非对称偏馈环形网状天线索网预张力设计方法

提出一种考虑桁架柔性变形对索网平衡态影响的非对称偏馈环形网状天线索网预张力设计方法。该方法将天线整体结构分为内部索网与外部桁架两部分,通过内部索网预张力与外部桁架变形间的不断迭代,寻找满足索网形状及张力要求的天线平衡态,以实现网状天线索网预张力优化配置的目的。相比于常规基于刚性桁架假设的预张力设计,该方法可充分计及环形桁架与柔性索网协调变形,获得高精度反射面,且该方法适用于非对称偏馈天线,可有效避免后期张力调试,节约人力物力。算例分析验证了在进行预张力设计时计及桁架柔性的必要性及方法的正确性和有效性。

具有内衬的缠绕容器缠绕层等张力设计的迭代搜索

基于本文作者已提出的模拟具有金属内衬缠绕容器缠绕过程的有限元策略或者其它一些简化的解析公式 ,发展了一种确定具有内衬缠绕容器实现等张力状态的预拉张力过程的迭代方法。以典型钢带或碳纤维缠绕的圆筒压力容器为例进行了数值分析。结果表明

非对称环形桁架索网天线预张力设计解析算法

为便于工程应用,提出一种非对称环形桁架空间索网天线预张力设计的解析算法.给出主网在与环形桁架中心线垂直的平面内平衡预张力的投影方程,再根据平面索网结构预张力优化的极小范数法计算公式求出主网绳索中的预张力;根据主网节点的张力纵向平衡方程计算出张力阵绳索预张力;将主网绳索中的预张力分别与特定的系数相乘,即可得到副网中对应绳索的预张力.分别用理论分析、非线性有限元数值仿真以及与其他索网结构预张力优化算法相比较的方式证明了所提算法的正确性、可行性和有效性.

国内外导线张力设计方法的差异

我国输电线路设计规范在计算导线张力时未考虑自然风脉动的影响,因而采用较大的安全系数来抵抗风速脉动峰值引起的过载;而国外标准采用极限张力设计方法,计算导线张力时充分考虑自然风脉动的影响,因而采用较小的安全系数使允许的最大使用张力接近塑性变形临界值。这是造成我国导线计算张力与国外计算值相差较大的主要原因,也是国内输电线路设计体系与国外标准极限张力设计方法的一个显著区别。以实例计算的方式剖析了这两种不同的方法给铁塔设计带来的影响。计算结果表明,随着代表档距的增加,按国外标准计算的大风工况张力的上升坡度明显大于我国标准。在年平工况作为控制工况的前提下,极限张力设计法不会引起导线弧垂差异,并且按照极限张力设计法设计的耐张塔可承受更大的全相不平衡张力。

星载索网反射面天线的预张力设计

星载索网反射面天线是由张拉索、膜以及支撑梁单元构成的组合结构,具有高度几何非线性,天线内部索、膜单元的张力不易控制。针对索、膜-桁架反射面天线结构中,索、膜张力确定的非线性问题,文中提出了一种张力设计的2步法:第1步,仅考虑索、膜结构,根据各向同性应力假设,推导了膜结构的平衡矩阵和平衡方程,在此基础上,建立以索、膜张力为设计变量,以索、膜张力均匀性为目标的优化模型,为避免索松弛和膜褶皱,引入相应张力约束;第2步,考虑梁结构的弹性变形对索膜张力和天线均方根误差的影响,采用逆迭代法对索膜张力予以修正。某6 m天线的算例表明,该方法可在一定程度上有效控制索膜张力的分布,快速得到一组平衡的索膜预张力。

柱形缠绕件的环向缠绕张力设计的理论研究及其数值模拟

为实现缠绕后的指定张力分布,提出新的环向缠绕张力设计模型及其缠绕张力分析的数值模拟方法。基于离散叠加方法,给出环向剩余张力对内层张力的放松量,建立实现任意剩余张力的环向缠绕张力设计方法。通过有限元模型结合温度参数法,采用逐层位移耦合的计算策略模拟缠绕过程,由给定缠绕张力计算剩余张力。与现有文献的缠绕张力计算方法对比研究表明,现有连续分析模型给出的缠绕张力高于文中离散叠加方法;文中离散分析方法更符合实际,且适用于芯模和缠绕层不同材料的张力设计。该文数值模拟方法可用于多种材料的厚壁缠绕结构的端部以及筒身部分带缠绕角的螺旋缠绕张力分析,给出各种张力计算方法的适用范围。

