弹性浮筏系统动力学建模及冲击响应分析(英文)

浮筏隔振系统是一种集集中质量,弹簧,阻尼和弹性连续体为一体的复杂动力学系统,被广泛应用于船舶重要设备的振动隔离。本文以多体动力学和结构动力学为理论基础,对弹性浮筏隔振系统进行动力学建模,考虑筏体的刚体运动和弹性变形的耦合,由此推导出整个隔振系统的动力学振动方程。结合具体的算例,求出了弹性浮筏隔振系统的固有频率和对不同冲击激励的响应,指出了筏体的弹性变形对系统动力学性能的影响,揭示了弹性模型的全面性和合理性。该研究可对浮筏系统的优化设计提供理论依据和参考,有一定的工程意义。

双CCD数字图像相关测量系统精度影响因素的综合分析

提出的双CCD数字图像相关测量系统具有非接触、高精度、实时操作方便的特点,若将其用于应变测量,灵敏度优于1个微应变.它还可用于位移、新型材料线胀系数等的测量.用实验方法对影响双CCD数字图像相关测量系统精度的几种因素进行分析和研究,从理论上分析和评价记录视场角、投影视场角、离焦对测量结果精度的影响,以及这三种因素的综合影响.文中还给出了材料应变的实验测量结果,表明双CCD数字图像相关测量系统具有较高的测量精度,能应用于位移、应变的实际工程测量.

船舶管路系统弹性支承在冲击作用下的位置优化设计

在强冲击作用下 ,船舶的管路系统会发生剧烈的振动 ,从而导致管路系统的破坏。本文拟采用不同边界条件的直梁模型 ,模拟管路系统 ,利用等效最优控制特性法建立系统的状态方程 ,进而得到直梁模型在多约束情况下的动态响应。经过对该模型冲击作用后在持续性周期荷载、随机荷载作用下的振动响应优化分析指出 ,合理布置弹性支承位置可以有效的避开共振区 ,改善弹性支承的减振效果。本文所得图表和结论对于管路系统弹性支承的位置设置提供了理论上的参考依据。

舰船机电设备在冲击环境下的离散模型

在强冲击作用下 ,舰船设备与抗冲击限位块可能发生碰撞 ,从而导致破坏 ,本文采用在不对称四点带限位器弹性元件支撑的空间单刚体模型 ,模拟简单设备———支撑保护系统 ,并采用经典的碰撞理论直接导出该系统的映射方程 ,建立其冲击后振动的离散动力学模型。经过对某实船设备在冲击作用后的振动响应调查指出 ,由于可能发生碰撞 ,该系统在共振区附近呈现复杂的非线性特性。该结论对如何正确设计设备支撑保护系统提供了理论参考依据。

数字相关方法在S195型柴油机气缸内径测量中的应用

提出一种新的非接触式、在线、高精度的测量方法,用来测量柴油机气缸内径。对数字相关方法在测量应用中所涉及到的测量原理、相关函数等进行了分析研究,得到这种测试系统在测量气缸内径的测量准确度理论值一般可达±1μm,在实用中能满足检测S195型柴油机气缸内径在线测量±4μm的精度要求。

自然弯扭梁广义翘曲坐标的求解

提出了自然弯扭梁受复杂载荷作用时静力分析的一种理论方法,重点在于对控制方程的求解,其中考虑了与扭转有关的翘曲变形和横向剪切变形的影响· 在特殊的情况下,可以比较容易地得到这些方程的解答,包括各种内力、应力、应变和位移的计算· 算例给出了平面曲梁受水平和垂直分布载荷作用时广义翘曲坐标的求解方法· 计算结果表明,求得的应力和位移的理论值和三维有限元结果非常接近· 此外,该理论不限于具有双对称横截面的自然弯扭梁。

超弹性形状记忆合金管单向拉伸试验的数值模拟

NiTi形状记忆合金具有很强的超弹性行为,这种超弹性行为是由于材料在应力作用下发生可逆的马氏体相变所引起。最近Sun和Lee[4]在NiTi形状记忆合金管单向拉伸试验中观测到,应力诱导马氏体相变具有螺旋带状的形貌特征,本文对此作了数值模拟研究。采用包含应变软化效应的三线性本构关系,建立了NiTi形状记忆合金管的三维有限元模型。通过迭代计算,成功地再现了试验中所观察到的螺旋状相变带从形成到长大的全过程。数值计算结果表明,产生这一独特现象的力学机制,在于NiTi形状记忆合金管在拉伸状态下出现的局部变形失稳极其传播。

