大跨度组合梁斜拉桥中跨合龙口相对转角误差分析

根据无应力状态法理论,为保证斜拉桥施工完成后的成桥内力和线形达到目标状态,中跨合龙时的主梁弹性曲线应保持连续,即合龙口两侧主梁的相对转角应为零,但在实际工程中很难满足相对转角绝对为零的条件。该文以赤壁长江公路大桥为工程背景,针对大跨度组合梁斜拉桥中跨合龙时的相对转角误差对最终成桥目标状态的影响进行研究,进而确定相对转角误差的容许范围。分析结果表明:中跨合龙时合龙口两侧主梁相对转角误差主要对成桥目标状态下主梁的应力有较大影响,对塔偏、索力、主梁线形基本没有影响;对于赤壁长江公路大桥,中跨合龙时合龙口两侧主梁的容许相对转角误差可定为±1×10^(-3) rad,在此范围内可认为合龙口两侧主梁弹性曲线是连续的。

弹载滚转稳定平台相对转角测量电路设计

针对MEMS捷联惯性测量系统在高旋弹药姿态测量过程中,无法克服高量程和高测量精度的矛盾,提出了采用半捷联惯性测量单元和增量式光电编码器测量旋转弹滚转角的方法,重点设计了相对转角测量电路,并对增量式光电编码器在实际应用过程中出现的问题进行了研究,最后通过三轴飞行仿真转台试验进行验证。试验证明,该相对转角测量电路具有一定的可行性和有效性,能够有效测量惯性测量组合与弹体之间的相对转角,具有一定的工程应用价值。

距离与相对转角同步测控量仪结构设计

针对在机械工程、建筑工程、木工家具等行业需要同时测量和控制两物体之间距离与相对转角问题,提出一种距离与相对转角可同步测控量仪的解决方案。量仪总体结构由两个相互关联又相对独立的构件构成,其中距离测量与控制采用了两构件形成可伸缩的轴与套间隙配合的结构,可测控一定尺寸范围内的两物体距离;在相对转角的测控读数结构中,则采用了角度读数指针可随被测对象同步旋转且可随距离变化而滑移接近角度读数盘的设计方案,保证了角度读数的准确性。该量仪设计方案经过实践证明可靠实用,具有独创性。

基于极弧系数和转子相对偏转角的并列双转子电机齿槽转矩削弱方法研究

为削弱并列双转子电机的齿槽转矩,提高电机性能,提出一种优化极弧系数和转子相对偏转角的方法.通过能量法推导解析齿槽转矩的产生原理,分别探讨了极弧系数和转子相对偏转角对电机齿槽转矩的影响;以三相8极36槽并列双转子电机为例,利用有限元软件对不同极弧系数和转子相对偏转角的电机进行建模仿真分析,最终得到最佳极弧系数和转子相对偏转角度.结果表明:选择合适的极弧系数和转子相对偏转角度,能够有效削弱齿槽转矩;优化后的电机齿槽转矩幅值降低了72.2%,空载反电势的3次和5次谐波幅值下降明显,电机的输出品质显著提高.该方法为同类型电机齿槽转矩的优化提供参考.

盾构施工对不同位置地下管线变形的影响模拟试验研究

基于室内盾构模拟试验,研究管隧垂直、斜交和平行工况下盾构开挖对管线变形的影响。以合肥在建地铁为工程背景,主要对管线的沉降、变形和相对转角等规律进行模拟试验研究。研究结果表明,二次扰动更容易使土体产生沉降,对土体中的地下管线的位移影响更大;隧道在开挖过程中沿隧道轴向的管线变形与沿隧道环向的影响范围不同,隧道开挖对地下管线产生的环向变形影响大于轴向变形影响;隧道开挖使管线下方土压力发生变化,中间段管线下方产生荷载临空区域,土压力逐渐减小,两边缘端产生附加应力逐渐增大。研究成果可为盾构施工对地下管线变形影响的预测提供相应的控制破坏依据。

针摆传动中弓背齿廓的受力分析

针对针摆传动中的高精度要求,给出了求最佳修形量的优化方法,在对齿廓修形产生的几何相对转角进行计算的基础上提出了弓背齿廓,进行了理论分析研究,并通过动态受力分析方法得到齿面接触力和接触应力.采用弓背齿廓修形方式计算结果表明,最佳弓背齿廓修形可以获得较小几何相对转角,有效减小回转误差,实现高精度传动,以适用于有高精度要求的针摆传动中.

