铰接杆系机构稳定性条件分析

基于能量准则,讨论了铰接杆系机构的稳定性问题.通过分析体系切线刚度矩阵解析表达式的构成,阐明了机构的稳定仅来源于可行内力(预应力或外荷载效应)的强化,严格证明了经典预应力机构的稳定性判别准则,其等同于系统势能二阶变分的正定性条件,同时指出该准则的不完善性.针对荷载强化机构的稳定问题,提出了相应的稳定性判别准则并辅以算例说明.最后对几何稳定性问题的实质、结构和机构的定义以及机构稳定性的必要条件等问题进行了相关讨论.

接口ALGOR FEAS的铰接杆系结构优化程序

介绍了基于ALGORFEAS的铰接杆系结构优化程序以及利用此程序的一个模型分析 ,说明此程序不仅丰富了ALGORFEAS的数据处理功能 ,而且使得ALGOR能更直接、更有效地服务于工程设计。

基于机构位移模态子矩阵法的铰接杆系机构奇异与运动分岔分析

提出通过追踪机构位移模态子矩阵行满秩与否来判断机构运动分岔点的新方法——机构位移模态子矩阵法.该方法将铰接杆系机构的自由节点分为驱动节点和从动节点,对应描述机构构型的变量分别为控制变量和状态变量.建立铰接杆系机构平衡矩阵,由奇异值分解得到整体机构位移模态,定义驱动节点对应的机构位移模态矩阵和从动节点对应的机构位移模态矩阵为机构位移模态子矩阵,当机构位移模态子矩阵出现非行满秩现象时,驱动节点或从动节点获得自由度,机构运动发生奇异.通过单自由度和两自由度机构算例分析证明了此方法的正确性与有效性.

铰接杆系机构的运动路径及其极值点跟踪——一种几何学方法

从纯粹几何学角度来探讨铰接杆系机构的运动分析问题。利用几何条件推导了机构位移的控制方程,并提出了一种更精细的机构运动路径的求解策略。阐明杆系机构运动路径极值点的数学特征。证明了当某节点运动到其极值点时,当前构型的所有机构位移模态对应于该节点的分量均必须为零,并以此作为判别和跟踪运动路径极值点的准则。该文还对杆系机构极值构型的特殊几何特征进行了理论说明。最后通过两个数值算例来考察该文方法的计算精度和有效性。

杆系机构的可动性和运动分岔分析

考察了杆系机构的可动性和运动分叉点的判别准则,建立了杆系机构的精确运动控制方程.杆系的可动性在数学上被抽象为满足运动连续性前提下的控制方程非零解的存在性判别,从理论上说明了平衡矩阵准则中的机构位移模态数大于零仅是杆系可动性判别的必要条件,但并不充分.基于对协调方程的高阶项分析表明,如果一阶机构变形的残余伸长量与自应力模态构成的向量空间正交,则可动性条件必然满足.证明了线性协调矩阵的零奇异值与机构位移模态的等效关系,解释了其可作为运动分岔点跟踪的理论原因.阐明了机构分岔路径的性质还必须根据高阶协调条件来判定.

对称型动不定杆系结构的可动性判定准则

基于对称学理论及其矩阵不可约表示,提出了对称型动不定体系的判定准则。首先,根据关联矩阵的不可约表示及舒尔正交关系,建立了用于描述结构对称属性的对称坐标系,将结构平衡矩阵转化为对角化分块矩阵。随后,根据独立分块矩阵的零空间与左零空间,以及各矩阵所关联的对称属性,得到结构机构位移模态、自应力模态的对称表示,并根据二者对称属性的阶次判定结构的可动性能。对满足"Maxwell准则"的经典动不定杆系结构进行了可动性判定,包括无位移约束对称杆系、环向对称型杆系及斜放四角锥平板网架等。分析结果表明:文中所述判定准则是合理有效的,有效弥补了Guest方法中存在的漏解、误判等缺陷,判定结论与已有文献所得分析结果一致;算例中所讨论的对称动不定杆系皆具有全对称的内部机构位移模态,属于可动结构。