双层圆钢管混凝土长柱压扭滞回性能试验

为研究双层圆钢管混凝土长柱在压、扭荷载作用下的力学性能,利用研制的Stewart六自由度加载平台,进行了两个普通圆钢管混凝土长柱和两个双层圆钢管混凝土长柱试件在纯扭、压扭作用下的低周往复试验。对比分析了各试件的承载力、扭转变形、耗能、滞回性能,进行了有限元参数分析。研究表明:普通圆钢管混凝土长柱和双层圆钢管混凝土长柱均具有较好的抗扭能力;与普通圆钢管混凝土长柱相比,双层圆钢管混凝土长柱的初始刚度和承载力略有提升,滞回曲线更饱满,耗能能力和延性大幅提升;参数分析表明含钢率一定时,内层钢管径厚比越大,对抗扭越有利;一定范围内的轴向荷载,可提高钢管混凝土柱的抗扭能力。

压弯剪扭复合作用下灌浆套筒装配式RC墩的抗震性能

随着城市交通的快速发展,对其建设要求越来越高,城市桥梁主要为匝道桥、斜交桥等非规则桥梁.为得到压弯剪扭等复合地震作用下装配式墩的损伤机理和滞回特性,进行了灌浆套筒连接(Grouting Sleeve,GS)、灌浆套筒和钢管混凝土剪力键组合连接(Grouting Sleeve and Steel-tube,GSS)装配式墩和钢筋混凝土现浇(Reinforced Concrete,RC)墩等三种桥墩在压弯剪扭复合作用下的拟静力试验.结合现有混凝土结构设计规范计算剪扭相关曲线,并与试验结果进行对比,分析装配式墩复合荷载作用下的剪扭承载能力.结果表明:GS构件与RC构件以压弯扭破坏为主,而插入钢管剪力键的GSS构件则发生塑性铰上移,呈现出剪扭破坏的特征.GS构件和RC构件具有较好的弯曲耗能能力,增加钢管剪力键的GSS构件则可以提升抗弯承载力.装配式墩接头导致其整体性较弱,GS构件和GSS构件抗扭承载力小于RC构件.各构件在复合荷载作用下的剪扭相关关系接近规范中的1/4圆理论曲线,研究结果可以为灌浆套筒连接装配式墩在压弯剪扭复合作用下的抗震性能分析提供参考.

压弯扭作用下新型承插装配式桥墩的抗震性能

为明确并提升承插式拼装桥墩抵抗压弯扭等复合荷载的能力,提出了一种结合灌浆套筒和承插口组合连接的新型承插装配式墩,通过复合荷载作用下的拟静力试验对比了现浇(reinforced concrete,RC)、灌浆套筒(grouting and sleeve,GS)、承插口(socket with ultra-high performance concrete,SU)和结合套筒连接钢筋的新型承插(grouting sleeve and socket with ultra-high performance concrete,GSU)连接拼装桥墩的损伤机理和滞回性能,结合有限元模型重点讨论了承插口深度对滞回性能的影响。结果表明:4个构件的破坏模式都是以受弯破坏为主的弯扭破坏,其中SU构件出现了轻微拔起的现象,而对应的GSU构件并未出现该现象,与RC构件接近;各构件的剪力-墩顶位移骨架发展趋势比较一致,由于GSU构件纵向钢筋连续,具有更好的整体性能,其抗弯承载力与RC构件接近,且明显大于SU和GS构件,4个构件弯曲滞回耗能较为接近;承插口深度为1.0倍截面宽度的GSU构件抗扭承载力略高于RC构件,且明显大于其余装配式墩,GSU构件的扭转刚度、延性系数和耗能能力均大于其他3个墩;当承插口深度采用0.5倍构件截面宽度时,新型承插GSU构件的抗弯和抗扭承载力均略高于整体现浇构件,具有良好的抵抗压弯扭荷载的能力,可以实现浅承插口连接。研究结果可为压弯扭复合作用下装配式墩的应用提供试验依据。