地基沉降对BCCP接口力学性能影响的试验研究

BCCP是一种具有广泛应用前景的输水用大口径新型复合管道,其管道接口结构的稳定对整条管线的运营至关重要。为研究地基沉降对管道接口力学性能的影响,设计了BCCP地基沉降试验,分析地基沉降值与相对转角之间的关系以及接口应变分布和变化规律,最后给出接口结构失效判别标准。试验结果表明:当接口相对转角的绝对值达到极限值附近时,接口结构发生破坏,在工程应用中该极限值可以作为判断接口结构完整性的下限值。

基于FPGA的电机动态扭矩测量方法研究

为了提高光电式扭矩测量系统的灵敏度和系统的抗干扰的能力,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和多路状态比较的扭矩测量系统,利用光电式多码道编码盘的旋转角测量功能进行扭矩测量。介绍了多码道码盘输出的多路信号的特征和状态细分的方法,并分析了扭矩测量的原理。硬件上采用FPGA来实现逻辑控制和数据的计数、锁存,简化了系统电路。并且把计数和状态信号传输到上位机进行处理显示,以便实时分析扭矩信号的振动。试验结果验证了该方案可应用于大型机械的动态扭矩测量系统。

带接头管线变形计算的传递矩阵法

地铁隧道开挖引起邻近地下管线产生附加变形,甚至造成管线破坏.将带接头地下管线视为弹性地基梁,将接头简化为“自由铰”与“弹簧铰”.基于Winkler地基模型列出管线变形的控制微分方程,采用传递矩阵法求解,推导了管节场矩阵和管线接头点矩阵,得到关于微分方程未知边值的线性方程组.收集了现场实测数据并进行案例计算和离心模型试验,将本文方法计算结果与有限元法、实测数据和试验结果进行对比,验证了计算模型和传递矩阵法的正确性.对管线变形的影响因素进行了参数分析,结果表明,对于接头变形,隧道中线与接头位置重合为最不利工况.在土质地层中,自由铰相对转角基本不受地基系数影响,因而自由铰管线易产生较大的相对转角.管节长度为沉降槽宽度系数的1.6倍时,接头相对转角出现峰值.接头归一化相对转角的极限值为1.1,在缺少设计资料情况下,该值可作为接头归一化相对转角的保守估计值.

考虑小尺度效应的微圆轴扭转振动

在微机电系统中,微纳米构件常常表现出尺度效应。基于非局部弹性理论,建立了微圆轴的扭转振动模型,并结合3种常见的边界条件,给出了具体的算例。结果表明:对比于经典连续力学,非局部弹性理论预言的圆轴扭转振动固有频率下降,并且微圆轴的外特征尺度即横截面半径越小,二者相差越大;振动频率的阶数越高,影响也越明显。随着截面半径的增加,振动频率下降并且非局部尺度效应逐渐消失。同时考察了扭转振动的模态函数和相对转角,发现前者与经典弹性理论结果一致。此外还讨论了材料内禀尺度的选取问题,以数值算例证明了内禀尺度与材料晶格常数非常接近,晶格常数可近似用作微纳米力学中材料的内禀尺度参数。

全数字转差轴角变换器

针对双转子电机在实现精确矢量控制时需要其内外转子的相对转速/相对转角信息的问题,提出一种基于旋转变压器测量双转子电机内外转子的相对转速/转角的方法。首先,基于坐标变换对旋转变压器的全数字轴角变换算法进行改进,设计一种全数字转差轴角变换算法,使改进后的算法可对相对转速/相对转角进行精确闭环跟踪,而且轴角变换算法的复杂度较直接求差获得相对转速/转角可以减少一半,使其易于实现。其次,通过仿真分析验证全数字转差轴角变换算法的正确性,并基于TMS320F2812设计相对转速/转角测量系统,进行相关的硬件设计和软件设计。最后,通过实验验证了所设计系统的可行性。

钢管柔性法兰轴拉承载力特性研究

柔性法兰是一种盘面平整、易于加工的钢管连接形式。但是,由于法兰主管与法兰盘间未设置加劲肋,法兰节点的刚度相对较小,盘面会发生翘起变形。基于此变形特点,开展了柔性法兰轴拉承载力试验及非线性有限元模拟分析,考察柔性法兰的轴拉承载力特性,重点研究柔性法兰盘面变形特性及应变发展规律。研究结果表明:轴拉作用下法兰主管与法兰盘连接焊缝处存在应力集中现象且试验中也在此焊缝处被拉裂;法兰盘下侧受拉,上侧受压,法兰盘根部张开,盘面中部应变发展最快。基于试验及模拟分析结果,柔性法兰连接螺栓处于拉弯复合受力状态,螺栓受力修正系数m值略小于规范值;法兰盘相对转角计算公式可用于柔性法兰连接设计。

地基不均匀沉降下大型PCCP力学响应机理分析

不良的地基条件会大大加速预应力钢筒混凝土管(PCCP)的结构退化进程,缩短管道服役寿命。为研究地基不均匀沉降下大型PCCP的响应特征及破坏模式,笔者基于ABAQUS软件建立了三维非线性有限元分析模型,考虑了管土及管节接头间的相互作用。通过模拟不同的地基不均匀沉降量,研究了内外荷载联合作用下PCCP的力学响应机理,分析和总结了PCCP的转角响应特点、管芯的应变分布与发展规律以及承插口结构的破坏模式。研究表明,地基不均匀沉降对管道承插口结构受力特征影响显著,对管身影响很小;沿管线40 m范围内当地基沉降差达到35 cm时,管节间最大相对转角超过了设计规程限值(0.5°);相对转角过大导致承插口结构受到显著的弯曲或挤压作用,产生微裂缝区域,外界腐蚀性物质侵入管壁内部,加速了PCCP结构性能的退化。

