THE MODEL TEST RESEARCH OF HORIZONTAL FORCE ON RIGID SHAFT FURNITURE IN DEEP MINE

The state of deep mine rigid shaft fUrniture horizontal force calculation in China is introduced and the calculating model of horizontal force is determined. Based on the interaction between hoisting vessel and shaft furniture, the vertical mobel test device is built and a large number of model tests and analyses are carried out. At last, the relationship between horizontal force and hoisting end load, hoisting speed or bunton level interval is gained. The three parameters horizontal force calculating equation of beep mine rigid shaft furniture is given and it can guide the design and calculation of shaft engineering.

基于响应面法和ARO算法的桥梁有限元模型修正

针对桥梁结构模型修正过程中计算量大、全局寻优难等问题,提出一种基于响应面法和人工兔优化算法(artificial rabbits optimization, ARO)的桥梁有限元模型修正方法。该方法通过F检验法明确对结构响应影响显著的参数并建立响应面模型作为桥梁有限元模型的代理模型进行迭代计算,然后通过静动力联合修正法基于特征响应的响应面模型计算值和试验值构建目标函数,并通过人工兔优化算法对目标函数进行迭代计算进而获得精确的有限元模型参数。采用该方法对变截面连续刚构黄河特大桥有限元模型进行修正,结果显示:基于显著性分析结果建立的桥梁响应面模型相关系数大于0.98,且平均绝对误差低于0.05;模型修正后主梁关键截面竖向位移最大相对误差由32.97%降至5.72%,平均相对误差由20.67%降至3.61%,桥梁前3阶竖向自振频率平均相对误差仅为0.18%。可见,采用所提方法修正的模型能用于评价桥梁结构实际受力性能。

基于有限元法的试验机转轴动力学分析

试验机转轴的动态特性极大地影响了试验机的动力学性能和工作精度,论文利用有限元方法(FEM)对试验机转轴进行了模态分析和谐响应分析,利用模态分析得出转轴的各阶模态及其固有频率,利用谐响应分析得出对转轴振动影响最大的模态。模态分析结果说明固有频率的大小与模态发生的部位有关,同一部位发生的模态固有频率接近;谐响应分析结果说明转轴左端前后方向和竖直方向的弯曲振动模态比较容易引起转轴的共振。分析结果为转轴结构的进一步优化提供了理论参考。

北京机场新塔台结构风洞试验研究

对首都机场新塔台结构的刚性模型和气动弹性模型进行了风洞试验研究 ,提出了考虑弗劳德数等一系列相似参数模拟的高耸塔台结构气动弹性模型的设计制作方法 。

水下爆炸冲击波作用下船体刚体动态响应特性

为对船体在水下爆炸球面冲击波作用下的刚体动态响应特性进行研究,提出了一种药包在水下任意位置时船体在球面冲击波作用下的刚体运动求解方法。通过实尺度舱段水下爆炸试验及实船试验验证了理论方法的正确性,最后利用该理论探讨了刚体运动对舰船总体响应的影响。结果表明,船体在水下爆炸过程中的刚体运动速度对舰船总体速度响应有较大影响,由此产生的刚体运动动能在结构整体响应研究中不可忽略。分析结果为舰船在水下爆炸过程中的刚体运动分析及舰船局部结构强度考核试验的进行提供了参考。

半刚性防水层对基床动力特性影响的模型试验

对铺设有半刚性防水层的铁路基床进行2种不同基床底层厚度的路基足尺模型激振试验,研究半刚性防水层对基床动应力、振动速度和加速度在基床横断面上的分布规律和沿深度方向的衰减规律的影响。研究结果表明：铺设半刚性防水层后,防水层底面的动应力和理论计算值相比减小16.9%~18.8%;振动速度和加速度沿深度呈二次曲线型衰减,防水层上方振动速度和加速度衰减速率较小;中线侧1.7 m以外基床动应力、振动速度、加速度监测结果均较小,且与基床厚度变化关系不大。

