间隙曲柄滑块机构运动误差分析的模拟实验修正法

利用蒙特卡洛方法通过计算机进行模拟实验，采用多元线性回归方法建立曲柄滑块实验机构各运动副间隙的误差传递系数回归方程，进而通过修正系数，得到尺寸型与实验机构相同的实际机构的误差传递系数回归方程。当尺寸型变化时，通过模拟实验得到曲柄相对尺寸对误差传递系数影响的回归方程和尺寸型对机构输出运动标准差影响的曲线。

曲柄滑块机构最大速度位置求解法及运动分析

曲柄滑块机构是很多机械中常用到的一种机构,滑块的最大速度位置是该种机构的一个特殊位置,不同的文献中对该特殊位置的求解有不同的结论。针对常用的对位置方程求导获得机构速度、加速度的方法存在计算过程复杂等不足,提出了结合速度、加速度求解用到的解析法和图解法的长度求解法:依据极值处的导数为零这一数学规律,首先作出机构的加速度多边形图,然后令加速度多边形图中与滑块加速度对应的边长为零,求出对应的曲柄转过的角度,从而得到曲柄与连杆的夹角。用实例对比了两种求解方法,验证了提出的长度求解法正确可行。经运动分析得出滑块处于最大速度时:①曲柄并不是一定与连杆垂直,只有在偏心距与曲柄相等且在去程时,曲柄与连杆的夹角为90°;②当偏心距为0时,只有曲柄长度远小于连杆长度(比值小于5%),曲柄与连杆的夹角才为90°;③不同的曲柄滑块机构几何尺寸,曲柄与连杆的夹角不同。

基于某曲柄滑块机构谐响应分析的直接优化法

以某曲柄滑块机构为研究对象,建立有限元分析模型,进行模态分析并获得了机构的前8阶固有频率和振型。以模态分析结果为输入,对曲柄滑块机构做模态叠加法的谐响应分析,并获得机构的最大应力值100.22 MPa和最大变形值0.22 mm。以机构的固定架厚度、连杆厚度、滑块杆长度、曲柄杆长度为尺寸变量,以降低机构的最大应力和最大变形为目标,利用筛分法做直接优化分析,分析结果表明,最大应力值为13.4 MPa,最大变形为0 mm,远低于原分析结果。最后,利用台架对曲柄滑块机构做试验验证,试验结果与分析结果非常接近,验证了优化分析结果的准确性。

地震作用下土质边坡稳定性分析方法适用性分析

针对地震作用下边坡稳定分析方法之间的差异及其适用情况尚不明确的问题,以某三级均质土坡为例,基于Quake/w、Geo-Studio、PLAXIS以及FLAC等软件,利用拟静力法、Newmark滑块分析法、动力有限元时程分析法、动力有限元强度折减法及有限差分强度折减法计算出安全系数,对比了5种方法的异同。结果表明,采用拟静力法获得的边坡抗震稳定性偏于安全;Newmark滑块分析法、动力有限元时程分析法计算的安全系数基本相同;动力有限元与有限差分强度折减法计算所得的安全系数相近,但在不同折减系数下计算的监测点位移相差较大。

曲柄滑块机构的运动精度分析与计算

曲柄滑块机构是一种典型的四连杆机构,尽管设计时理论计算可以达到很高的精度,但是由于构件的制造误差及运动副的配合间隙等因素,会使机构在运动中产生输出误差,有时还会显著超出机构设计的允许误差。依据概率统计的相关理论进行机构设计,即考虑构件制造尺寸的随机误差,以保证机构运动的精度在允许的误差范围内。利用MATLAB进行仿真计算和实例研究,得出了理论设计和精度分析的计算结果。该方法准确、效率高、而且适合其它类型的机构设计,具有较大的工程实际应用价值。

VB环境下的双曲柄滑块机构运动分析

为研究平面多杆机构的运动分析解析法,以双曲柄滑块机构为例,根据机构组成原理将其分解为一个双曲柄机构和一个曲柄摇杆机构的串联,后级机构的运动输入来自前级机构的输出。分别建立这两个机构的运动分析解析模型,在VB环境中逐级求解出整个机构的运动结果,采用计算机动画和线图输出。由此说明机构的运动分析应以结构分析为基础,并且充分发挥电子计算机的计算能力和图形处理能力。

解析法在机构运动分析中的应用

解析法适用于高精度机构的运动分析。只要将解析结果编程上机,就可完成计算机辅助分析和设计。随着计算机的日益普及,解析法日遂受到人们的重视。

土工格室+碎石垫层结构体的稳定性分析

传统的圆弧条分法未能充分考虑加筋材料对于软基稳定性的影响 ,其计算结果偏于保守 .通过对土工格室 +碎石垫层处理的软弱路基和一般加筋软弱路基的加固机理以及破坏模式的比较分析 ,提出采用极限承载力概念的滑块平衡分析法对加筋路基的稳定性进行分析 .其工程实例计算结果表明 ,该方法更符合土工格室 +碎石垫层处理的软弱路基的真实可能破坏机理 。

