织物多方向硬挺度测试方法研究

现有的织物硬挺度检测方法每次只能得到织物某一个方向的数据。针对这种情况,提出一种简便的、可同时测试织物多方向硬挺度的方法,并给出了具体的检测步骤及评价指标:硬挺度系数、凹陷深度、平均翘起高度。将常见试样经凹陷法所得的这3项指标与斜面法中织物5个方向的平均弯曲长度及平均抗弯刚度进行了对比分析,得出这3项指标与平均弯曲长度及平均抗弯刚度相关性从大到小依次是硬挺度系数、凹陷深度和平均翘起高度,且这3者与平均弯曲长度及抗弯刚度都具有高度线性相关关系。这说明笔者提出的织物多方向硬挺度的测试方法有一定的可行性,值得进一步深入研究。

动力电池箱MIG焊的数值模拟及变形控制研究

以某型动力电池箱为例,首先提取具有独特特征的典型焊缝,采用SYSWELD软件进行焊接应力变形数值模拟,获取各焊缝焊接顺序方向的优选方案。然后,基于典型焊缝分布特点和焊接工艺原则,提出箱体整体焊接顺序方向的候选方案,并以等效变形量均值最小为原则确定优选方案;最后,采用刚性固定法依次确定x、y、z方向的焊接加工约束条件。现场实验结果表明,采用优选的整体焊接顺序方向与约束条件后,动力电池箱长、短边箱壁内缩变形量较优化前分别降低了52%和25%,分别减小至1.2 mm和0.9 mm。

基于蒙特卡罗数值模拟的桥梁可靠度分析

为了定量地研究桥梁在多种随机因素下的可靠度,采用蒙特卡罗法中的直接抽样法,对北盘江连续刚构桥在温度、风、车辆荷载、车辆冲击等随机变量作用下的结构可靠度进行了计算。通过对大桥在正常运营状态下的可靠度分析,采用弯矩和剪力失效准则,获得了大桥各截面的功能函数,并采用直接抽样法获得了北盘江大桥各截面的可靠度。分析结果形象直观,提高了评估效率,使维护决策的制定更加客观准确。

某自行高炮刚柔耦合动力学建模方法研究

车辆底盘作为高射炮的载体,射击过程需要实时获取车体姿态信息,以进行火控解算实时修正,提高毁伤概率,研究射击过程中车体姿态变化可显著提高射击精度。以某自行高炮为研究对象,在简化模型的基础上,应用多体动力学理论,采用牛顿欧拉方程对模型中的刚体构件进行受力分析,得到单个构件的动力学方程,应用有限元法得到柔性车架的刚度信息和质量信息,并构造相应的柔体动力学方程组。采用直接刚度法消除方程组中的约束反力项,得到全炮刚柔耦合模型的动力学方程组。采用振型叠加法实现方程组解耦,求解大型二阶微分方程组,得到某自行高炮射击状态下的动力学响应。针对某典型工况,利用ABAQUS有限元软件进行了建模方法和解算方法的可行性验证。采用该刚柔耦合动力学建模方法,可实现射击过程中车体姿态快速求解,为解决复杂多体系统动力学响应快速求解问题探索了一种新方法,对自行高炮射击精度的改善具有一定工程价值。

基于刚柔耦合的火箭发射箱振动特性仿真研究

火箭武器弹-架系统的振动引起火箭弹的初始扰动,振动结果集中反映到定向器管口上,而发射箱的柔性变形对振动结果的影响不可忽略。通过建立某火箭武器发射箱基于弹管碰撞作用的刚体振动模型,并考虑发射架和定向器的柔性变形因素,用动力有限元法建立发射箱的柔性多体模型,经仿真计算和模型验证,对刚体振动结果和柔性变形结果耦合叠加,得到了发射箱的综合振动特性结果,掌握了影响发射箱振动的因素和规律,进行了火箭弹初始扰动的计算。研究方法和计算结果为某火箭武器初始扰动分析、弹道修正及提高射击精度提供了参考,也为同类火箭武器动力学分析提供借鉴。