基于响应面法的结构有限元模型静动力修正理论及应用

将响应面法引入到有限元模型的静动力修正,通过合适的实验设计和回归分析,建立反映参数与响应量之间关系的响应面模型,代替初始有限元模型进行优化。为了验证该方法的可行性和准确性,首先选择一简支梁作为数值算例,分别基于静、动力分析的挠度及模态频率及同时利用挠度及模态频率结果构建目标函数,在假设的损伤工况下修正了初始有限元模型,修正结果表明,基于三种目标函数修正后的参数取值均与损伤的预设值基本一致,但同时利用挠度及模态频率结果修正后的参数取值更接近于预设值。然后利用一座刚构-连续组合梁桥的现场静、动力测试数据,对该桥的初始有限元模型进行了修正,修正后有限元模型的挠度和频率计算值与实测值更加吻合,表明修正后的有限元模型能更准确地反映实际结构的力学性能,可以作为后期进行状态评估的基准有限元模型。

刚性井筒装备动力响应模拟试验研究

介绍了刚性井筒装备结构的特性和作用在刚性井筒装备上荷载的特性．运用相似模拟原理建立了刚性井筒装备与提升容器相互共同作用的模拟试验装置，进行了动力响应的模拟试验．试验表明井筒装备上的应力变化与水平力的作用规律和井筒装备的固有频率有关，且提升容器与井筒装备系统有出现共振的可能性．研究得出的动力放大系数，可用于刚性井筒装备的结构设计计算．

架空线路风偏计算的多刚体动力学模型及其分析

为准确高效地计算架空线路动态风偏位移响应,进而预防风偏闪络事故发生,结合架空线路风偏摆动的运动特征,考虑绝缘子串中各个绝缘子的相对运动,采用多个刚杆与扭转弹簧相互连接模拟架空导线,根据风偏变形的力学关系与能量守恒原则,建立了连续档架空线路风偏位移响应的多刚体模型与动力学方程;通过量纲分析与相似理论构建物理仿真模型的风洞实验,验证多刚体模型的准确性;通过对工程实例进行数值仿真分析,并比较多刚体模型与通用软件有限元模型的运算时间,验证多刚体模型的高效性。研究结果表明:连续档架空线路的风偏多刚体动力学模型可以有效展现各个绝缘子串与各档导线的动态风偏响应规律,计算精度能够满足工程使用需求,计算效率优于有限元模型。

软土地基刚性桩复合地基动力离心模型试验

采用离心机振动台系统对饱和软土地基中连续地震作用下上部结构性桩复合地基体系的抗震问题开展试验研究。试验分析了结构和基础模型在水平输入地震作用下的加速度、位移以及桩身应变等响应规律。结果表明,基础板与桩顶之间设置砂垫层利于削弱传递到上部结构的水平地震力作用,发生较大地震时能有效减小上部结构的加速度响应;地震结束时基础瞬时沉降随地震强度增加而增大,但震后长期再固结沉降随地震强度变化不大;受周围土体地震软化行为影响,群桩荷载分担比例在震后有所降低;桩身峰值弯矩沿桩长分布形式明显不同于传统桩基础,且弯矩峰值较常规桩基减小不少。

舰载飞机机体主传力结构拦阻冲击动力学试验与仿真分析

舰载飞机拦阻着舰过程中,在多系统相互耦合条件下复杂的拦阻动载荷通过拦阻钩作用于机体结构,对机体结构安全性提出挑战。研究此过程中拦阻动载荷在结构上的传播规律及主传力结构的动响应特性具有极为重要的意义。通过地面拦阻冲击模拟试验,对舰载飞机拦阻减速过程中机体主传力结构动响应进行分析研究,并基于刚柔耦合动力学模型对试验过程进行数值模拟仿真分析。研究得到了拦阻过载和应力应变在结构上的响应特征,获取了过载和应变峰值沿机体传力路径的分布规律,可以作为舰载飞机结构强度设计的重要参考依据。研究表明拦阻冲击过载峰值沿主传力路径顺航向,呈现出明显的衰减趋势。靠近拦阻钩接头结构过载峰值较高,但由于冲击时间短,应变响应较小,不会对机体结构造成损伤和破坏。拦阻载荷在机翼隔离框位置会产生应力集中效应,结构设计时应注意对相应结构作局部加强。

大跨度平屋面结构风洞试验研究

本文对大跨度平屋面结构在四周封闭、四周敞开、有女儿墙、无女儿墙、墙体突然开孔各种不同情况下的刚性模型和气动弹性模型进行了风洞试验研究 ,提出了考虑弗劳德数等一系列相似参数模拟的大跨度平屋面气动弹性模型的设计制作方法 ,获得了大跨度平屋面结构在各种不同情况下的屋面风压分布规律及加速度风振响应特性。