基于Novozhilov-柔度理论的连续弯箱梁桥位移参数Kalman滤波识别

为了有效评估和预测弯箱梁桥位移场、应力场,进行了连续弯箱梁桥位移参数的识别,推导了连续弯箱梁桥位移参数的Kalman滤波方程,同时基于Novozhilov-柔度理论,给出了弯箱梁桥位移参数Kalman滤波识别的具体步骤。研究结果表明:连续弯箱梁桥位移参数的Kalman滤波识别对位移参数滤波初始值的选取有较强的依赖性,位移参数滤波初始值选取恰当时,位移参数的Kalman滤波识别过程稳定收敛,且收敛于参数真值;滤波初始值选取不合理时,滤波过程易发散。

一种基于柔度的结构损伤定位新方法

针对现有基于柔度变化的损伤定位方法在理论上仍存在错误定位的可能,从结构刚度矩阵与柔度矩阵的正交性出发,结合矩阵摄动理论及有限元理论,提出一种新的基于柔度变化的结构损伤指标,此方法仅需要结构的前几阶模态参数即可实现准确的损伤定位。通过一平面桁架结构的数值模拟证明该方法的有效性、优越性,该方法有望用于复杂结构的损伤定位分析中。

壳体理论与喷射混凝土支护的柔性特征

用壳体理论分析了喷射混凝土支护的柔性特征,得到了支护的"柔度"Δ与硐室半径r0、喷层厚度s的确定关系;给出了支护结构径向位移的计算公式。论证了支护柔度与围岩形变压力的关系,从控制围岩变形方面,探讨了支护结构对保持围岩稳定性的机理。

非均质粘弹性地基动力柔度系数简化分析

应用样条半解析法求解非均质粘弹性地基的动力柔度系数 .将地基划分为有限个水平层单元 ,位移函数表示为一次样条函数与 Fourier级数的乘积形式 ,根据复阻尼理论的Lagrange方程 ,将问题归结为求解若干次低阶复代数方程 .通过数值分析讨论了地基非均质性、介质本身粘性阻尼比等参数对地基响应的影响 .所建议的方法是具有良好精度的有效计算方法 。

轨道车辆柔度系数仿真计算和试验研究

车辆柔度系数是轨道车辆设计过程中的一个重要指标,为了研究车辆柔度系数,文章基于理论计算、仿真分析及台架试验对车辆柔度系数的结果进行了对比分析,对比分析结果可以为轨道车辆设计提供参考作用。

薄壁杆件非线性分析的柔度法的可行性研究

围绕薄壁杆件分析理论,简单介绍了有关薄壁杆件分析中存在的问题,提出了进一步发展高精度分析单元模型的思路,并说明了广义梁柔度法研究的主要内容,为相关研究积累了经验。

关于层合板柔度矩阵的讨论

R·M·琼斯在他所著的“复合材料力学”一书中,对层合板的柔度矩阵进行了讨论。指出在正交铺设和角铺设的两种情况下,层合板的柔度矩阵有如下形式:

数控机床串联刚度场及其应用研究

根据数控机床整体上各装配部件之间具有串联结构这一特点,提出了数控机床串联刚度场的概念,并通过串联弹簧单自由度系统进行了理论分析,最后通过1个具体实例,阐述了数控机床串联刚度场的实际应用情况。为揭示机床的性能及刚度分布以及机床的优化分析提供了1种全新的解决方案和途径。

含损伤共晶体复合陶瓷的损伤强度模型与应用

复合共晶体的断裂是开始于危险点的微观损伤的累积结果。其损伤特征与复合共晶体内纤维的分布形式有关。基于损伤余自由能表达式,定义纵向、横向和剪切三个损伤变量;根据含同向平行纤维复合共晶体的微观结构特性,确定损伤变量表达式,并计算损伤柔度张量。基于损伤柔度张量和复合共晶体的局部应力场,分析损伤应变场的分布规律并确定最大损伤应变;依据最大线应变理论,定义加载函数,建立含同向平行纤维复合共晶体的损伤强度模型。依据无损共晶基复合材料的强度预报公式,确定共晶体损伤时复相陶瓷的宏观断裂强度,并分析宏观断裂强度的尺度效应。结果表明,复合陶瓷的断裂强度随共晶体损伤程度的增加而降低,并且损伤变量越大,断裂强度的尺度效应范围越小。

6R机器人柔体动力学建模及模态分析

根据D-H方法建立6R机器人的连杆坐标系,在此基础上,通过综合考虑机器人关节柔度与臂杆柔度,利用牛顿-欧拉法得到了6R机器人的柔体动力学方程;同时,根据模态理论计算了柔性机器人固有频率,并通过建立刚柔耦合模型进行仿真分析,验证了理论模型的正确性。

侧向受荷桩的有限元——弹性理论分析法

采用非文克尔地基模型,依据Mindlin的弹性理论解,建立地基的柔度矩阵,将桩视为由侧向弹簧支承的连续梁,弹簧的刚度为变刚度,采用逐次迭代的方法求解,并与实测结果对比,其吻合程度较好。

基于突变理论的异型拱桥非线性动力失稳研究

根据异型拱桥——柳林桥大V梁横向刚度差这一特点,基于突变理论提出了大V梁的横向动力失稳分析模型。对影响大V梁的稳定的机理进行了分析,给出了两个尖点的坐标G1（η1,μ1）,G2（η2,μ2）以及大V梁稳定与不稳定的分叉点集。分析了非线性系数μ和频率比η=Ω/ω=1这两个参数对大V梁振幅的影响,提出当大V梁的非线性系数μ〉η2时,η在一定范围的连续变化会引起振幅的突然的跳跃变化,也即产生跳跃现象,结论表明这种现象会对大V梁造成失稳破坏。