柔性厚壁筒环向缠绕张力分析与设计

为了实现预定剩余张力的缠绕张力设计,研究环向缠绕层在缠绕过程中的剩余张力变化规律,提出考虑芯模变形影响的剩余张力分析方法和缠绕张力设计方法。考虑缠绕层芯模变形,根据各向同性材料三维本构关系和弹性力学厚壁筒理论,通过解析方法获得外压作用下缠绕层的应变和应力。通过叠加方法积分计算环向缠绕张力下降量,进而建立缠绕张力和缠绕后剩余张力分布关系的积分方程和微分方程;建立由给定缠绕张力分布确定剩余缠绕张力分布,以及由剩余张力分布确定缠绕张力变化规律的计算公式。与现有文献相比,文中模型考虑芯模变形影响,因此对缠绕层的剩余张力分析和缠绕张力设计更贴合实际,研究结果可用于柔性柱形芯模上的环向缠绕剩余张力分析和缠绕张力设计。

玻璃钢压力管材卷制成型工艺中的张力优化设计

在玻璃钢压力管材卷制成型工艺中,卷制张力的设计是保证产品质量的关键之一。本文分析了卷制过程中张力变化规律及影响因素,并由弹性理论给出了一组玻璃钢管的内张力分布公式。根据该组公式讨论一种神经网络结构对卷制张力进行优化。结果表明:通过该神经网络优化的卷制张力能使生产的管材每一层均处于等内张力状态。

高速铁路接触网导线设计额定恒张力架设技术探讨

以郑西高速铁路接触网架设技术为例，阐述专用接触网架设系统组成、架线组织方式及施工前的准备工作，通过分析架设过程中的张力变化情况，提出时速350km高速铁路接触网导线设计额定恒张力架设的新技术。

圆柱形厚壁缠绕件的环向缠绕张力分析的逐层叠加法

为实现不同梯度剩余张力的缠绕张力设计,揭示缠绕过程中的张力变化规律,提出逐层叠加法,研究可变形厚壁筒上环向缠绕张力与剩余张力之间的关系。基于不同材质的双层筒在外压作用下的变形和应力,获得剩余张力下降量与缠绕张力的积分关系,计算各层缠绕张力产生的外压引起内缠绕层环向应力的下降量。进而给出剩余张力函数,获得线性锥度缠绕、等张力缠绕和等力矩缠绕条件下的剩余张力解析公式。将缠绕张力与剩余张力的积分关系式化为微分方程,求解出缠绕后等剩余张力的缠绕张力解析公式。通过钢带缠绕容器和有芯模的纤维缠绕筒的等张力设计对比研究表明,该文解析公式给出的张力设计方案与现有文献完全吻合。文中模型从理论上很好地解决了柱形缠绕件的环向缠绕张力分析问题,适用于各向同性材料厚壁筒和纤维缠绕薄壁筒的缠绕分析和设计。

设计与其接触者的氛围交集

设计自身存在着一种无形的内在张力,形成氛围。设计师在通过意象,营造某种氛围的时候,是一个对信息进行重新解码与编码的过程。很有可能在这个过程中产生某种误解,但是通过研究设计与其接触者心理的氛围的交集,从一个侧面可以避免这些问题。

钢管混凝土系杆拱桥的初张力优化研究

对钢管混凝土系杆拱桥,按设计初张力张拉施工得到的二期恒载工况下的索力值往往与设计成桥索力值存在较大误差,需要进行二次调索才能够达到设计目标索力。本文以某在建钢管混凝土系杆拱桥为例,为避免二次调索工序,分别利用影响矩阵法及无应力状态法对其初张力进行优化调整,尽量使优化后的二期恒载工况下的索力值接近设计成桥索力。为验证优化初张力的可行性,选取系梁及拱肋的几个控制截面比较分析调整初张力前后对施工过程中截面应力变化的影响。结果表明:可用影响矩阵法及无应力状态法对初张力进行优化调整,得到的二期恒载下的索力与设计成桥索力的误差在误差控制范围以内,优化后的各控制截面应力变化与优化前基本一致,能够保证结构安全。

设计的“为”与“不为”--围绕幼儿游戏空间设计的思考

设计师与使用者之间的博弈是典型的设计内在张力,如何平衡这一矛盾是所有设计共通的课题。因作为实际使用者的儿童长期处于被代言的状态,儿童设计中内在张力的平衡问题则更为复杂。这要求设计师在平衡自身表现欲与社会需求的同时,还需要反思儿童需求被代言背后的集体无意识。本文有意选取与学习"相对立"的"游戏"入手,以幼儿游戏空间设计为切入点,借鉴发展心理学和人类学的相关研究,讨论设计中内在张力的平衡问题。本文试图通过探讨儿童"为何游戏"和"如何游戏"这两个基本议题,揭示幼儿心理发展中游戏的作用及此阶段游戏的机制,提出设计"无为"的重要性。最后以"育先于教"为设计理念的日本COBY育儿园设计做延伸讨论,为儿童游戏空间的设计提供参考。