基于有限元的升船结构简化力学模型

利用三维有限元方法计算的结构动力特性和简化结构动力特性相等的原则修正升船结构简化力学模型，并确定了等效的升船机简化结构模型和系统参数。分析和计算表明，建立的简化力学模型较好地反映了升船结构的动力特性和地震反应，建立的简化力学模型可用于升船机顶层厂房地震鞭梢效应的智能控制设计。     

三峡大坝升船机地震鞭梢效应的智能控制

为了抑制三峡大坝升船机顶部厂房的地震鞭梢效应,提出了用顶部厂房屋盖MR智能隔震层来减小升船机地震鞭梢效应的方法.在建立了设置屋盖智能隔震层的三峡升船机计算力学模型的基础上,文中推导了屋盖MR智能隔震层-升船结构系统地震反应半主动控制的基本方程,建立了屋盖MR智能隔震系统对三峡升船机顶部厂房地震反应控制的设计计算方法,设计了智能控制系统,并对智能隔震系统进行了参数分析.仿真计算结果表明,安装合适的屋盖MR智能隔震系统和采用合适的控制策略能有效地抑制三峡升船机顶部厂房地震鞭梢效应,减小顶部厂房结构的层间侧移和厂房柱底的地震弯矩反应.     

表孔弧形闸门横向地震振动控制研究

通过对表孔弧形闸门的有限元计算分析,保留了最能反映结构低阶振型的梁结构,把板结构转化为附加质量作用到有关梁上,从而建立了三维简化模型。并利用三维有限元方法计算的结构动力特性与简化结构动力特性相等的原则修正弧形闸门简化力学模型,确定了等效的弧形闸门三维简化结构模型和系统参数。提出了在闸门的横向支臂处添加粘滞阻尼器的方案,通过计算可知:闸门添加粘滞阻尼器后,在不同开度下的横向振动响应都大大降低了。     

低层冷弯薄壁型钢房屋振动台试验及有限元分析

为研究低层冷弯薄壁型钢房屋在地震作用下的动力特性,对一个原大的三层冷弯薄壁型钢房屋模型进行了振动台模拟地震试验;根据试验结果分析了该结构体系在地震作用下的破坏特征和动力特性,应用有限元分析程序建立了简化模型,并对模型结构进行了计算分析;最后对该结构体系的研究方向和结构设计提出了建议。结果表明：位移反应的计算值与试验值吻合良好,该结构体系是一种理想的新型抗震结构体系。     

层间弯剪型高层结构的弹塑性地震反应分析

根据层间弯剪型力学模型,运用刚度矩阵缩聚法建立总侧移刚度矩阵,采用雅可比法求解结构动力特性,选用退化双线型滞回曲线作为层间恢复力模型,建立了高层建筑结构的弹塑性地震反应时程分析的有关公式和计算程序.通过算例的计算结果对比,证明这种计算结果与其他计算结果符合较好.     

以煤体结构为基础的煤与瓦斯突出简化力学模型

从能量的角度分析计算了煤与瓦斯突出中作用于煤体的动力和煤体本身的阻力，建立了以煤体结构为基础的煤与瓦斯突出简化力学模型，定量讨论了煤与瓦斯突出的力学过程，并给出了其构造煤临界厚度判据     

结构多维地震激励振动特性研究

将空间框架简化为平面框架，采用平面梁模型，建立结构自由振动的微分方程，采用静力凝聚法消去主副自由度之间的耦合关系，得到平面框架结构体系考虑水平和竖向耦合自由振动的振型和频率。运用时程分析法对结构进行了动力响应计算，得到了与仅考虑水平或竖向地震输入结构不同的地震响应.     

