输电线路导线微风振动在线监测技术

为有效避免由输电线路导线微风振动引起的导线断股事故,设计了一套微风振动在线监测系统来实时监测导线的微风振动信息。系统采用悬臂梁式传感器测量导线的弯曲幅度,并根据弯曲幅度,采用峰峰值法和快速Fourier变换(FFT)等方法,计算出导线振动的频率与振幅以及导线的动弯应变。研究表明,悬臂梁式传感器可以准确测量频率1～150Hz的小幅振动信号,峰峰值法可以准确计算出导线微风振动的振幅,而快速Fourier变换可以准确计算出导线振动的频率。根据研究结果可知,该系统采用的测量方法和建立的数学模型可以准确计算出导线的动弯应变值,并能实现输电线路疲劳故障的预警。

双悬臂对称工字形钢梁弹性稳定性计算

在结构稳定理论及钢结构规范、水工钢闸门设计规范中,对双悬臂工字梁在简单荷载及组合荷载作用下的稳定性无相应的计算方法,且规范中的各种近似处理方法既不统一,误差又大,直接影响设计成果的安全性及经济性。通过对双悬臂工字形钢梁稳定性计算简图进行等效简化,应用能量法给出了均布荷载、集中荷载及其组合作用时双悬臂工字形钢梁弹性稳定性的计算方法,并据此建议双悬臂工字形钢梁的合理布置,为规范修订及生产设计提供理论依据。

外伸梁差分离散系统刚度矩阵的符号振荡性及其定性性质

首先建立了外伸梁的差分离散模型,导出了外伸梁离散系统的刚度矩阵。接着对两跨外伸梁证明了其刚度矩阵的符号振荡性,进而证明了三跨外伸梁刚度矩阵的符号振荡性。在此基础上阐明了外伸梁的频率和模态的基本振荡特性。

一侧有圆角过渡的矩形截面悬臂梁应力集中系数的计算

一侧带有圆角过渡的矩形截面悬臂梁受力时 ,圆角处存在应力集中现象。应力集中系数一般由实验确定或由弹性力学方法求出。文中通过对构件圆角处应力的分析 ,应用材料力学方法 ,推导出一种计算应力集中系数的方法 ,比弹性力学方法简便 ,并与实际相符。

拦污栅栅条的稳定计算

通过对双悬臂栅条倾覆稳定计算简图的等效简化 ,应用瑞利商求解倾覆稳定微分方程 ,给出了均布荷载、集中荷载及其组合作用时双悬臂栅条的临界荷载计算方法 ,据此建议了栅条的合理结构布置 ,为规范修订及生产设计提供理论依据。

悬臂梁集中载荷大挠度弯曲变形的一种解

利用数值积分法求解了细长杆悬臂梁受集中载荷时大挠度弯曲问题，并分别对无限长及有限长细杆悬臂梁进行了讨论，提出细长杆悬臂梁所受最大弯矩计算方法。

外伸梁差分离散系统的模态反问题

研究外伸梁模态的反问题,即由两组位移模态或应变模态及相应的频率构造外伸梁差分离散模型物理参数的方法,讨论反问题解存在的充要条件.提出算法并用算例验证.结果表明,由应变模态构造外伸梁的物理参数比用位移模态构造梁的物理参数精度要高.

装配式外套筒-加强式外伸端板组件梁柱连接节点抗震性能试验研究

针对装配式外套筒-加强式外伸端板组件梁与柱连接节点试件进行低周往复加载、单调加载试验,研究节点的受力机制、破坏模式、承载能力、耗能能力、延性和刚度退化等抗震性能。研究结果表明:节点初始转动刚度随外套筒壁厚的增加而增大,当外套筒壁厚由12mm增大到14mm时,节点初始转动刚度增大约17%。增大外套筒壁厚延迟节点的刚度退化速度;梁与柱采用高强螺栓外伸端板组件连接,可以提高节点的变形和耗能能力。梁柱对拉螺栓连接产生一定的"对拉效应",使节点具有较大的转动能力,试件转角均超过0.035rad,可以满足"强节点"和大震对连接节点转动能力的要求;但是过于显著的对拉效应,使节点产生滑移,滞回环由"弓形"过渡到"反S形",节点的耗能能力下降。设计中应通过选择合理的螺栓直径和外套筒壁厚、合理控制对拉螺栓的伸长值、减少外套筒与柱壁间的加工误差等措施,提高节点的刚度以及耗能能力。

RC伸臂梁采用PVA-ECC加固抗剪试验研究

基于2根对比梁和2根聚乙烯醇纤维水泥砂浆(PVA-ECC)钢筋网加固的钢筋混凝土伸臂梁的抗剪试验,分析了不同剪跨比下的对比梁及加固试验梁的斜裂缝开展、破坏形态、挠度、应变的变化规律.试验表明,该加固方法对梁的剪切刚度、抗裂性能及抗剪承载力均有一定的提高.依据实验结果,提出了聚乙烯醇纤维水泥砂浆钢筋网加固RC伸臂梁的抗剪承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合得较好,可为实际加固工程设计提供理论参考.

