节点约束对单面连接角钢受压承载力影响试验研究

为了研究节点约束对单面连接角钢受压承载力的影响,设计了一种弹簧支座刀口铰,通过试验研究了120根等边角钢的偏心受压稳定承载力。分析了其最小轴、平行轴布置时的破坏模式、承载力及变形形态,研究了不同节点约束、构造形式对其承载力的影响,并与国内规范进行了比较。研究结果表明:最小轴布置时,构件的失效模式为弯曲失稳,旋转轴介于最小轴和平行轴之间;平行轴布置时,构件失效模式为绕与刀口铰平行的主轴的弯曲失稳;构件长细比小于120时,其承载力主要受偏心控制,偏心越大,承载力越低;构件长细比大于120时,其承载力主要受约束刚度控制,约束刚度越大,承载力越高;采用A、C类连接时,在不同长细比下二者各具优势,但采用B类连接时构件的承载力始终低于采用A、C类连接时的承载力;与规范的对比表明,规范GB 50017—2017和DL/T 5486—2020均未考虑节点构造形式对斜材受压承载力的影响,计算结果存在一定的局限性,研究结论对于工程设计具有一定的指导意义。

全渠道供应链网络节点约束存储转发调度方法

在全渠道供应链网络中,资源请求被阻塞,出现资源调度拥挤现象,导致调度时间变长,影响整体调度效率。因此,提出了全渠道供应链网络节点约束存储转发调度方法。根据搭建网络节点约束存储转发调度框架,计算资源请求阻塞概率,利用时移多层图法实现空间和时间资源请求指令的双向传送,避免出现请求阻塞问题。构建调度决策目标函数,调整网络节点约束存储转发顺序,确定供应链网络节点约束下存储转发成功率,实现节点约束存储转发调度。实验结果可知,该方法调度时长最短为30 s,且调度路径与预先设定路径吻合,具有高效调度效果。

铁路客站侧式站房超长结构屈曲约束支撑混凝土框架节点性能的有限元分析

通过有限元分析方法,研究侧式站房超长结构中屈曲约束支撑混凝土框架节点的性能。对超长结构的整体概念进行了概述,分析了结构特性与节点性能之间的关联。采用专业的分析软件,建立了详细的有限元模型,并对节点进行了系统的性能评估。研究重点包括荷载-位移响应、弯矩-曲率响应、剪切性能以及节点的承载力和刚度。通过探讨屈曲约束支撑在改善节点性能中的作用机制,比较了不同约束支撑方案,并提出了有效的性能改善方法和策略,从而为优化超长结构的设计提供了理论依据和实践指导。

基于麻雀搜索的WSN约束优化节点定位研究

针对无线传感器网络节点定位难,测距误差大等问题,提出了基于麻雀约束优化节点定位算法。基于数学中的多维约束优化模型,麻雀搜索算法与该模型共同求解出最准确的节点位置。为了缩小节点定位时的搜索范围,设定了相应的约束适应度函数数学模型;然后利用麻雀搜索算法求解节点未知位置,能够更快速、准确的解决未知节点定位的问题。仿真结果表明,相较于已有算法,所提算法在无线传感器网络中定位误差更小,准确度高,且能够满足大部分节点定位的需求,在WSN中有很好的扩展性,具备了很高的实用性。

能量受限约束下的舰船通信网络节点动态协同部署

通信网络的节点部署优劣直接关系到舰船通信能力,针对舰船通信网络资源利用能力低的问题,提出能量受限约束下舰船通信网络节点动态协同部署方法。分析能量受限的节点动态特性,得出能量约束条件下通信网络系统节点的闭环特性。计算舰船通信网络节点网格密度,利用K-均值聚类以及粒子群2种算法找寻出最优节点位置,实现舰船通信网络节点动态协同部署。实验结果表明,本文方法的通信传输能耗小,信息吞吐量高,网络生命周期长。