非均质成层边坡极限承载力上限分析

极限承载力一直是采矿、岩土等领域关注的难点和热点问题,严重影响着边坡与邻坡建(构)筑物的安全稳定性。基于极限分析上限定理,考虑边坡滑动溢出位置不确定性影响,建立3种模式的非均质成层边坡刚性多滑块破坏机制,推导出边坡极限承载力上限解,并采用序列二次规划算法(SQP)求其最优值。以三岔露天矿北帮为工程背景,通过与数值计算结果对比分析,验证本文方法的有效性,进而开展不同坡角和排土场距坡肩距离影响分析。结果表明:(1)本文方法计算结果与数值计算结果吻合度较好,表明本文方法边坡极限承载力上限解合理有效;(2)边坡极限承载力与坡角大小呈线性负相关,与排土场距坡肩距离呈线性正相关,相比于排土场距坡肩距离而言,坡角对边坡承载力影响更为敏感;(3)坡角变化对边坡失稳模式影响较大,而排土场距坡肩距离的变化对边坡失稳模式影响不明显;(4)坡角和排土场距坡肩距离均对滑裂面起始位置和溢出位置有影响,滑裂面起始位置受排土场距坡肩距离影响较大而受坡角影响较小,滑裂面溢出位置受坡角影响较大而受排土场距坡肩距离影响较小。相关研究成果有望为边坡及邻坡基础设计提供理论支持。

边坡动力稳定分析研究进展

本文综述了边坡动力稳定分析研究进展,从拟静力法、New-mark滑块分析法、数值分析法等3种方法进行分析阐述每种方法存在的不足之处,最后对现阶段研究的进展以及下一步的研究进行总结和展望。

基于PDV技术的惯性滑块式振动位移传感器设计

为了研究在爆炸冲击作用下,防护结构体防护作用的效果,需要测量其内部位移。基于光子多普勒测速(PDV)技术,设计了一种惯性滑块式水平位移传感器,PDV系统采用了长景深的测量探头,保证了较大的位移测量范围,传感器结构采用了一种极低摩擦系数的滑动套衬与光轴滑块,减小了位移测量误差。冲击实验的测量结果证明,该传感器测量范围达±2 cm,实现了较长时间的振动测量。

一种对中定位机构的设计及其优化分析

显示器定位夹具是显示器装配生产线上的关键设备,对实现显示器自动化装配起到了重要作用。文中针对显示器定位夹具设计了一种关于曲柄滑块式的对中定位机构。为了提高夹具的定位精度和通用性,采用惩罚函数法对曲柄滑块机构优化求解,运用MATLAB对其仿真,并通过有限元方法对关键部件进行优化。研究表明,滑块在对零部件的夹紧定位过程中具有一定的行程,且受到曲柄、连杆的长度和最小传动角的影响。当曲柄和连杆的长度分别为300 mm和500 mm时,机构的通用性能达到最佳。最后通过有限元方法对关键零件优化分析,得到了最优结果,对中定位机构的定位精度达到了0.38 mm。

考虑爆破累积损伤效应的含泥化夹层边坡滑移分析

反复爆破振动是诱发滑坡的重要因素,特别是含泥化夹层的复杂岩质边坡。为揭示多次爆破振动下含泥化夹层复杂岩质边坡失稳破坏机制,根据能量守恒定律,基于Newmark滑块位移法,考虑爆破累积损伤效应,引入泥化夹层强度折减系数,建立了多次爆破振动下含泥化夹层边坡累积滑移量计算和临界爆破振动次数预测方法。探讨了剪切模量、倾角和连续率等泥化夹层参数对多次爆破振动下边坡累积滑移量的影响,并对泥化夹层参数敏感性进行了分析。研究结果表明:(1)考虑爆破累积损伤效应引起的泥化夹层强度参数劣化,边坡累积滑移量计算和临界爆破振动次数预测结果更加合理。(2)泥化夹层参数对多次爆破振动下边坡累积滑移量具有显著影响。随泥化夹层剪切模量的增大,边坡抵抗变形能力增大,累积滑移量减小。随泥化夹层倾角的增大,边坡剪切段滑移量无明显变化,但蠕滑段滑移量明显增大,总的累积滑移量随之增大。泥化夹层连续率越高,边坡累积滑移量越大。(3)参数敏感性分析表明,泥化夹层剪切模量对多次爆破振动下边坡累积滑移量影响最显著,其次是泥化夹层倾角,再次是泥化夹层连续率。

确定湖泊参照状态过程中频率分析的精度估计

确定湖泊参照状态是建立湖泊水质基准的关键步骤之一。以频率分析为基础的方法,如湖泊群体分布法、频率分析法、三分法等广泛地应用于参照状态的研究中;但是,由于湖泊观测数据具有关联性以及难以确定概率分布,这些研究都未给出参照状态估计的置信区间。滑块自助法无需确定观测数据的理论概率分布,同时能很好地克服数据关联性引起的问题,给出这些方法得到的参照状态的置信区间。以太湖为例,分析了确定频率分析过程中,正态分布法和普通自助法的缺陷;结果说明这一方法适合于确定湖泊参照状态的精度。