浅埋近距离采空区下综放开采覆岩运动规律研究

结合上榆泉矿的工程地质条件,通过理论分析、数值模拟等方法研究了浅埋近距离采空区下综放工作面覆岩运动规律。理论分析表明:工作面覆岩关键层破断后形成"悬臂梁"结构;工作面背坡推进时,悬臂梁易于在支架后切落卸载,支护空间内整体矿压显现不明显;迎坡推进时,主关键层缺乏侧向水平力无法自稳,"铰接结构"易于活化失稳,切落悬臂梁易形成动载矿压灾害。

单伸臂梁和双跨连续梁的整体稳定性能分析

利用ANSYS有限元程序对单轴对称工字形单伸臂梁和双跨连续梁整体稳定试验进行了有限元模拟。分析中考虑了材料非线性、初始几何缺陷及残余应力的影响,提出了合理的有限元分析模型与网格划分密度,分析结果与试验结果吻合较好。研究表明,截面类型、荷载作用位置、加荷比例以及梁段的跨度比对构件的稳定承载力影响显著,焊接残余应力对构件的整体稳定承载力影响不可忽视。采用有限元模型能够有效地模拟构件的实际受力状态,可以用来进行大量的参数分析,从而取代复杂的物理试验。

外伸梁离散系统模态的若干定性性质

在已证明外伸梁的差分离散模型频率和位移振型基本振荡性质的基础上,首先揭示了两跨外伸梁的共轭系统是一端铰支一端固定并有一个中间铰的两跨连续梁,证明了两跨外伸梁的共轭梁的刚度矩阵是符号振荡矩阵,进而确定了外伸梁的弯矩振型的符号改变数;由此进一步讨论了它的转角振型和剪力振型的符号改变数规律以及位移振型的其他一些定性性质.

双伸臂钢梁等效计算长度系数确定及稳定设计

在双伸臂梁整体稳定分析中引入等效计算长度系数 ,提出了其计算公式 ,并按照钢结构设计规范受弯构件整体稳定性设计中的相关内容 ,由等效计算长度系数推导出了双伸臂梁整体稳定系数的表达式 。

轧制H型钢单伸臂梁的弹性弯扭屈曲分析

对热轧H型钢单伸臂梁受均布荷载作用时的弹性弯扭屈曲进行了分析.认为全跨作用均布荷载的单伸臂梁当控制截面位于简支段时,可以近似简化为端部受集中力偶和全跨受均布荷载作用的简支梁.运用能量法提出了端部受集中力偶和全跨受均布荷载作用的简支梁的临界弯矩计算公式,辅以ANSYS有限元对单伸臂梁进行屈曲分析,将其有限元结果与理论公式的计算结果进行分析比较.研究结果表明,所提出的计算公式有比较高的计算精度.

锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点力学性能影响的试验研究

为了研究混凝土翼板外伸锚固的梁柱端板连接半刚性组合边节点力学性能,设计了3个足尺试件,其中两个混凝土翼板外伸150mm,厚度分别为140mm和200mm;另外一个为混凝土翼板未外伸的对比试件。采用柱顶水平位移控制低周循环加载试验,分析了锚固对该半刚性组合边节点力学性能的影响。结果表明,混凝土翼板外伸锚固(尤其是外伸锚固部分加厚)能够提高该半刚性组合边节点的稳定性及其抗震能力。因此,在实际施工中,应该尽可能锚固。

双伸臂钢梁整体稳定设计及其试验验证

在双伸臂梁整体稳定分析中引入等效计算长度系数并得出其计算公式,按照《钢结构设计规范》受弯构件整体稳定性设计中的相关内容,由等效计算长度系数推导出了双伸臂梁整体稳定系数的表达式,给出了完整简洁的双伸臂梁整体稳定设计的计算步骤和设计公式。通过试验数据与公式计算结果的对比,证明了该设计公式具有较高的精度。

基于裂纹诱导弦挠度的简支外伸梁裂纹损伤识别

基于梁横向开裂纹的线性扭转弹簧模型,给出了具有任意裂纹数目的简支外伸梁弯曲挠度的显式解析解,研究了集中载荷作用下简支外伸梁裂纹诱导弦挠度函数的性质,给出了裂纹位置和裂纹等效扭转弹簧柔度的近似表达式,从而实现了梁横向裂纹位置及裂纹损伤程度的识别.在此基础上,为利用裂纹梁的测量挠度识别裂纹损伤,提出了分段线性函数的最佳拟合法,实现了简支外伸梁裂纹的损伤参数识别.通过数值试验验证了该识别方法的适用性和可靠性,考察了识别结果对梁挠度测量误差和裂纹深度的敏感性,结果表明随着挠度测量误差的增大,裂纹损伤参数识别误差增大,但裂纹损伤识别方法具有较强的鲁棒性,在工程实际中具有一定的应用性.

振动系统的模态分析实验设计

利用模态分析原理和简单试验仪器 ,得到了直观的悬臂梁和圆盘前 4阶模态振型 ,使学生熟悉了模态分析原理和测试方法 ,有利于学生对振动规律的理解 .

混凝土翼板外伸锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点初始转动刚度影响的模型研究

为了研究混凝土翼板外伸锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点初始转动刚度的影响,运用组件法和弹塑性理论提出了混凝土翼板外伸锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点初始转动刚度影响的计算公式,通过与试验结果对比表明:计算值与试验值吻合较好。因此,该计算公式可用于梁柱端板连接半刚性组合边节点刚性的判断和参数研究。

一种外伸梁式弹簧定子超声波电动机的设计

一种采用弯曲行波驱动的弹簧定子超声波电动机,为解决该电机存在的压电陶瓷粘贴可靠性低的问题,设计了一种外伸梁式弹簧定子超声波电动机。从理论上分析了超声波电动机的驱动原理,采用正交试验设计法及有限元方法对定子结构参数进行优化设计,并对优化后弹簧定子的动力学特性进行分析,为该电机进一步实验研究提供了理论基础。