基于紧约束鲁棒模型预测控制的无人车辆轨迹跟踪控制

针对无人驾驶车辆的轨迹跟踪问题,基于车辆非线性动力学模型,设计了一种紧约束鲁棒模型预测控制(MPC)方法。首先,利用魔术公式轮胎模型,结合车辆3自由度系统,构建了具有有界干扰的车辆线性离散误差模型;其次,采用紧约束控制策略设计系统的鲁棒优化问题;最后,通过在线优化得到最优控制序列,并离线构造之后多个时刻满足约束条件的可行控制序列。仿真结果表明,所提算法能够使车辆稳定快速跟踪上参考轨迹并有效提高系统计算资源利用率。

屈曲约束翼缘盖板连接的钢框架节点滞回性能研究

为提升钢框架节点抗震性能,实现塑性铰转移、损伤集中和损伤构件的可更换,针对带悬臂梁段拼接节点,提出了一种屈曲约束翼缘盖板连接的钢框架节点。对7个系列共14个节点进行了数值模拟分析,对比了不同类型节点的性能差异并研究了关键设计参数对节点滞回性能的影响规律。结果表明,节点塑性变形集中在可更换的屈曲约束翼缘盖板上,滞回较为饱满且稳定;翼缘盖板与翼缘面积比增加时,节点承载力增加,但比值超过约1/2时,梁柱可能出现损伤,难以实现损伤集中的设计目标;梁段间隙过大,翼缘盖板可能发生局部屈曲,建议控制其厚度与梁段间隙比值不低于1/5;约束板约束范围达到50%时,即能有效约束翼缘盖板;增加翼缘盖板削弱段长度,使梁段间隙偏心率在0~0.25区间时,节点滞回曲线变化不大,翼缘盖板损伤减小;当螺栓数量较少时,翼缘盖板在屈服耗能前会产生滑移,进而影响节点滞回性能;腹板近翼缘侧螺栓孔由圆形改为槽形时,可以改善腹板螺栓孔处应力状况。

含屈曲约束连接件的钢框架节点抗震性能研究

基于屈曲约束和损伤控制的思想,提出了一种含屈曲约束连接件的钢框架节点,连接件的一对核心板传递翼缘轴力并平衡梁端弯矩,对核心板设置了由约束板、填充板和梁外伸翼缘组成的屈曲约束系统。对有无设置约束板的两个试件进行了低周往复荷载试验,分析了节点的滞回曲线、骨架曲线、能量耗散和应变分布,考察了约束板对节点滞回性能的影响;采用有限元软件ABAQUS对该节点进行了数值模拟,研究了核心板螺栓和厚度对该节点滞回性能的影响。结果表明:提出的节点可以达到预期的屈曲约束和损伤控制机制,即核心板率先屈服耗能,约束板可防止核心板发生过大的面外屈曲,主体梁柱保持弹性,节点具有稳定的滞回性能和较大的变形能力;核心板上螺栓预紧力决定了核心板是否会滑移,进而影响滞回曲线的饱满程度,核心板厚度主要影响节点刚度、承载力和损伤分布。最后,理论推导了节点的承载力和变形计算公式,给出了节点理论骨架曲线。

多节点位移约束拓扑优化的增广拉格朗日法

针对结构承载面抗变形的设计需求,提出增广拉格朗日框架下的多节点位移约束拓扑优化方法.首先,建立以多节点位移为约束、以体积分数最小化为目标的拓扑优化列式;其次,利用增广拉格朗日方法将数量众多的位移约束方程转化到目标函数中,将多约束优化问题转化为无约束优化问题;最后,采用移动渐进线法求解无约束优化问题.数值算例结果表明,与包络函数方法相比,该方法能够进一步减少结构体积,且具有稳健、高效和不受参数影响的优势;与柔顺度最小化列式相比,该方法能够有效地控制局部区域的变形,在如风电叶片结构轻量化设计等工程应用中具有必要性.

必经节点与规避多卫星侦察双重约束下的地面部队机动策略

军事活动中,地面部队机动过程中如何有效规避非合作卫星侦察具有重要的战略意义.进一步考虑到实际任务中有必经节点约束的情况,提出了一种考虑必经节点与规避多卫星侦察双重约束下的地面部队机动策略分析方法.构建了多卫星侦察模型,通过计算出的规避侦察卫星等待时间更新路网权重.采用“加固定值”与“强制改标号”两种新策略,使得进行地面部队机动路径规划时,确保给出的机动方案既能够规避多卫星侦察、包含指定的必经节点,又能得到目的地的最短路径.通过仿真实验验证了所提出方法的有效性与优越性.

