基于耦合欧拉-拉格朗日法的井口吸力锚竖向承载力的分析

我国第二轮天然气水合物试采试验首次运用了井口吸力锚基础。针对井口吸力锚基础,采用有限元法开展竖向荷载作用下受力机理的研究。通过建立的基础三维模型,采用耦合欧拉-拉格朗日方法模拟了井口吸力锚基础竖向大变形的过程。经与不同承载力计算理论的对比,验证了耦合欧拉-拉格朗日方法分析井口吸力锚极限承载力的有效性。对比分析传统吸力锚和井口吸力锚的竖向位移-荷载曲线特征,发现井口吸力锚内部土塞受侧壁约束较大,其竖向极限承载力较高。建立的耦合欧拉-拉格朗日模型为井口吸力锚基础的优化设计提供有益的参考。

多相流动的直接数值模拟进展

多相流动的直接数值模拟的讨论就是把流场中颗粒周围计算网格缩小到颗粒尺寸以下进行流动的计算,颗粒的受力不是通过模型计算,而是通过积分表面的黏性力与压力获得.直接模拟方法的出现标志着人们对多相流动的认识从宏观扩展到微观层次.主要介绍了几种先进的直接模拟的方法:基于体适应的非结构化移动网格方法;基于固定网格方法;其它方法.

吊杆式船载起重机吊绳非线性动力学建模与分析

对吊杆式船载起重机建立传统集中质量数学模型,利用拉格朗日—欧拉法推导出该模型非线性动力学方程,利用数值分析技术,结合船载起重机的自身参数进行吊绳的非线性动力学分析,研究关键参数对货物振动的影响,研究工作对起重机的操纵有着参考意义。

一级旋转倒立摆及其控制装置的研究与实现

通过拉格朗日方程推导出一级旋转倒立摆系统的数学模型,起摆运动部分利用雅普诺夫方程分析,以摆杆势能偏差作为调控量对系统进行闭环控制,使系统摆杆运动受控,在倒立摆成功摆起后,在倒立摆非稳定平衡点处对系统模型进行线性化,并采用双闭环PID算法对倒立摆模型旋臂位置和摆臂位置进行稳定控制,并使用32位MCU搭建实验平台进行实际验证.结果表明,该控制方法可以实现旋臂静止和摆臂稳定于非稳定平衡点的效果.

独轮车杂技机器人的动力学建模与稳定控制

根据独轮车杂技演员表演的运动过程,抽象出一个简化的物理模型,并利用欧拉-拉格朗日建模法建立了这个机器人的动力学模型。分析该模型的动力学特性,设计出一个二次型最优的稳定控制器,并通过数值仿真来验证理论分析结果的正确性和有效性。