形状测量的光学方法应用于组合薄壳的屈曲模态测量

本文应用影像云纹法、频率编码法对短圆柱组合薄壳的屈曲现象进行了研究,给出数字化的初始曲面和屈曲模态图象,将现代光力学法用于快堆主容器结构稳定性模拟体分析实验研究,取得较好的实验结果。本项目的研究成果,为我国制定快堆主结构的安全性评估提供科学依据。

根据震后结构破坏状态反演地面运动参数研究

提出了一种根据地震后的结构所呈现的破坏状态,运用结构破坏反演技术来确定地面运动参数的新方法。以钢筋混凝土框架结构为例,在对地震作用引入一些基本假定后,建立了根据震后结构破坏状态反演地面运动参数的数学模型;并进一步提出了一种前行步步比对法,给出了若干算例。结果表明该方法是可行的。最后还提出了进一步研究要解决的若干问题。

钢棒/环氧拔出试件界面端奇异应力场强度表征及其试验测试

传统复合材料界面强度细观试验采用界面端部脱粘时的剪切应力作为界面剪切强度的表征 ,而理论分析表明双材料界面端应力场存在奇异性。在分析拔出试件界面端应力奇异性的基础上 ,对钢棒 /环氧复合材料在宏观尺度进行断裂韧性的试验测试 ,所得结果与压入试件界面端试验结果比较 ,表明不同类型界面端断裂韧性也不相同 。

哈桑体育场内场风流场三维数值模拟

哈桑体育场内场均匀流下0°风向1.5m高度和沿东、西向纵截面风流场的数值模拟结果,与风洞实验结果吻合;随后由大气层边界层来流风剖面下的三维数值模拟表明:体育场内部的平均风流动存在有大小不同的旋涡,主旋涡为空间螺旋上升的,并随风向的不同发生变化;体育场内部湍动能的分布为脉动风的分析提供了依据.

简单悬挂结构的非光滑模型建立

悬索结构在外激励作用下,下部悬挂结构可能会发生飘浮,以致连接主索与下部结构的吊索部分产生松弛。由于索结构只能在张拉情况下承受拉力,不能承受压力,基于这一特点,吊索应考虑为具有非光滑性的单向约束。以简单悬挂结构为研究对象,建立其在外激励作用下的非光滑的动力学模型,运用神经网络确定每一步真实发生的约束情况,并进行了数值分析。

非线性抗冲隔振系统研究

从牛顿—欧拉方程出发建立了舰船机电设备抗冲隔振系统的非线性模型,并通过实例计算结果指出,该类隔振器具有良好的隔振效果。研究表明,由于转动角速度较小,在运动方程中的陀螺力项可以忽略,这对于隔振系统建模有重要意义。该结论对如何正确设计设备支撑保护系统提供了理论参考依据。

实现工程软件计算过程图形交互的一种方法

由于核心编程言 Fortaran的早期编译器对图形功能支持不足 ,工程软件计算过程难以实现图形交互 ,极大地限制了软件功能。为方便可靠地扩充工程软件的功能 ,本文提出了利用 Visual Fortran编译器实现图形交互的一种方法 ,并据此解决了一个具体工程问题 ,提高了施工方案的评估效率。

实现水力压裂软件中数值模拟的图形交互

水力压裂数值模拟软件(万庄2000)的核心编程采用Fortran的早期编译器,未考虑运行中的图形交互,极大地限制了软件的评估能力。为在软件运行过程中通过图形实时地显示每一步计算结果,以便对水力压裂的施工方案进行修正,本文利用Visual Fortran编译器提供的图形功能,实现了模拟过程的图形交互,提高了用户界面的友好性和施工方案的评估效率。

干涉型光纤传感器检测结构振动的新方法

应用空间相干的光纤传感系统,结合数字图象处理装置,根据干涉条纹的移动方向和移动数,结合物理公式,采集和处理振动状态的图象信号,测得确定性振动的应变～时程曲线,振动频率,与理论解符合,在此基础上测得随机振动的应变～时程曲线,为结构工程振动检测提供一个新方法。