柔性框架结构动力非线性分析的刚体准则法

大跨、高层等柔性结构,其动力响应往往表现出大位移、大转动等非线性特征。动力非线性问题的分析关键在于运动方程的高效稳定求解,以及单元大转动产生的结点力增量的有效计算。动力时程分析通常采用直接积分法,但对于强非线性动力问题,直接积分法难以兼顾计算精度与稳定性。该文基于几何非线性分析的刚体准则,针对杆件结构大转动小应变的非线性问题,提出了一种新型空间杆系结构动力非线性分析的刚体准则法。该方法采用满足刚体准则的空间非线性梁单元,结合HHT-α法求解结构运动方程,并将刚体准则植入动力增量方程的迭代求解过程以计算结点力增量。通过典型柔性框架算例结果表明,该文方法可以有效分析柔性框架结构的强动力非线性行为。与高精度单元相比,该文采用的单元刚度矩阵构造简明,计算过程简洁;与商业软件所用方法相比,单元数和迭代步少,精度高,适于工程应用。

联肢剪力墙在水平荷载作用下的简化计算

本文将水平荷载所产主的层间剪力在各墙肢间按层间侧移刚度进行分配,每个墙肢按所分配到的作用力分别单独计算。自顶层开始,采取逐层往下递推计算的方法。该方法可用于各层层间刚度相同或不同的联肢剪力墙的计算。

直接刚度法求解平面半无限体弹性地基梁

利用直接刚度法原理模拟半无限弹性地基梁为普通杆件 ,并将其纳入平面杆系通用程序计算范围 。

直接刚度法计算新奥法施工隧道初期支护结构内力

直接刚度法(矩阵位移法)是计算隧道衬砌内力的一种基本方法。采用直接刚度法计算新奥法施工隧道初期支护的结构内力,其特点是利用最常用的Excell编程功能及允许容量(12链杆或13单元所形成刚度矩阵),既满足计算精度要求,又提高计算效率;适用各种地质(围岩)状况,为快速判断初支参数是否合理提供了一种数值依据。并提供了结合实际情况的算例。

基于直接力浸入边界法的线形排列多球颗粒沉降特性研究

本文运用直接力浸入边界法对低雷诺数的单个及线形排列的两个和多个球形颗粒自由沉降的特性和过程进行了数值模拟,首先通过单个球形颗粒自由沉降模型验证了该方法的准确性,同时研究了颗粒刚体假设(RBA)对结果精确性的影响,然后,在不同的颗粒间距分布条件下对竖直排列的不同数量的球形颗粒沉降进行了直接数值模拟。模拟结果表明,相对间距在一定范围内的线形排列双球和多球颗粒都可发生相继的牵引、触碰、翻滚过程;当线形排列球颗粒数量大于3时,颗粒的数量不会影响最下方两球初始的牵引和触碰运动;线形排列多球可改变发生牵引的两球的受力从而加速牵引和触碰的过程。

吴庄隧道左线进口横断面优化设计及其电算程序

编写Fortran90计算机程序对吴庄隧道左线进口三种横断面设计方案进行比较,综合考虑不同断面的断面面积和衬砌内力后选定坦三心圆方案作为最终断面形式。

基于LMS VirtualLab的刚性球散射计算

针对水下目标声散射仿真计算问题,对刚性球体在平面声波作用下的散射声场进行仿真计算。采用直接边界元方法计算刚性球体在不同ka值下的指向性函数,并与理论解析解进行对比。结果表明,不同ka值对应的球体散射声场及其指向性具有明显差异,随着ka值增大,指向性更加明显,前向散射强度越大;球体散射声场计算时,需满足远场条件才能与解析解计算结果较好吻合,当计算点处输出声压数值较小时,提高Virtual.Lab Acoustics声学模块参数设置中默认声压输出精度,可导出满足需求的计算结果,因此,边界元法可用于实际水下目标声散射特性预报。

