基于集中柔度模型电流变体-砂浆悬臂梁固有频率的理论分析

直接将电流变体密封后埋置在砂浆梁中制成智能复合悬臂结构,采用瞬态激振的方法测定其在不同电场强度下固有频率,对频率随电场强度的变化规律进行了实验研究.结果表明电场强度对第一、二阶频率影响比较大,对第三阶频率影响很小,而且电流变片埋置位置对复合梁的整体振动特性的影响比较大.在此基础上,利用一种基于集中柔度模型的分析裂纹梁动态响应的新方法对这种复合结构进行了数值分析.通过定义等效裂纹深度,建立了电流变体-砂浆复合悬臂梁的振动模型,得到计算复合悬臂梁频率的特征方程,并根据实验数据确定模型的参数,最后用于模拟含电流变体的砂浆悬臂梁随电场强度变化时固有频率的演化规律.研究结果显示,该模型的解析解与实验值吻合得较好,对前三阶频率模拟的效果较为理想,说明该模型可用于含电流变体砂浆复合悬臂梁的振动分析,为电流变体在实际工程结构振动控制领域的应用奠定了理论基础和实验依据.

切削加工过程中工件柔度模型的建立方法

引入了工件柔度模型的概念,提出了基于有限元分析法的柔度模型建立方法。从工件的切削加工有限元分析模型中提取总体刚度矩阵,通过一次矩阵求逆操作,可得到加工面上的所有节点的柔度。文章给出了一种从总体刚度矩阵求解柔度模型的高效算法。最后通过螺旋桨的建模实例,论证了该方法在三维柔度建模时的高效性和实用性。

多元化经营的企业组织整体柔度优化模型研究

从经营多元化角度,将微观经济学中的成本收益理论与数理分析中的最优化方法相结合,通过准确评估企业现有业务以及潜在领域业务的当前收益及潜在收益,建立了以资源数量为约束条件的企业组织整体柔度的优化模型,有助于企业进行组织柔度的适当选取,为企业进行组织创新、重新设计与调整整个企业组织结构提供合适的尺度.

钢筋混凝土梁柱损伤扩展模型

从钢筋混凝土梁柱构件的损伤扩展过程出发,在加载过程中动态计算并更新模型的损伤区长度,同时结合修正的2点Gauss Radau积分方案保证损伤区长度范围内仅包含1个积分点,避免了Scott和Fenves分段纤维梁柱模型的塑性区长度敏感性问题.钢筋混凝土悬臂柱的试验与数值对比分析表明,本文模型不仅具有较好的计算精度,而且能够模拟钢筋混凝土梁柱构件的损伤扩展.

一种1T2R卧式布局并联机构的重力补偿策略

以3-RPS卧式布局并联机构为研究对象,通过添加弹簧元件并优化设计弹簧安装位置及其相关参数,完成了对该类机构的重力补偿策略研究.首先,选用定刚度螺旋拉簧为重力补偿元件,以机构总势能在工作空间中的波动量最小为目标,施以约束条件,完成弹簧安装位置及相关参数的优化设计.其次,利用线性叠加原理构造了机构的静柔度半解析模型,并通过重力补偿前后的效果对比,校验了重力补偿策略的有效性.研究结果表明,添加弹簧元件后,大幅度降低了重力造成的机构末端变形,补偿效果明显.该重力补偿策略简捷有效,可为类似并联机构的重力补偿提供参考与借鉴.

多遇地震下空间结构的扭转效应分析

以混凝土框架支承的空间结构为研究对象,系统地研究了该类组合结构在多遇地震一致激励下的扭转耦联效应问题。针对空间结构的扭转形式及特点,以反应谱法和位能加权平均法为基础,提出了解决此类问题的力学分析模型—柔度层模型和计算方法,并通过案例分析,验证了该方法的正确性和可行性。结果表明:下部结构存在或不存在扭转,空间结构的平移位移的变化趋势基本相同,但是下部结构体系的扭转会对空间结构水平侧向位移产生了较大影响,大约提高10%左右。目前,国内外对空间结构的扭转现象分析较少,很多相关的问题有待深入研究。

双轴椭圆切口型柔性球铰柔度建模及分析

柔性铰链现在已经被大量应用于具有高精度需求的工程项目中。传统的柔性铰链,例如片簧型与切口型铰链,由于其只有一个自由度,在使用时受到了很大的限制。为了满足更复杂的应用需求,对多自由度柔性铰链特别是球铰柔性铰链的研究非常迫切。提出了一种新型的具有两个自由度的双轴椭圆切口柔性球铰结构,并基于单轴椭圆柔性铰链模型及坐标变换方法建立了柔性铰链的6自由度柔度模型。首先,基于材料力学中受力变形公式,推导了单轴椭圆柔性铰链的6自由度柔度模型。然后,根据坐标变换公式,推导了旋转轴为正交布置的双轴椭圆柔性铰链6自由度柔度模型。接下来利用有限元分析方法对该柔度模型的正确性进行了验证。仿真结果表明:有限元仿真结果与理论结果之间误差小于11%。同时,也给出了铰链的精度模型与最大应力模型,并通过有限元仿真验证了最大应力模型的准确性。最后,还设计了实验,验证铰链柔度模型的准确性。该模型有助于双轴柔性铰链结构参数的进一步优化设计。

静不平衡测量系统柔性杠杆机构分析优化

以质心投影法为主要测量原理,柔性杠杆机构为桥梁,设计一套多框架机构静不平衡测量系统,分析测量原理特性表明:降低柔性杠杆输出端柔度能够有效提高系统测量精度。基于直圆型柔性铰链封闭方程,建立柔性杠杆的柔度模型,利用有限元分析软件Ansys验证柔度模型的准确性,并通过合理设计优化函数和约束条件,对柔性杠杆机构输入和输出端进行相应优化。结果表明:采用封闭方程建立柔度模型的方法是可行的,其柔度理论值与仿真值误差在9%以内,同时建立的优化函数切实可行,在力臂放大系数变化量仅为2%的前提下,杠杆输出端柔度降低了18.63%,增加了杠杆线性度范围,从而有效提高了静不平衡测量系统测量精度。