基于无约束插值法的无线传感网络故障节点检测研究

在无线传感网络故障节点检测的过程中,由于不同节点的约束条件不同,会对故障定位过程中的阈值判断过程造成干扰,造成故障节点检测精度差、误报率高、节点传输能耗高等问题。为解决上述问题,提出基于无约束插值法的无线传感网络故障节点检测方法。利用约束插值法预测节点位置,定位节点的位置,采用提取节点的特征,通过矢量量化技术识别故障节点,利用阈值修正模块判断故障类型,完成在无约束条件下的无线传感网络故障节点检测。实验分析结果表明,当节点数量为100个时,无线传感网络故障节点检测结果的准确度最高,此时所提方法的故障检测精度为95%、误报率为18%,传输能耗为0.25 J。

输电塔斜材不同节点型式下的受压承载力

为研究节点约束下输电塔斜材受压承载力的计算方法,通过对120根等边角钢的偏心受压承载力试验,分析其最小轴、平行轴布置时的破坏模式、承载力及变形形态,研究不同约束刚度、节点型式对其承载力的影响;结合现行行标公式,针对不同节点连接型式(A、B、C类),提出输电塔斜材受压长细比的计算公式.研究结果表明:长细比小于120时,构件承载力主要受偏心控制,偏心越大,承载力越低;而长细比大于120时,构件承载力主要受约束刚度控制,约束刚度越大,承载力越高;A、C类连接在不同长细比时各具优势,但B类连接的承载力始终低于A、C类连接;国内外规范计算值与试验值均存在较大的偏差,具有一定的局限性,体现在小长细比构件偏心及大长细比构件约束修正不足等方面;所提出长细比修正公式的计算结果与试验结果吻合良好,可用于指导工程设计.

基于全纯嵌入潮流计算的可靠节点类型转换研究

针对潮流计算中节点类型转换可能导致的非可运行解问题,提出了一种基于全纯嵌入的可靠节点类型转换方法。首先,构建了考虑发电机节点无功功率和电压约束的潮流方程,并分析了目前常用的节点类型转换方法可能导致的非可运行解问题。然后基于复分析理论和全纯嵌入方法设计了潮流方程的全纯嵌入形式,并推导求解电压及发电机无功功率幂级数的递推方程。基于发电机无功功率幂级数判断发电机无功功率越限顺序,并设计了节点类型转换框架。最后,采取IEEE标准算例进行测试,表明了该方法能够较可靠地得到潮流方程的可运行解。

基于约束熵的复杂系统重要节点崩溃控制研究

为有效控制复杂系统崩溃,提出一种基于约束熵的复杂系统重要节点崩溃控制方法。通过概述现有事故致因理论及模型,建立分析复杂系统安全事故致因的"认知-约束"模型。针对复杂系统节点众多,关联复杂的本质,指出为预防安全事故,必须在强化安全认知能力的基础上对重要节点进行约束控制。在提取节点重要度评估参数后,设计一种改进的复杂系统节点重要度评估算法。最后,引入约束熵概念,构建抑制复杂系统重要节点崩溃的约束熵度量模型。研究结果表明,存在可量化的用于控制复杂系统崩溃的手段;预防安全事故的关键是将适量的约束熵"引入"重要节点。

一种约束粒子群优化的无线传感器网络节点定位算法

节点定位是无线传感网络的关键技术。无线电测距虽然精度高,但用最小二乘算法进行节点定位的误差较大。为了提高基于测距的无线传感器网络节点定位的精度,把节点定位问题转换成约束优化问题,再运用粒子群优化算法进行求解。求解过程中,通过设定约束适应度函数和距离适应度函数,降低了搜索的计算量,加快了收敛速度,最终较快地得到较优解。仿真实验表明,约束粒子群优化定位算法与最小二乘法相比,在不同测距误差、不同测距半径、不同锚节点数和不同节点数的情况下,都能得到更高精度的解。这说明此算法具有更强的抗误差性、更好的收敛性和更少的硬件设备投入等优点,另外在节点稀疏的网络中定位效果也更优越。