三跨斜交简支梁桥地震旋转机理及斜度影响研究

为了解地震作用下斜交简支梁桥桥面转动的影响因素,利用Open Sees软件建立3×30 m斜交简支梁桥简化动力计算模型,采用模态分析法和时程分析法计算结构的动力特性和非线性地震反应,从振动模态与动力响应两个层面,分析了三跨斜交简支梁桥桥面旋转机理及斜度对桥面旋转的影响。结果表明:忽略结构碰撞作用时,桥面地震反应由结构自身的动力特性决定,表现为边跨旋转幅度大于中跨,平移幅度小于中跨;考虑结构碰撞作用时,纵向碰撞力矩会加剧桥面的旋转,同时,横向碰撞力矩会抑制桥面的旋转,使桥面转角在考虑结构纵、横向碰撞联合作用时比仅考虑纵向碰撞作用时偏小;中跨桥面转角由碰撞力矩决定,边跨桥面转角由结构自身动力特性和碰撞力矩共同决定,在斜度大于0°时,碰撞力矩占主要因素。     

MATLAB在结构地震动力分析中的应用

将框架结构简化为层模型体系进行了罕遇地震作用下结构地震反应动力数值分析。针对时程分析方法的特点和MATLAB强大的计算和图形功能,在MATLAb中实现了结构动力分析的可视化,为结构地震动力分析探索了一条新的途径和方法。并对MATLAB中的动画的实时显示技术进行了讨论。     

卷扬式垂直升船机纵向地震下TMHCF耦合动力学分析

针对钢丝绳卷扬式垂直升船机纵向地震下的动力学特性问题,建立了升船机塔柱二维纵向集中质量等效模型,提出了分析升船机纵向地震下时程响应的新理论模型,研究了承船厢纵倾稳定性及升船机各系统的响应特性。以预研中的200 m级钢丝绳卷扬式垂直升船机为研究对象,建立了考虑系统阻尼的塔柱（tower,T）-主提升机械传动系统（main hoist mechanical transmission system,M）-液压调平系统（hydraulic leveling system,H）-承船厢（ship chamber,C）-厢内浅水晃动（shallow fluid sloshing,F）(TMHCF)的耦合动力学模型,运用4阶定步长龙格库塔法对耦合系统进行时程响应计算。结果表明：塔柱的二维串联多自由度集中质量等效模型能够较准确地反映塔柱纵向的模态特性,与三维有限元模型的固有频率误差不超过5.6%;TMHCF各子系统中,响应速度最快的是液压调平子系统,稳定性最好的是塔柱子系统;与液压动态调平工作状态相比,纵向地震下承船厢子系统纵倾运动稳定性降低了8.4%,但设计吊点中心距62.0 m可以保证承船厢在纵向...     

钢丝绳卷扬垂直升船机设计的动力学问题探讨

分析了船只进出承船厢过程中的水动力学问题和防撞梁的碰撞动力学问题 ,提出用非线性浅水波方程建立水动力学模型 ,并考虑水体、船只和船厢之间的摩擦阻力 ,同时要考虑无粘无旋假设将引起的误差 ;分析了缓冲油缸和塑性简支梁两种防撞梁设计方案和相应的动力学问题 .分析了承船厢升降状态的动力学问题 ,主提升机系统的动力学建模要考虑机械传动间隙、制造安装误差 ,提出了采用MATLAB提供的SIMULINK模拟主拖动系统 ,并与主提升系统和钢丝绳承船厢子系统联结成整体模型 ,从而分析电气参数对动态性能的影响的方法     

非定常流Weis—Fogh机构在零航速减摇中的应用

由于Weis-Fogh机构的仿生机构可以在零航速下产生升力,因此可以用来进行零航速减摇.基于势流理论建立的Weis-Fogh机构升力模型忽略了翼缘的分离涡对翼的作用,所以不能更好地模拟实际流场.因此基于点涡模型建立Weis-Fogh机构升力模型,并对Weis-Fogh机构张开时所产生的升力进行了数值计算.通过对有分离涡的Weis-Fogh机构升力和没有分离涡的Weis-Fogh机构升力之间的对比,发现前者产生的升力远大于后者.最后同实验数据进行了比较,证明该点涡升力模型可以更好地模拟翼上产生的升力.     

Research on closed-loop simulation system for digital AC servo system

An intelligent and efficient closed-loop simulation system without any hardware is proposed for AC servo system.According to the characteristics of AC servo system and its control processor,the code executing platform combined with the reverse Polish notation algorithm is developed.To gain the accurate simulation results,the discrete motor model and IPM model are built to deal with the dead-time.Based on the simulation system,parameter identification can be implemented and control parameters can be optimize...     

