组合柔性结构的结构特征对其动力学性能的影响

柔性铰链与杆组成的组合柔性结构,柔性铰链的类型及柔性铰链与杆二者的厚度比、长度比是影响组合柔性结构力学特性的关键因素。针对组合柔性结构的动力学特性进行研究,选取具有不同类型柔性铰链、不同厚度比、不同长度比的组合柔性结构,采用有限元法对其进行模态分析,得到组合柔性结构的前6阶振型的固有频率,分析柔性铰链的类型、厚度比、长度比的变化对其频率特性的影响。分析结果对柔性机构结构设计中改善柔性结构的动力学性能具有一定的理论意义。

静电驱动组合柔性结构的变形分析与实验验证

针对静电驱动组合柔性结构的变形进行分析,考虑静电力分布载荷的基本特征、静电力与组合柔性结构变形之间的耦合作用,依据静电场理论、伪刚体理论以及非线性柔性模型,给出分析不同电压下求解组合柔性结构变形的一般方法,同时给出静电吸合电压的计算式。设计加工了MEMS组合柔性结构,采用文中方法分析静电驱动中组合柔性结构的变形,同时搭建实验测试系统,确定电压加载范围,完成组合柔性结构的变形测试。将实验测试结果与理论计算结果进行对比分析,验证文中分析方法的正确性。

柔性组合结构的大挠度非线性有限元分析

本文应用预应力柔性索的非线性有限元模型,用折算弹性模量考虑索初始垂度的影响,引入主一从控制原理来克服柔性元素和刚性元素共同作用时易产生的方程病态,在结构变位后的基础上建立平衡方程,采用带有动坐标的刚度矩阵迭代法,分析了斜拉桥、悬索桥等柔性组合结构的大挠度问题。应用本文方法,已经成功地分析了多座斜拉桥实际结构。对于一般柔性组合结构,经过二至六次迭代即可达到相当的精度。

柔性组合结构拉索张拉过程的最优控制

提出了以影响结构概念为基础的拉索张拉过程的结构分析方法，建立了张拉过程 最优控制的数学模型，讨论了在各种施工条件下实现算法的途径．所提出的方法能够 在满足所有中间状态的机具能力、内力和位移约束条件下，达到预先给定的设计状 态，解决了大型柔性组合结构施工中的一个困难问题．

柔性微位移放大机构的结构特征分析与改进设计

针对柔性微位移放大机构的结构特征进行分析,利用一组具有不同连杆长度及倾角的微位移放大机构进行算例分析,指出机构中柔性铰链与连杆组成的组合柔性结构是机构的重要组成部分,其中连杆的长度与其倾斜角的取值影响组合柔性结构的厚度比与长度比,对机构的放大性能起着关键的作用。根据分析结果提出用以提高机构放大比的微位移放大机构设计的一般方法,将其应用于柔性微位移放大机构的改进设计。对改进后的微位移放大机构进行放大性能分析与动力学性能分析,用其结果验证改进设计的有效性与合理性。

高速铁路大跨连续刚构柔性拱组合桥梁设计

研究目的:以商合杭铁路淮河特大桥(112+228+112) m连续刚构-柔性拱桥为工程背景,研究大跨连续刚构-柔性拱桥的总体及构造、拱肋及吊杆的受力、大跨刚构体系桥梁主墩的受力、桥梁变形对铺设无砟轨道的适应性、车桥耦合动力分析等,系统研究和总结大跨连续刚构-柔性拱桥特点,为大跨度连续刚构-柔性拱桥在高速铁路中的应用提供参考和借鉴。研究结论:(1)连续刚构-柔性拱桥刚度大,受力性能和经济性能优良;(2)通过优化纵向预应力钢束布置并在柔性拱的辅助作用下,能够控制主梁的徐变位移,为无砟轨道的铺设创造良好条件;(3)在考虑主梁徐变、温度等各种位移工况下的主梁附加不平顺后,车桥耦合动力响应分析表明桥梁能够满足列车高速行车的安全性和乘坐舒适性要求;(4)本研究成果可应用于高速铁路大跨度无砟轨道桥梁设计。

空间结构的发展历史、创新、形式分类与实践应用

阐述了空间结构的发展历史,根据各个时期空间结构的发展特点、形式类型和科技水平可区分为古代空间结构、近代空间结构和现代空间结构,说明了促进空间结构发展创新的因素.文中提出并论述了刚性空间结构、柔性空间结构和刚柔性组合空间结构三大类空间结构的组成及其分类方法.文中将国内外现有工程应用的38种形式的空间结构按单元组成来分类,并说明采用空间结构按单元组成分类总图来表示是可取的、清晰明了的.

现代大跨空间结构在中国的应用与发展

现代大跨空间结构大致是在二十世纪七、八十年代左右,基于采用轻质高强的膜材、钢索、钢棒,应用新技术而发展起来的轻盈、高效的结构体系,诸如气承式充气膜结构、索膜结构、索桁结构、张弦梁结构、弦支网壳结构、索穹顶结构、索穹顶—网壳组合结构、张弦气肋梁结构等.另一方面,对于二十世纪中叶获得大量应用的近代空间结构,如薄壳结构、网架结构、网壳结构、一般悬索结构等,通过采用多种结构形式和建筑材料的组合、预应力技术、结构概念和形体的创新,从而提出并得到工程实践应用的新颖空间结构体系也可认为是现代空间结构,诸如组合网架结构、空腹网架(壳)结构、多面体空间刚架结构、局部双层网壳结构、斜拉网架(壳)结构、树状结构、预应力装配弓式结构等.本文按空间结构单元组成分类为序,分别对现代刚性空间结构、现代柔性空间结构、现代刚柔性组合空间结构的特点及在中国的应用与发展作了综述.

中国空间结构的发展与展望

论文阐述了我国空间结构的发展概况,结构类型和形式繁多,且不断创新,需要采用按单元组成方法来分类空间结构。21世纪后,我国空间结构的发展又进入一个崭新阶段,应用范围和领域不断扩大,除在体育场馆、航站楼等大跨度公共建筑中大量采用外,在新建大型铁路客站、无站台柱雨篷、桥梁结构工程和高层建筑结构中也获得创新应用。空间结构工程的国际合作方面,应以积极态度对待国外建筑方案屡屡中标我国空间结构工程的现象。由于多项空间结构之"最"在中国,表明中国已是空间结构大国,现正是加快迈向空间结构强国的最佳时机。展望中国的空间结构,提出了应着力关注和研究的问题。