地震作用下地表侧移量简化计算方法研究

地表侧移由地震引起的饱和砂土液化诱发,地表沿着缓坡或自由面产生移动。依据场地的液化特性,利用Newmark滑块计算法对由液化引起的地表侧移进行计算。利用非线性场地响应分析,根据场地土层特性,构建一维场地响应模型。将已有的基岩地震波作为场地输入,计算可液化土的液化时间点,获得液化土下的地震波。利用标准贯入试验计算可液化土的残余剪切强度,并赋予非液化土摩尔库伦参数,利用极限平衡分析求得场地的屈服加速度。将屈服加速度和考虑液化时间后的可液化土层下的地震波作为输入参数,采用Newmark滑块法计算场地的侧移。将该方法应用于台湾集集地震侧移算例中,依据钻孔资料计算得到可液化土体残余强度为7.08kPa。将反卷积分析得到的强震记录作为输入地震波,设置各土层的滞回曲线和阻尼比曲线,对地下水位下土层设置孔隙水压模型,对场地进行非线性响应分析并获得所需地震波。将场地简化为二维的SLIDE5.0模型计算屈服加速度。经Newmark滑块法计算,所得侧移预测值与地震后现场观测值(1.62m)接近,结果表明考虑液化特征的侧移计算方法可用于实际工程中的侧移预测。

多级拼装悬臂式挡墙地震永久位移计算方法

为确定新型的多级拼装悬臂式挡墙的地震永久位移,基于墙-坡系统整体滑面过最下一级墙踵板下边缘的旋转滑动破坏模式,采用极限分析上限法及拟静力法,得出墙-坡系统地震屈服加速度系数表达式,进而结合Newmark滑块法,对系统产生的转动角加速度进行二次积分得到其角位移,分别推导出了Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级拼装悬臂式挡墙各级墙顶地震水平永久位移计算公式。通过与Ⅲ级墙、Ⅱ级墙模型振动台试验及数值模拟对比,表明在不同地震波作用下,理论算法得到的Ⅲ级墙、Ⅱ级墙模型各级墙顶水平永久位移比试验值分别约大10%~40%、10%~30%,但其与数值模拟结果较为接近。实例分析进一步表明,理论算法一般比数值模拟结果相对偏保守;填土内摩擦角、黏聚力和单级墙体高度对墙-坡系统的水平屈服加速度分别呈较显著的正相关和负相关影响,而各级墙体间的平台宽度、单级墙底板长度和厚度对其影响较小;多级墙的分级数对水平屈服加速度有明显的非线性与正相关的影响特征;填料颗粒越细,对限制墙-坡系统地震永久位移的效果就越显著。

土工格室加筋碎石垫层处理软弱路基的稳定性分析

通过对土工格室加筋碎石垫层和平面加筋加固软弱路基的作用机理以及破坏模式进行比较分析 ,认为基于极限承载力概念的滑块平衡法符合土工格室加筋碎石垫层处理软弱路基的真实可能破坏机理 。

平面连杆机构的运动分析及动态静力分析

本文利用BASIC语言,编制了平机连杆机运动及动态静力分析的计算机程序,经调试运行,得到了较好的结果。

直溜水库拱坝坝肩稳定分析与基础处理

坝肩岩体稳定是拱坝安全的根本保证，当坝肩岩体存在软弱结构面时，两岸坝肩岩体应进行抗滑稳定计算。本文主要介绍采用刚体极限平衡法计算坝肩稳定的设计情况，分析滑块结构面力学指标f、c对稳定的影响，并提供利用灌浆提高坝肩岩体整体性及强度的方案，稳妥且经济，施工方便，为中低型拱坝的坝肩岩体稳定计算能起到一定的参考作用。

基于极限分析的边坡实时动态Newmark滑块位移法

Newmark滑块位移法常被用于计算边坡的震后位移,但其计算过程所使用的均为边坡失稳瞬间状态的参数,并未考虑到滑坡体在地震时程中不断变形下滑所引起的参数变化。基于极限分析原理,考虑滑坡体下滑转角对各做功功率以及边坡几何参数的影响,推导了边坡实时屈服加速度系数、实时角加速度以及震后水平位移的计算表达式;使用Matlab编程并以地震波记录时间间隔为单位对滑坡体的动态参数进行实时更新,实现了实时动态的Newmark滑块位移法计算过程;将该方法应用于典型边坡算例中,并与传统的Newmark滑块位移法进行了对比。结果表明:边坡实时屈服加速度系数会随着滑坡体转角的增大而增大,考虑实时动态效应的边坡震后位移比不考虑的结果要小,且两者之间的差异会随着边坡整体稳定性的提高而逐渐减小。该方法弥补了传统Newmark滑块位移法应用中忽略实时动态效应的不足,其成果可为相关边坡的抗震设计与震后变形计算提供新的参考。