考虑变质量的路基沉降应力变形协调分析法

针对传统分层总和法存在小变形假定和无法考虑地基排水引起的质量变化等缺点,在不同参考构形等概念的基础上,重新解释了应变和压缩模量等度量的内涵,结合分层总和法和有限变形理论的基本思想,提出考虑变质量的应力变形协调分析法,用于计算最终沉降和固结沉降。对于排水和不排水路基的沉降问题,分析了最终沉降量的协调解与两种传统解的计算差别及其相对误差的变化规律,探讨了新方法在预测路基固结沉降中的应用。结果表明:最终沉降量的协调解和两种传统解均随着压缩层厚度的增加近似按双曲线规律增加,随着荷载的增加近似按线性规律递增;常用的不考虑应变历史修正的传统解计算结果偏小;协调分析法能提高预估路基固结沉降的精度等。用新方法可以更准确地计算路基的最终沉降和固结沉降。

框架及其填充砖墙的非变形协调整体分析

钢混框架及其填充砖墙的整体内力计算及结构性能可以用非变形协调分析（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ，简称ＤＤＡ）方法来研究，接触面单元被引入砖墙结构的变形协调、非变形协调分析。本文研究了受水平集中力作用的框架及其填充砖墙的应力分布及结构性能，并由该工况下无开洞填充砖墙的主应力流评估了等效单斜撑的合理性，而得出了带开洞填充砖墙等效单斜撑法的可行性欠佳的结论．

基于蠕变的高温法兰连接系统寿命预测方法

长期工作在高温下的法兰连接系统 ,由于密封垫片和螺栓的蠕变松弛 ,使得垫片上的残余压紧应力逐渐减小 ,并最终导致连接系统的泄漏失效。在考虑垫片和螺栓蠕变的基础上 ,对连接系统进行变形协调分析 ,建立了高温下法兰连接系统的变形协调方程 ;进而导出了垫片残余应力与时间的关系式 ,即变形协调率型方程 ;根据紧密性概念 ,以最大允许泄漏率为失效准则 。

过约束并联机构动力学建模方法

由于冗余支链和冗余约束力的存在,过约束并联机构的动力学建模一直未能得到很好的解决。以一台平面两自由度过约束并联机构为例,在运动学分析的基础上,利用牛顿-欧拉法并结合达朗贝尔原理,得到了该机构的力和力矩平衡方程,但由于方程少于未知数个数而无法直接进行求解。为此,提出变形协调性分析的方法,通过建立约束力与终端平台位置误差之间的关系作为补充方程,从而得到可求解的机构动力学模型。将该方法应用到一台混联机床并联部分的动力学建模分析中,通过数值算例,对驱动力和动平台位置误差进行仿真,结果表明该方法的可行性和合理性。该方法同样可以应用于其他过约束并联机构,为该类机构动力学建模分析提供了一种新的思路。

基于牛顿欧拉法的一种空间被动过约束并联机构动力学建模方法

以4-RPTR四自由度空间被动过约束(冗余约束)并联机构为研究对象,采用牛顿欧拉法结合补充变形协调方程对其进行动力学分析。基于牛顿欧拉法所建动力学方程为78个,但是由于该机构被动过约束的存在,所要求解的未知量为80个,当按照平面被动过约束机构的方法补充8个变形协调方程时,会与所建的78个方程线性相关,导致方程组无法求解。基于此,提出进行被动过约束并联机构动力学建模时,应首先分析机构产生被动过约束的原因,在此基础上,引入冗余约束力(力矩)引起的杆件变形与末端平台位姿误差的关系作为补充方程,能够保证方程组线性无关,可以求解。为此,引入直接引起冗余约束的转动关节约束力矩产生的杆件变形与末端平台位姿误差的关系,补充了8个变形协调方程,同时引入了6个未知量,从而得到86个方程,包含86个未知量,且方程组线性无关,得到了该机构的动力学全解模型。基于Matlab和ADAMS软件对该机构进行动力学仿真,在平台末端给定相同运动轨迹的情况下,对比两种方法仿真所得机构驱动力变化曲线,可以看出所建动力学模型的正确性。为该类空间被动过约束机构进行动力学建模提供了一个新的思路。