玻璃及节点约束对单层索网承载性能的影响

点支式玻璃幕墙单层索网体系中,玻璃通过连接件和索网结构相连,参与支承结构的受力,本文利用ANSYS有限元软件建立玻璃和索网共同工作的模型,研究玻璃刚度及节点约束对单层索网承载性能的影响,并结合相关试验和计算结果对有限元计算模型进行验证.结果表明:考虑玻璃作用降低了索网幕墙的位移和索力,对索网承载性能有利;节点约束能力越强,玻璃的贡献越大.

屈曲约束支撑与钢框架节点板连接的抗震性能试验与分析研究

屈曲约束支撑作为耗能减震构件,其与钢框架连接形成屈曲约束支撑钢框架结构体系。然而目前对于屈曲约束支撑与节点板不同连接形式的抗震性能和破坏模式尚缺乏研究。为了获悉不同连接形式对屈曲约束支撑钢框架结构抗震性能和破坏机理的影响,进行5榀屈曲约束支撑与钢框架节点板连接试件的水平低周往复荷载试验,观察试验现象和破坏特征,考察屈曲约束支撑与节点板两端采用销轴连接、螺栓连接、焊接连接和混合连接对钢结构抗震性能的影响,研究屈曲约束支撑与钢框架节点板连接试件的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标,探讨屈曲约束支撑与钢框架节点板转动变形和关键部位的应变规律,分析结构的破坏模式和各构件屈服顺序。结果表明:屈曲约束支撑的芯板先于梁、柱和节点板屈服,试件滞回曲线饱满,表现出良好的抗震性能和延性。文章研究成果以期为屈曲约束支撑钢框架结构设计和应用提供科学依据。

玻璃刚度及节点约束对点支式玻璃单层索网动力特性的影响

目的研究玻璃质量和刚度及节点约束对单层索网动力特性影响.方法编写了有限元程序求解索网的自振频率.通过单层索网安装玻璃前后频率的比较,分析了玻璃的质量和刚度对自振特性的贡献大小,并研究玻璃和索网节点之间4种节点约束对自振频率的影响.结合北京新保利大厦二期单层索网体系模型的动力特性试验与有限元计算值进行对比分析.结果玻璃质量和刚度对频率变化影响趋势相反,同时节点约束对自振频率具有一定影响,有限元模型与试验结果吻合良好.结论一般情况下,玻璃质量影响大于其刚度影响.玻璃较厚时,其质量和刚度对频率影响的变化幅度大于较薄的情况;对于单层平面索网,节点的平动约束模式对自振频率影响不大,而考虑玻璃胶的扭转约束则对其有一定影响.拉压弹簧的节点约束模式计算结果与试验值较吻合.

考虑节点板刚度的屈曲约束支撑核心段应变的理论及试验研究

建立了考虑框架节点板刚度的支撑核心段应变表达式,以提高屈曲约束支撑核心段应变计算的精度,确保支撑按照预设的方案屈服.通过解析法推导了焊接连接节点板的刚度表达式,再利用框架层间位移与支撑轴向变形几何关系,建立考虑节点板刚度的核心段应变表达式;随后通过足尺屈曲约束支撑框架的拟静力试验和框架实体有限元分析验证所提公式的准确性;所提公式、试验和有限元三者结果吻合较好.误差分析表明,公式用于计算支撑屈服时的层间位移角可以减少60%以上的误差,并可用于支撑核心构件的优化设计.

考虑约束组合梁与组合节点相互作用的结构火灾反应分析

提出了考虑组合节点与约束组合梁相互作用的实用抗火计算方法。此方法考虑了由结构整体性产生的悬链线效应对组合梁临界温度的影响,考虑了非线性变化的端部约束对组合梁高温行为的约束和影响。最后利用试验结果对这种考虑约束组合梁与组合节点相互作用的结构火灾反应分析方法进行了验证。此方法为多层、高层建筑钢结构抗火反应分析及结构抗火设计提供了实用手段。