随着锚固段长度与锚杆间距的适当增加,结构动力响应明显减弱;随着锚杆直径的变化,结构动力特性的变化情况较复杂,结构不同部位的动力响应变化趋势差别较大。

带双梁的框架结构节能体系及其热工性能分析

对框架结构进行了改进,提出了一种带双梁的框架结构节能体系,并对该体系及其技术原理进行了介绍.用Fluent软件建立三维稳态传热模型,对梁、柱的热工性能进行了计算分析.结果表明:该体系与普通框架结构体系相比节能59%,梁、柱部分的热流量降低了79%,有效消除了梁、柱处的热桥影响,节能保温效果显著.因该体系大幅度减少结构冷热桥的出现,保证新型墙材的大面积使用,并且无须再做外墙内、外保温,避免了这些技术的诸多弊病,是一种更适合绿色生态节能建筑要求的新的结构体系.

钢结构模块单元双梁等效研究

模块化建筑是指将一个房间或者三维空间结构作为模块单元,在现场通过堆叠、组装形成整体结构建筑。模块单元是模块化建筑的基本组成,针对模块化建筑下模块单元顶板梁和上模块单元底板梁组成的双梁结构,为了简化计算按抗弯刚度等效原则,结合ABAQUS有限元软件将双梁结构等效成单梁模型,并分析底板梁高度对等效单梁截面刚度的影响。

双梁桥式起重机钢结构的优化及交互式展示设计

随着现代技术的应用,双梁桥式起重机钢结构也随之被广泛应用,也开始受到人们的关注。双梁桥式起重机的向大起重量、大跨度和高可靠性的发展已经成为必然,由此,对于该起重机钢结构的优化已经成为迫切需要解决的重点问题。本文即从双梁桥式起重机钢结构的优化出发,结合具体的优化技术,促进双梁桥式起重机钢结构的优化及交互式展示设计。

基于静电驱动NEMS混频器结构设计与分析

提出了一种采用新型纳米梁结构利用静电驱动实现混频的NEMS混频器的工作原理。通过在两个双端固支梁中间加一平板质量块作为静电驱动与检测输出电极,可以明显提高纳米尺度下静电驱动静电力的大小以及电容信号输出强度,减少平板电容边缘效应的影响。采用双梁结构对于中间质量块而言回复力得到了提高,有利于提高谐振频率同时有效地抑制了梁扭转模态的干扰。在详细分析双梁结构静电驱动信号选取方式以及真空下动力学模型基础上,利用Lindstedt-Poincare方法推导出系统的幅频关系式。

一类浅垂度倾斜双梁系统动力特性研究

基于动刚度理论建立了倾斜双梁单元的动力平衡方程,给出了同时考虑双梁抗弯刚度差异、倾角、固定边界条件以及垂度等因素的系统横向动刚度阵的近似闭合解。以该闭合解为基础,分析了双梁系统横向动刚度阵的特征函数及动刚度系数在空间和频域上的分布规律。通过数值案例分析,研究了双梁系统的振动特性,进而建议了一种双梁系统模态频率贡献问题的快速判断方法。研究表明,在给定频率区间内,双梁系统的模态频率将同时受到每个单梁的影响,可以通过双梁横向动刚度阵的特征函数及动刚度系数在频域的分布规律进一步判断单梁对系统各阶频率的贡献程度。

一种根部加强的双梁机翼飞行载荷测量研究

在采用应变法测量飞行载荷时,针对具体结构的机翼,应变改装位置以及载荷方程的准确性对于测量飞行载荷具有重要作用。针对某型飞机根部有加强墙的双梁结构机翼的飞行载荷测量,论述了载荷方程建立过程并结合飞行数据对方程的准确性进行验证。根据分析结果,得到满足工程应用的飞行载荷方程,分析梁上电桥对载荷方程的影响,为测量相似结构机翼飞行载荷、应变改装以及载荷方程建立提供参考。

磁场耦合双梁压电振动俘能器响应特性研究

环境振动能量收集有望解决微功耗无线传感器节点的供电问题。针对典型压电式振动俘能器多为线性谐振系统,工作频带窄,难以适配实际振源的问题,引入外加磁场,研究双梁-永磁体结构的能量收集器的振动特性,利用磁偶极子理论建立了磁力模型并引入动力学方程中,建立系统集中参数动力学模型,仿真分析了系统关键参数对响应的影响规律,最后搭建实验平台进行了验证。研究结果表明:双梁压电俘能器在耦合磁场作用下俘能效率相对无磁力时大幅提高,在磁间距为26 mm时俘能范围拓宽3倍,电压输出显著提高。

Ⅵ凿井井架的结构特点及制作

为了满足超大深立井施工的需求,设计和制作了Ⅵ型凿井井架,该井架为桁架空间结构,角柱、支撑杆与斜撑均选用质量等级为Q345-B.Z的无缝钢管,天轮平台的中间梁采用双梁结构设计。Ⅵ型井架制作采用简便的工装和合理的施焊工序,减小各杆件的焊接变形,保证井架的焊缝质量,减轻工人的劳动强度;施工中选用整体拼装工艺,控制了各杆件之间的空间角度,保证井架整体制作质量。VI型凿井井架的研制成功,填补了我国凿井井架空白,对我国大直径井筒施工起到促进作用。

传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点抗震性能试验研究及有限元分析

设计并制作了4个比例为1∶2的传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点模型,通过低周反复荷载试验研究其抗震性能,得到了传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点的破坏形态、滞回特性、延性等指标。研究表明:传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点试件在加载过程中形成了上、下2个小核心区和中间短柱三个区域,其典型破坏形态是节点下核心区在压剪复合应力作用下的剪切破坏。试件变形以下核心区最大,其次为中间短柱。基于试验研究,利用有限元软件ABAQUS对其进行了非线性数值模拟分析,得到的节点破坏形态、应力分布及滞回曲线与试验结果较为吻合。

梯形巷道支护结构耦合控制与稳定性分析

以宁东矿区强烈地质构造复合顶板为工程背景,研究梯形复合顶板巷道的围岩稳定性控制。倾斜煤层沿顶掘进巷道断面呈梯形,顶板暴露宽度增大,在复合顶板条件下支护难度大大增加。建立以老顶为大梁,锚杆加固的复合顶板组合梁为小梁的"双梁"支护结构模型,提出了"双梁"耦合支护原理、倾斜顶板巷道锚杆索角度不对称支护理论,并在130202工作面机巷得到工程验证。

炼铁厂新型桥式双斗轮混匀取料机

为了提升炼铁厂混匀料场的技术水平,作者提出了一种新型桥式双斗轮混匀取料机。新型混匀取料机采用双梁结构,皮带不从斗轮中穿过,而是独立于斗轮外面。这种新结构可以提高斗轮支撑装置的寿命,方便斗轮装置的维护检修,提高效率。新型混匀取料机非常适合钢厂混匀料场扩容和设备更新换代。