塔型折纸结构设计与能量吸收特性分析

为了探究能量吸收特性更加优异的折纸结构,通过对传统扭转塔折纸结构进行改进设计,提出一种具有压扭耦合特性的塔型折纸结构。运用数值仿真分析方法对塔型折纸结构进行准静态压缩实验,结果表明该塔型折纸结构具有峰值压缩力低、平台长、扰动小的能量吸收特性。通过改变结构的内圆与外圆半径比、扭转角度、外圆半径与高度比、厚度几何参数,获得几何参数对比吸能、峰值压缩力、压缩力效率等吸能性能的影响规律。研究结果对折纸结构优化设计与结构能量吸收特性分析具有一定的参考价值。

Al_(0.1)CoCrFeNi高熵合金在准静态扭转下的微观组织和力学性能

将Al_(0.1)CoCrFeNi高熵合金进行准静态扭转加载,利用X射线衍射分析仪、扫描电镜、电子背散射衍射、纳米压痕以及准静态拉伸实验,研究了扭转后试样的梯度微结构和力学性能。除了晶粒细化,高熵合金的梯度微结构还包括位错及孪晶亚结构的梯度分布,即含量从中心到边缘不断增加。准静态拉伸实验表明,由于梯度微结构和较高的加工硬化能力,扭转后的拉伸板可显著提高拉伸强度,同时保持良好的塑性。因此,梯度应变、额外的加工硬化能力和背应力效应实现了强度和塑性的协调变形。此外,纳米压痕硬度沿径向不断增加,同样呈现明显的梯度分布,其强化机制主要归因于细晶强化和加工硬化。

偏压荷载下钢管混凝土柱的抗扭性能试验研究

自重和水平地震作用将对曲线梁桥中墩梁固结的墩柱和拱桥钢管混凝土结构的主拱产生偏压和扭转复合效应。为研究钢管混凝土柱在偏压荷载作用下的抗扭性能,完成了8个不同截面形状钢管混凝土柱试件单调纯扭加载、往复纯扭加载和偏压-往复扭转加载拟静力试验。试验结果表明:钢管混凝土柱在往复扭转作用下的滞回曲线较为饱满,没有"捏拢"现象产生,试件的强度和刚度的损伤退化程度较低,具有较好的耗能能力。矮柱试件破坏现象较高柱试件更为明显,矮柱试件的屈服转角小于高柱,屈服扭矩与高柱相差不大,极限承载力大于高柱,极限转角小于高柱,耗能能力比高柱更好。偏压-往复扭转荷载作用下的方形截面试件刚度退化较为明显,偏压作用导致方钢管混凝土柱试件耗能能力降低。极限状态下,偏压作用改变了钢管的褶皱角度。

转子弯扭耦合振动非线性动力学特性研究

对 Jeffcott转子的非线性弯扭耦合振动微分方程进行了理论分析 ,得出了在弯扭组合共振区内弯曲振动和扭转振动的频率特征。利用数值方法对转子系统在较宽的参数域内进行分岔研究 ,得出了弯扭组合共振为概周期运动的结论 ,求出了弯扭组合共振区与不平衡量之间的关系。

基于和参考曲线相似性的B样条曲线延拓

在曲线曲面修复中,有时需要对B样条曲线进行延拓,使得延拓后的曲线和给定的参考曲线尽可能相似.为此,将类曲率的概念推广到空间曲线的情形,并提出了类挠率的概念;且类曲率和类挠率在旋转、平移和等比例缩放变换下保持不变.在此基础上,提出了2条曲线相似性的一种度量,以及基于曲线间相似性的B样条曲线延拓算法.首先根据待延拓曲线和参考曲线的节点矢量,确定延拓后曲线的节点矢量;然后利用B样条端点松弛算法,得到在延拓后曲线中和原曲线相对应的那些控制顶点;最后通过使延拓后曲线和参考曲线相似性最大,确定其余控制点.对由仿真数据和飞机叶片上测量数据生成的曲线进行延伸的实验结果表明,文中算法得到的延拓曲线不仅与参考曲线具有很好的相似性,而且光顺性较好,并且不需要指定延拓的目标点.