平面钢桁架的结构计算与程序设计

从实际设计出发，以现行国家规范为依据，利用直接刚度阵法对平面钢桁架进行静力分析，并介绍了对杆件进行强度、稳定验算的方法，同时介绍了运用此方法编制直接用于钢结构设计的程序方法。

某锥形穹顶半刚接单层网壳分析与设计

以某图书馆的锥形穹顶单层网壳为研究对象,分析其受力变形性能和整体稳定性能。对比研究了不同截面方案和节点假定对网壳构件承载力、屈曲特性和极限承载力的影响。采用多尺度有限元分析方法,真实模拟节点性能,与节点刚接、铰接模型的计算结果进行了对比。结果表明:采用钢管非加劲相贯焊连接的单层网壳为典型的半刚接网壳,合理的杆件截面设计可使其整体稳定性能接近于节点刚接模型;节点铰接会改变单层网壳的屈曲形态,使结构整体协同性能严重弱化或丧失;多尺度有限元分析方法是判别节点刚度和承载力的有效方法,可真实反映节点性能对整体结构性能的影响。

质点与刚体相对运动的几何直解法

土木建筑、车辆机械等工程领域的许多技术问题,在一定条件下可以用运动学的原理和方法加以解决;运动学传统的解题方法是“先拆解,后合成”,但这样的解题方法有时也存在一定的不方便或不足之处,譬如较为抽象、不够直观、适用面窄等。在前人研究的基础上,提出一种以标量计算为主的简化求解思路,不妨称之为“直解法”,即首先直观地表达运动学问题中的几何图形,列出几何关系方程后,按要求令等式两侧对时间求一阶或二阶导数,最终代入已知的初始或边界条件后求解方程组。直解法具有直观性强、适用面广、能够处理高阶运动学问题、便于计算机程序大规模高速度辅助运算等优点。

基于直接分析法的盘扣式脚手架结构精细化设计方法

脚手架结构的传统设计方法是基于线性计算和有效计算长度假定。对于常规脚手架结构而言,只要受压杆件计算长度能够相对准确的评估,传统设计方法的设计精度一般能够满足工程需要。然而,对于受力复杂的超高大脚手架结构,需要采用更加精确的设计方法。提出了一种基于直接分析法的脚手架结构精细化设计方法。首先,对脚手架结构杆件的初始弯曲进行了大量测量、统计和分析,建立了不同类型脚手架杆件的初始弯曲设计值;其次,对盘扣式脚手架节点的半刚性特性进行了试验研究,并基于试验结果建立了盘扣式脚手架结构节点半刚性模型,包括横梁的弯曲及轴向半刚性模型和斜杆半刚性模型;然后,基于初弯曲设计值和半刚性特性模型,利用非线性分析工具NIDA进行脚手架结构的直接分析法设计,并将其应用于具体工程中。

并联高圆簧一端串联橡胶弹簧系统水平方向刚度及稳定性分析

由于受我国螺旋压缩圆弹簧制造材料和制造工艺的限制 ,为了降低高圆簧的工作应力 ,铁道车辆转向架二系弹簧悬挂系统采用并联高圆簧一端串联橡胶弹簧结构 ,本文基于弹性杆理论 ,建立了高圆簧和橡胶弹簧的力和力矩与线位移和角位移关系式 ,首次导出了并联高圆簧一端串联橡胶弹簧系统的水平方向刚度分析的直接求解方法 ,系统的稳定性取决于水平方向刚度值的大小 ,当系统的水平方向刚度趋于零时系统所承受的垂向载荷即为系统的临界载荷。当系统的水平方向刚度大于零时 ,系统为稳定系统 ;当系统的水平方向刚度小于零时 ,系统为不稳定系统。

无梁楼盖设计中倾角托板柱帽刚域长度计算的探讨

使用等代框架法或经验系数法计算无梁楼盖时,不易确定倾角托板柱帽的刚域长度,进而影响等代框架法中支座弯矩控制截面的选取以及经验系数法中净跨长度的计算。本文引入近似柱比法解决此问题,并辅以算例计算,可为使用等代框架法及经验系数法计算无梁楼盖提供一定的参考。