基于虚位移原理的盾构推进系统静刚度建模与灵敏性分析

推进系统是盾构机的重要组成部分,其刚度性能将影响盾构机的掘进和转向等功能。为获得盾构推进系统有效的参数化刚度模型,以期能够准确地描述盾构推进系统静刚度在全工作空间内的变化规律,研究其静刚度建模方法。构建盾构推进系统的物理模型并进行运动和力分析,通过材料力学公式构建了盾构推进缸的刚度模型,基于虚位移原理构造机构末端各方向变形与力或力矩之间的关系,运用叠加原理得出盾构推进系统总刚度矩阵计算式,使用有限元法验证所建静刚度模型的准确性,并对其进行灵敏性分析,为盾构推进系统的结构设计优化和研究分析提供理论基础。

基于虚位移原理的直接机动法作超静定力影响线

当前教材中介绍的作超静定力影响线的机动法是一种联合使用力法和位移互等定理的间接方法,与作静定力影响线的机动法不一致.本文建立了求作超静定结构反力和内力影响线的直接机动法.首先利用虚位移原理推导了机动法求作超静定结构内力(反力)影响线的公式,表明超静定结构影响线对应于撤除了相应约束的基本结构施加单位位移引起的位移曲线.然后给出了一种概念清晰、过程统一、适用广泛的计算超静定力影响线方程的方法,最后展示了几个具体算例.

也谈虚位移原理中广义坐标的选择

讨论了在应用虚位移原理时选择广义坐标应注意的问题 。

平面桁架杆件内力的虚位移原理求解

如图1所示平面桁架承受载荷FP作用,试用虚位移原理计算杆件AK的内力.将ACED,ABJK和EHGI分别视为一个刚片,由于刚片ACED与刚片ABJK铰接于A,刚片ACED与刚片EHGI铰接于E,而刚片ABJK与刚片EHGI通过两根平行链杆JG;KH铰接于水平方向的1点,根据三刚片组成规则可知体系为无多余约束的几何不变体系,也就是图1所示的结构体系为静定结构.

关于虚位移与虚位移原理──分析力学扎记之一

不用可能位移的术语，只用虚位移的术语．虚位移原理作为公理不需证明．给虚位移原理以全面正确的表述．

虚位移原理与变形体能量法的教学衔接

论述了理论力学教学中如何恰当处理质点系的虚位移原理与变形体能量原理的主要内在关联,由质点系虚功方程简便地导出虚功方程应用于变形体的一般形式,并由此导出卡氏第一、第二定理和莫尔定理的普遍形式,并给出了相应例题,为理论力学教学中讲授虚位移原理增添了重要新内容,同时为后续课程打下理论基础,实现了相关内容的自然衔接．

关于理想约束和虚位移原理——分析力学札记之二十

理想约束是分析力学的基本假定,虚位移原理是分析静力学的基本原理.本文从经典著作和重要教材中提取一些信息,期望描述理想约束和虚位移原理的形成和发展,并发表一些议论.

物理模拟虚位移原理及虚应力原理

建立了非耦联系统和相似非耦联系统的物理模拟虚位移原理和虚应力原理,并从该两原理导出了物理模拟变分原理和倒易定理。

非保守大变形分析中的虚位移原理及逐步加载法

用加权残数法简捷地给出了Euler描述下的非保守大变形虚位移原理,并进而转化为Total Lagrange描述下的虚位移原理及混合描述下的虚位移原理。阐述了用于结构非保守大变形有限元分析中的逐步加载法及逐步给定位移法,该方法不存在不平衡误差的影响。

一个结构静力学问题的虚位移原理求解及其扩展

根据一个平面桁架的结构静力学问题,提出利用虚位移原理求解该问题时的刚体虚位移计算的一个新命题,并给出该命题的证明.利用该命题正确给出了该桁架内力计算的求解过程.该命题丰富了虚位移原理的应用,为在满足特定条件下虚位移的计算以及静力学问题的求解奠定了基础.

虚位移原理与最小耗能原理的等价关系

论述了文献 [1 ]提出的最小耗能原理与虚位移原理的等价关系 .得出在一般力学中作为耗能过程的特例的平衡状态 ,亦服从“在耗能过程的任意时刻 ,耗能率都取当时所有耗能率的最小值” .这是对虚位移原理的新认识 ,也是从另一方面对该最小耗能原理的验证 .