钢管混凝土柱在纯扭和压扭荷载下的抗震性能研究

为研究钢管混凝土的抗扭性能,完成8个钢管混凝土柱试件在纯扭和压扭荷载下的拟静力试验,变化截面形式、含钢率和轴力大小等参数。试验结果表明:钢管混凝土柱在往复扭矩荷载作用下的滞回曲线非常饱满,没有"捏拢"现象产生,卸载刚度几乎等于初始弹性刚度,试件的强度和刚度的损伤退化程度较低,具有较好的耗能能力。轴力较小时,轴力对钢管混凝土柱的抗扭承载力有提高作用,且延性较好;但轴力较大时,轴力将削弱钢管混凝土柱的抗扭承载力。在纯扭荷载作用下,钢管内的混凝土由于斜向开裂形成螺旋斜压杆,斜向压力的轴向分量由钢管的轴向拉力平衡,导致钢管存在拉应变。在纯扭和压扭荷载作用下,钢管剪应变与扭转角之间存在较好的线性关系。基于试验结果和已有文献研究成果,较为全面地分析钢管混凝土的抗扭机理,为进一步开发可考虑扭转作用的钢管混凝土杆系单元提供研究基础。

钢筋混凝土柱在弯剪扭耦合作用下的试验研究

为了研究钢筋混凝土柱在双向受力及扭转耦合作用下抗震性能,采用矩形、菱形、椭圆形的位移加载模式分别对3个钢筋混凝土柱进行了拟静力试验。根据试验结果对试件的滞回曲线、恢复力特性、累积滞回耗能及损伤特性进行了分析。

遗传扭论与完全扭自由半群

本文对有0,1的半群S,给出S-系的遗传扭论的特征;引进右同余的拟滤子的概念,并建立了S-系的遗传扭论与右同余的拟滤子之间的一一对应关系;最后,给出了所有遗传扭论是忠实时,半群S的特征。

基于单元建模法的怠速工况传动系建模及多种扭转减振器性能对比

采用单元建模法建立怠速工况传动系四自由度扭振模型,并对3种扭转减振器进行仿真对比。首先,为了能准确反映发动机动态扭矩波动对传动系扭振的影响,建立发动机准瞬态模型,并考虑动态摩擦力矩对其输出扭矩的影响;其次,对现有应用较为广泛的离合器扭转减振器、双质量飞轮扭转减振器以及一种新型离心摆式双质量飞轮进行非线性建模;同时对变速箱怠速工况常啮合齿轮对进行精确建模,并考虑齿轮啮合间隙、时变啮合刚度以及从动齿轮转动过程产生拖曳力矩等因素对模型精度的影响;然后对扭振模型进行试验验证;最后利用所建模型对3种扭振减振器性能进行对比分析。研究结果表明:仿真结果与试验结果基本一致,模型精度高,满足工程仿真需求;安装离心摆的新型扭转减振器减振性能最好,怠速工况振动衰减幅度达70%,能够进一步提升车辆NVH性能。

内射包络的τ-自同构不变模

从挠理论的角度提出了τ-自同构和τ-自同构不变模的概念,讨论了τ-自同构的若干性质,证明了M是τ-自同构不变的当且仅当M=τ(M)⊕M′,其中τ(M)是拟内射的,M′是τ-同构不变的,τ(M)是M′-内射的。