MR阻尼器对地震反应的模糊半主动控制

基于磁流变 (MR)智能阻尼器修正的 Bingham模型 ,采用 Matlab模糊工具箱进行模糊半主动控制设计 ,并利用 Simulink对升船结构进行仿真分析。研究表明 :MR智能阻尼器能有效地减小结构顶部厂房地震鞭梢效应 ,模糊半主动控制策略是有效的结构半主动控制策略。     

建筑结构地震反应的智能隔震控制

研究了ER／MR阻尼器和隔震垫组成的智能基础隔震地结构地震反应的半主动控制方法，智能基础隔震系统中ER/MR可调阻尼器能够有效地改善被动基础隔震系统的性能，保护基础隔震系统因过大的水平变开而产生失效破坏。根据智能基础隔震的特点，建立了基于瞬时最优控制的半主 动控制策略，仿真计算表明智能基础隔震系统不仅能够减小上部结构的地震反应，还能够有效地保护隔震系统的变形，是一种性能非常优异的智能控制系统。     

主动射流控制对直升机着舰飞行的影响分析

为改善直升机舰面起降过程中起降安全性,基于单向耦合策略建立了一套适用于直升机/舰船动态界面（dynamic interface）研究的数值模拟方法,针对不同主动射流方案对侧风状态下直升机着舰过程中的影响进行了分析。首先,采用分离涡模拟（DES）方法获得不同射流方案下的艉流场数据,随后,将艉流场数据通过单向耦合的方式与直升机飞行动力学模型耦合,得到直升机在着舰过程受到的气动载荷与操纵量变化。从非定常载荷水平与操纵特性的角度,分析不同主动射流方案对舰船艉流场的非定常特征的影响。结果表明:射流装置安装在机库迎风侧水平边缘及垂直边缘均可以有效抑制直升机着舰过程中的非定常载荷水平。其中,垂直边缘射流方案能够实现舰艉流非定常特征与空间特征的解耦,保持直升机操纵余量不会降低;水平边缘射流方案则会增大艉流场侧洗分量,降低脚蹬操纵余量。而随着射流速度增加,垂直边缘射流方案控制效果会不断降低;水平边缘射流方案控制效果会先增高后降低。     

船舶行为的语义建模与表达

船舶行为的语义表达是实现水上交通态势智能认知与知识推理的基础。为实现对船舶时空运动特征的语义表达和抽象,完善船舶轨迹的语义转换方法,提出了一种船舶行为语义的认知计算模型。通过融合船舶的时空轨迹数据及航行环境信息,以船舶时空轨迹单元为基础,根据船舶的运动状态、轨迹的空间拓扑特征以及行为的语义特征,依据空间拓扑学理论,将船舶时空行为抽象为原子行为、拓扑行为和交通行为,从船舶的时空轨迹到语义行为进行了不同层次的概念建模、语义描述和形式化表达;最后,基于该语义模型对船舶在港口水域中不同类型的航行行为进行实例验证。结果表明,该模型能够对港口水域中不同运动特征、不同空间拓扑特征的船舶行为进行语义建模与形式化表达,将其提取为5种典型的交通行为,表明该语义模型对船舶行为认知具有一定的合理性和良好的适用性。研究成果能够为船舶行为的语义认知、知识计算提供理论方法基础,实现对高级船舶行为的语义计算和认知推理。     

基于拓扑预测模型的船舶纵摇运动预报

针对船舶纵摇运动系统的灰色特性,利用拓扑预测法与GM（1,1）模型,研究船舶在海浪中非线性纵摇运动的预报问题,分别建立船舶纵摇运动的拓扑预测模型和船舶纵摇运动的GM（1,1）模型.根据实测船舶纵摇运动数据的特点,探讨拓扑预报模型的阈值选取方法.仿真结果表明：采用拓扑预测模型对船舶纵摇运动预报研究是合理且可行的.