一种基于模型选择的PF-TBD算法

在目前的基于粒子滤波检测前跟踪(PF-TBD)算法中,对粒子的预测通常是根据单一直线运动模型实现的,在目标机动时由于与运动形式相差较大,影响了跟踪效果。为此,提出一种基于模型选择的粒子滤波检测前跟踪(MM-PF-TBD)算法。该算法由已估计出的目标位置,计算相对偏转角,并以此判定目标当前的运动模式,进而选择相应的运动模型对下一时刻的粒子进行预测,显著提高了对粒子预测的精度。理论分析和仿真实验表明,文中所提算法适用于目标不同的运动形式,有效提高了目标机动时的检测和跟踪性能。

主辅弹簧式恒力支吊架凸轮曲线研究

凸轮作为主辅弹簧式恒力支吊架的核心元件,其设计的精确度直接影响到装置的性能。根据恒力支吊架的运行原理,对文献所述凸轮曲线计算方程进行了修正,并对文献方程和修正方程的计算结果进行了比较。在此基础上,深入分析了两坐标系相对转角、滚轮半径和滚动摩擦系数对装置性能(恒定度和载荷偏差度)的影响。最后,通过实验测试验证了修正方程计算结果的准确性。研究结果表明:在凸轮曲线计算过程中,应充分考虑两坐标系相对转角和滚轮半径对计算结果的影响,滚动摩擦系数考虑与否对计算结果基本无影响。修正方程应用范围明确,可为该类恒力支吊架的合理设计提供理论基础。

基于MATLAB优化工具箱的整体式转向梯形优化设计

针对整体式转向梯形,对其空间结构和前轮定位参数进行合理的简化。对初步选定的转向梯形参数,以外转向轮转角相对误差建立目标函数模型,利用MATLAB优化工具箱对目标函数模型进行优化。同时,MATLAB优化工具箱通过改变变量参数,即可实现不同参数的整体式转向梯形的优化设计。

某化学品船轴系校中分析

为解决某化学品船轴系设计完成后校中计算发现的艉轴承处轴转角超过规范要求的问题,在不改变轴系设计的前提下,通过分析研究和相关计算,决定采取对艉轴承进行斜镗孔的措施来减小艉轴承与轴的相对转角,使之满足轴系校中规范要求,分析几种艉轴承斜镗孔方案对轴系校中结果的影响。

预应力钢筒混凝土管成品检验方法

文章阐述了PCCP管成品检验抽样数量,检验项目及检验内容,详细介绍了PCCP管外观质量、尺寸偏差、管体裂缝、内压抗裂性能或外压抗裂性能、管芯混凝土抗压强度、保护层水泥砂浆抗压强度、保护层水泥砂浆吸水率、管子接头允许相对转角的检验过程方法、检验所用工具、合格判别,通过检验保证了产品质量。

有侧移失稳半刚接钢框架柱的计算长度系数研究

本文按照梁有侧移失稳形式,采用螺旋弹簧模拟节点的半刚性,考虑了节点半刚性及柱两侧节点刚度不同时的相互影响,引入了连接相对柔度u和梁柱相对转角的分配系数α,得到了横梁线刚度修正系数β的计算公式,进而得到了半刚接钢框架柱的计算长度系数公式。由于考虑了柱子两侧节点刚度不同时的相互支援,柱的计算长度系数有所减小。柱子两侧半刚性节点刚度差值愈大,计算长度系数减小幅度愈大。因此,建议在计算半刚性连接框架时,尤其当柱子两侧半刚性节点刚度差值较大时,应按照本文提出的公式进行计算,将获得更精确的解。

基于分数阶模型的重力坝动力可靠性研究

我国西部中小型大坝数量较大, 大坝安全问题严峻.目前, 国内外多用较为保守的拟静力法计算大坝可靠度.针对该方法存在的缺陷, 提出了一种基于分数阶模型的重力坝动力可靠性计算方法.首先, 考虑混凝土存在老化现象, 引入了分数阶模型.为了求解分数阶模型, 采用了Outaloup 滤波器和状态方程模式.其次, 为了反映动力时程可靠性, 相对位移转角被用来作为功能函数.再次, 采用Monte- Car lo 法计算时程响应, 通过K2S 法检验位移分布模式, 进而推导了可靠性计算公式.最后, 采用Matlab 进行编程, 计算大坝可靠度.在与拟静力法的计算结果进行对比分析后发现, 本文方法所得结果较大, 可靠度较高, 更为精确.