弯扭耦合风力机叶片的准稳态响应及LLTR控制

为解决弯扭耦合复合材料薄壁叶片的发散不稳定问题,阐述了风力机叶片准稳态响应及基于回路传输恢复的LQG(LQG with Loop Transfer Recovery,LLTR)理论控制过程。叶片结构模型是基于周向反对称刚度铺层的复合材料薄壁单闭室翼型;翼型的中线轨迹是S809Ⅱ翼型型线。从直升机叶片的失速气动力模型中提取了一种准稳态气动力模型,经过修正后适合于风力机叶片经典颤振和失速颤振临界状态的研究。分别详细研究了基于输入端回路传输恢复及输出端回路传输恢复两种情况下的LLTR控制,并通过弯扭时域响应和控制器响应的数字仿真比较以及奇异值伯德图曲线对比,论证了LLTR控制算法的稳定性及在颤振抑制方面的优越性。控制算法的实时效应也通过半实物仿真实验平台得到了检验。

相关于挠理论的(拟)连续模

设M,N是R-Mod,τ=(T,F)是遗传挠理论,提出了模M是τ-N-(拟)连续模的概念,它是(拟)连续模的推广.给出了模M是τ-N-extending模的等价刻画,并对短正合序列0→N1→N→N2→0,证明了M是τ-N-(拟)连续模当且仅当M是τ-N1和τ-N2-(拟)连续模.

环的相对于余遗传Torsion Theory的Jacobson根

本文推广了环论中拟正则左理想的概念，引入τ－拟正则左理想的概念，给出环的相对于余遗传Ｔｏｒｓｉｏｎｔｈｅｏｒｙ的Ｊａｃｏｂｓｏｎ根的元素刻划．

容有m－维曲面族的QE（B~λ_p）流形的一些性质

本文拓广了Ｅ流形，并研究了这类容有某种ｍ－维曲面族的Ｒｉｃｍａｎｎ流形的一些性质．进一步导出了在Ｒｉｃｃｉ对称及半对称条件下，这种拓广的Ｅ流形为Ｅｉｎｓｔｅｉｎ或其法矢所满足的条件，以及一般情况下单位法矢为桡形场的必要条件．

电机轴扭转振动分析的一种途径

应用变积方法建立了弹性动力学Gurtin型拟变分原理。应用弹性动力学Gurtin型拟变分原理对电机轴系的扭转振动问题进行了分析,并求得电机轴系的固有频率。

型钢混凝土复合受扭构件抗震性能试验研究

通过对3个十字型钢混凝土柱的低周反复加载试验,研究型钢混凝土柱在复合扭矩作用下的抗震性能;观察试件的受力过程和破坏特征,分析试件的扭矩-扭率滞回曲线、骨架曲线、延性系数和耗能能力等力学特性,并探讨轴压比、扭弯比等参数对型钢混凝土复合受扭构件抗震性能的影响。试验表明,型钢混凝土柱的骨架曲线下降段较为平缓,其他各项抗震性能指标均较优异,总体上表现出良好的抗震性能;随着轴压比和扭弯比的增大,试件的受扭承载力提高,但延性和耗能能力下降,对抗震不利。

适应负载变化的准零刚度扭转隔振器设计与分析

针对现有准零刚度扭转隔振器仅适用于恒定负载的问题,设计了一种通过调节正刚度来适应负载变化,同步调节负刚度使隔振器始终工作在准零刚度状态的新型准零刚度扭转隔振器。该隔振器由提供负刚度的扭转磁弹簧和提供正刚度的弹簧片组成,其中扭转磁弹簧由径向磁化的内、外环磁铁组成,通过调节内、外环的轴向相对位置改变负刚度,利用等效磁荷法得到了磁弹簧的扭矩计算模型,分析了弹簧片参数对正、负刚度匹配后刚度特性的影响。建立了系统的动力学模型,采用谐波平衡法求解了隔振器的动态响应,分析了激励幅值和阻尼比对隔振器隔振性能的影响,结果表明,扭转隔振器在不同载荷状态下均具有良好的低频隔振效果。设计制造了隔振器样机,并进行了不同静载荷状态下的静力学试验,试验得到的扭矩-角位移曲线与理论计算结果吻合良好,试验结果表明,该隔振器可以通过调节磁弹簧的轴向相对位置和弹簧片的有效作用长度,实现正、负刚度的同步调节。