回转窑筒体轴向弯曲变形和表面圆柱变形动态检测方法

回转窑的筒体轴向弯曲变形和表面圆柱变形对回转窑的稳定运行有着重要的影响,对窑筒体这二种变形的准确检测将可以判断回转窑的运行状态。文章阐述了测量窑轴向弯曲变形和表面圆柱变形测量的意义,分析了引起回转窑筒体轴向弯曲变形和表面圆柱变形的原因,介绍了一种可以在动态条件下测量窑筒体轴向弯曲变形和表面圆柱变形的方法,能准确测量窑筒体轴向弯曲变形和表面圆柱变形的大小。

应县木塔结构变形现状及分析

为了解应县木塔的构件变形和整体变形现状,对其圆柱的柱头和柱脚坐标、阑额和乳栿的挠度、楼板的相对高程进行了现场测量和分析,得到了圆柱倾斜水平投影值和柱脚高程、内外槽高差、阑额和乳栿的挠曲程度和整体变形等几何参数和力学特征。结果表明:在构件变形层面,应县木塔二层明层和三层的圆柱倾斜最严重,四层平坐层和五层平坐层外槽南侧、西南侧和北侧的圆柱倾斜水平投影值较大,木塔向东北向的倾斜仍在加剧;柱脚呈现出南高北低的规律,内、外槽高差从二层明层往上依次减小;除四层明层和五层明层外,其他各层均有25%～35%的阑额挠度过大,需要进行替换或加固,乳栿挠度相对较小;木塔的整体变形在东西向和南北向存在显著差异,从二层平坐层至五层明层,东西向各层中心偏移值先增大后减小,南北向各层中心偏移值逐层递增;二层明层到三层明层外槽柱向东的中心偏移量占木塔在该方向整体倾斜偏移量的75%,二层明层外槽柱向北的层位移占木塔在该方向整体倾斜偏移量的42%,各层中心偏移方向也存在差异。

飞行器圆柱类部件的气动外形参数化方法

通过增加坐标转换步骤和虚拟框策略,得到适用于圆柱形物体的cylindrical free-form deformation(CYFFD)参数化方法,既可用于轴对称物体,也可以用于非轴对称物体。CYFFD可捕捉圆柱类物体独特的周向和径向变形特点,并能够保证框边界处曲面的导数和曲率连续。首先,通过使用坐标转换方法可在圆柱坐标系下实现沿周向和径向的变形。其次,由于圆柱形物体的精细外形设计需要,需要布置为首尾相连的贴近物面的控制框,这种布置形式会导致在圆柱周向出现框的边界与曲面的相交,难以保持曲面在控制框边界处的导数连续性,因此引入虚拟框方法并选取一些控制点作为虚拟的控制框点,从而保持导数和曲率连续。使用圆柱外形示例对比了CYFFD和传统方法的变形能力、框边界处的曲率连续特性。机身头部参数化示例表明CYFFD可以和传统FFD协同使用从而实现复杂的变形目的。短舱变形示例和外形拟合示例表明CYFFD可以用于复杂非轴对称圆柱曲面。圆柱头部优化算例表明CYFFD用于优化设计能够得到良好的优化结果,将之用于圆柱类外形的参数化和优化设计中具有实用价值。

电场活化聚合物(DE)平面弯曲致动器设计

电场活化聚合物在电场力作用下会产生大幅度的形变,可用做微型致动器的理想材料。文章探索电场活化聚合物(DE)平面弯曲致动器的设计方法,为将来更为复杂致动器的设计和应用提供理论依据;阐述了电场活化聚合物卷筒型平面弯曲致动器的工作原理,建立了力学模型,设计了致动器的结构几何参数,推导了圆柱螺旋弹簧横向弯曲刚度及其挠度、转角的计算公式。数值模拟结果表明所设计的平面弯曲致动器可以实现预期的平面弯曲运动,从而验证了这种设计方法的正确性。