基于虚位移原理的随机有限元方法研究

为研究工程对象的响应特性提供一种新的解决途径,本文根据虚位移原理得出弹性体轴对称静态问题的平衡方程以及力的边界条件下的等效积分"弱"形式,结合摄动技术推导出八节点四边形轴对称等参单元的静态随机有限元方程,提出了基于虚位移原理的随机有限元方法,最后考虑汽轮机转子的物性参数和载荷参数的随机性,利用这种方法对汽轮机转子的静态随机响应特性进行计算和分析,并与直接Monte-Carlo模拟仿真法的计算结果相对比,验证了该方法的正确性和有效性。

一类平面静定桁架内力的虚位移原理求解

基于一个静定平面桁架问题,提出利用虚位移原理求解该问题时有关虚位移计算的一个新命题,并严格给出了该命题的证明,列出了对应于特殊情况下的一个推论,并利用该命题正确求解了该结构静力学问题.该命题丰富了虚位移原理的应用,为在满足特定条件下虚位移的计算以及静力学问题的求解奠定了基础.

基于虚位移原理的伺服进给电机转矩选配方法

本文介绍一种简单实用、计算误差小的应用虚位移原理选配数控机床伺服进给电机转矩的方法。根据笔者的实践经验 ,当预选的伺服电机的额定转矩为负载理论核算转矩的 1 5～ 2倍 ,且符合惯量匹配要求时 ,则该预选的伺服电机是适用的。

关于质点系虚位移原理的若干认识

虚位移原理是重要的力学基本原理之一,从理论力学(包括分析力学)到结构力学、弹性力学等课程都有应用。但从文献来看,关于虚位移原理的表述和理解目前似还存在一些值得探讨的地方,与其对应的有关概念也还有待深化理解。笔者分析了一些相关文献中的内容,针对虚位移原理表述、虚位移概念、内力虚功概念、虚位移原理充分性证明中的条件、虚位移原理与虚功原理的关系等问题,给出笔者的若干认识,希望有助于深化对虚位移原理若干基本概念的理解。

基于虚位移原理的动态随机有限元方法理论推导

对偏微分方程弱解的积分形式——虚位移原理进行较详细的研究,并构造出八节点四边形轴对称等参单元。然后从虚位移原理出发,给出轴对称动态问题的平衡方程以及力的边界条件下的等效积分“弱”形式。结合摄动技术,推导出八节点四边形轴对称等参单元的动态随机有限元方程,提出了基于虚位移原理的动态随机有限元方法,该方法为研究工程对象的动态响应特性提供了一种新的解决途径。

“力学系统平衡的判别准则”与虚位移原理

讨论了力学系统平衡的定义,以及虚位移原理充分性成立的先决条件.

基于虚位移原理的自锚式悬索桥实用计算方法

基于挠度理论和虚位移原理,分析自锚式悬索桥各组成部分的受力状态,分别导出在各种荷载作用下以三角级数法表示的加劲梁挠度内力和变形公式,并结合Newton-Simpson迭代法来确定活载索力,提出了计算自锚式悬索桥加劲梁内力及变形的实用计算方法,并编制相应的计算分析程序。以长沙湘江三汊矶大桥(主跨328 m的双塔五跨自锚式悬索桥)为例,通过与有限位移理论的计算结果相比较,证明该方法简单、方便,计算结果准确可靠;如果所设计的结构吊索分布比较均匀,挠度理论与有限元的计算结果比较一致;这说明可以采用本方法来研究自锚式悬索桥的设计参数对结构内力与变形的影响,尤其是在方案设计阶段,可以用于很方便地选定结构主要设计参数。

剪叉机构计算与虚位移原理

简述剪叉式升降台在舞台的使用情况;介绍了常用典型剪叉机构采用虚位移原理进行推力、台面运动速度及功率计算的方法。

用虚位移原理解题应注意坐标系的选择

虚位移原理是分析力学教学中很重要的一部分。在教学中我们发现,初学者在用虚位移原理解题时经常不会正确地选择坐标系。究其原因,笔者以为主要是对“虚位移”概念的理解还不够透彻所致。下面以两个例题来说明这一问题。 例一:长度同为l的轻棒四根。光滑地联成一菱形ABCD,AB、AD两边支于同一水平线上相距为2a的两根钉上,BD间则用一轻绳联结,C点上系一重物W,设A点上的顶角为2x。