弹性杆件热屈曲理论在工程中的应用

通过弹性杆件热屈曲理论,结合流体在关内流动局部表面传热系数以及其他相关理论展开对项目工程中管道异性情况严重的研究讨论,在此基础上分析出具全新完善的改进措施。同时分别针对改进前和改进后的管道本身的还原能力展开效果对比,基本对比工具为ASME的柔度系数公式,另外辅助使用ANSYS有限元分析软件重建既定状态下管道数据模型。

基于有限曲条-柔度理论薄壁弯箱梁结构力学分析

文章应用有限曲条-柔度理论对带隔板连续薄壁弯箱梁结构进行力学分析。引入Novozhilov理论,推导了简支有限曲条元刚度矩阵,利用谐函数正交性解决了刚度矩阵元素耦合问题,并联合运用ξ坐标法和Gauss求积法解决了刚度矩阵元素求积问题。研究了内部横隔板和外部支座赘余力问题,应用柔度理论推导了赘余力凝聚矩阵,解决了带隔板连续薄壁弯箱梁结构内外部超静定问题。推导带隔板连续弯箱曲条元整体平衡方程后,给出了求解位移场和应力场的具体计算步骤,编制了相应的计算程序。通过典型算例分析可知,对于带隔板连续薄壁弯箱梁结构,有限曲条-柔度理论是一种较为高效的计算方法,所需单元少且计算过程快速、稳定收敛;对于内部超静定结构,用文章推导的柔度理论求解是适合的。

铁道客车悬挂系统柔度特性

建立了装备空气弹簧的车辆系统数学模型,推导了悬挂系统柔度系数计算公式,分析了悬挂参数对车辆柔度系数的影响规律。设计了重锤法、角度测量法和加速度测量法测定悬挂系统柔度系数。利用重锤法对某车辆进行测试,分析不同载质量和外轨超高工况下的动、拖车柔度系数分布。理论计算结果表明:提高悬挂系统刚度,增大悬挂系统横向跨距,降低车体和构架的重心高度均可减小柔度系数,从而可提高车辆的抗倾覆性能。试验结果表明:拖车柔度系数大于动车柔度系数,空载时相差0.021,重栽时差异不大;重载时的柔度系数大于空载状态的柔度系数,最大相差0.109;最恶劣工况为拖车重载状态,柔度系数最大值为0.245。柔度系数随着外轨超高的增加而增大,且超高越大,柔度系数增长速度越快,因此,在大超高线路上应严格控制车辆柔度系数。试验结果验证了理论分析的可信性,且理论公式考虑的悬挂系统参数全面。

裂纹转子故障诊断的小波时频分析方法

基于局部柔度理论和铰链裂纹模型 ,建立了裂纹转子的动力学模型 ,得到了裂纹转子与无裂纹转子的数值仿真解 .利用连续小波时频分析方法 ,讨论了裂纹转子与无裂纹转子的小波时频特性 ,提出了利用小波时频分析方法识别裂纹的新方法 ;数值仿真研究了采样频率对小波时频分析方法的准确性和有效性的影响 ,并给出了建议性的采样频率 .

转子系统常开裂纹故障信息提取方法的研究

针对由于横向常开裂纹引起的裂纹故障转子系统,根据Paris理论,运用由应力强度因子及应变能密度函数推导得到的裂纹柔度系数矩阵,建立了裂纹转子系统动力学模型.由于含有横向裂纹故障的转子系统的刚度矩阵会发生相应变化,因此,在已知柔度系数矩阵的基础上,通过对比无故障转子系统与裂纹转子系统的动力学方程,可以推导出裂纹转子系统的剩余量动力学方程.分析裂纹所在轴段两端的受力情况,结合剩余量动力学方程,从振动信号中提取出常开裂纹发生的位置及裂纹深度信息.结果表明,本文运用的常开裂纹信息提取方法理论上只需要采集两个不同转速下,三个节点的振动信号进行诊断分析,简便可行,并可为转子系统、悬臂梁、桁架结构等常开裂纹故障诊断提供一定的理论依据.

桁式索拱桥体系协作机理研究

为研究桁式索拱桥的结构体系机理,提出弹性支承连续梁-桁架-无铰拱的组合体系理论模型;基于各简单体系满足边界位移协调与力的平衡条件,运用柔度法建立理论模型的体系协调矩阵方程组.通过对本文方法、试验实测数据和有限元计算结果的比较,表明所提出的理论模型和分析方法具有较高的精度,可以用来分析桁式索拱桥的体系协作机理;试验模型桥梁的体系协作机理分析结果表明,在满跨均布荷载工况下桁架体系承担大部分外荷载,与普通上承式拱桥力学行为不同.

压杆弹塑性稳定性分析

通过在双模量理论中引入偏离量e,消除部分压杆截面性质变化所造成的影响,得出来的P_(r1)与P_r和P_t的关系既有理论意义又实用。修改后的双模量理论使得双模量理论与切线模量理论之间的矛盾得到解决。

基于Jones-Nelson本构模型的C/C复合材料喉衬变形研究

引入了应力-应变关系扩充理论和加权柔度修正理论,修正了Jones-Nelson本构模型,建立了基于Jones-Nelson模型的C/C复合材料本构关系,使得该模型可在考虑材料各向异性、拉压双模量、损伤演化特征的情况下,用于表征任意拉压混合载荷作用下的多向编织C/C复合材料的力学性能。在此基础上,进行了C/C复合材料喉衬变形研究,同时展开了喉衬应变场的测试。结果表明,考虑Jones-Nelson模型的计算结果和测试结果更吻合。