椭圆形钢铅耗能器性能及振动台试验

针对工字型钢铅组合耗能器直角区域容易应力集中、过早屈服断裂退出工作的问题,提出一种由钢和铅两种材料组成的椭圆形钢铅耗能器,这种耗能器加工简便且水平两个方向都具有良好耗能性能.首先,对椭圆形钢铅耗能器中钢板的平面应力进行分析.其次,对椭圆形钢铅耗能器进行力学性能试验;利用有限元分析软件ANSYS建立椭圆形钢铅耗能器的非线性计算模型进行数值分析并与性能试验结果进行对比.最后,对一个安装和不安装椭圆形钢铅耗能器的六层钢框架结构模型进行振动台对比试验.研究结果表明:数值分析结果与性能试验结果吻合良好,本文建立椭圆形钢铅耗能器数值计算模型的方法正确;椭圆形钢铅耗能器滞回曲线饱满,具有良好耗能能力;椭圆形钢铅耗能器对多层结构的地震反应具有较好减震效果.     

钢结构拼接节点的耗能性能分析

通过对8个高强螺栓拼接节点进行数值模拟分析,得到了节点在循环荷载作用下的滞回曲线,并对其力学性能和耗能性能进行了分析.结果表明高强螺栓拼接节点在循环荷载作用下的滞回曲线饱满,具有较好的耗能性能.     

2种新型耗能器的特性分析及比较

为对比分析2种适用于网壳的弧形钢棒金属耗能器的特性,对2种耗能器进行了低周往复荷载试验,并利用有限元软件建立模型,在比较实验结果与有限元计算结果的基础上分析了耗能器相关参数对耗能器性能的影响,在基于大量的仿真计算数据基础上确立了2款耗能器的恢复力模型,并研究其刚度退化规律;同时将耗能器布置于网壳中,分析了2者对网壳稳定性的影响。试验及分析表明:弧形钢棒直径对耗能器特性影响较大,双层弧形钢棒的耗能总体表现优于单层的耗能器。     

折纸超结构准静态压缩力学性能分析与优化设计

为了改进折纸超结构的构型设计,基于Miura折纸原理设计了一种超结构.利用数值仿真分析方法研究了面外准静态压缩力学性能,探讨了折纸超结构的边长比、单元角度、展开角度以及厚度对其压缩过程的变形及能量吸收的影响规律.引入主次影响分析方法,比较了几何参数对力学性能指标的重要影响程度.基于响应面方法,建立了以初始峰值力最小和比吸能最大为目标、以几何尺寸为约束、以折纸超结构重要影响几何参数为设计变量的优化模型,并采用非支配排序遗传算法对优化模型进行了求解,获得了Pareto前沿最优解.研究结果对于提高折纸超结构的力学性能及构型设计具有一定的理论指导意义.     

新型钢管耗能器的参数分析及实际应用研究

钢管耗能器是将钢管与弧形钢棒组合而研制出的一种新型耗能器,其制作简单,经济性能好,在网架、网壳等大跨结构中具有良好的应用前景。在分析该耗能器基本构造的基础上,借助有限元分析软件ANSYS,考虑材料本构模型的非线性,建立了该耗能器的非线性有限元计算模型,对各参数变化对耗能器性能的影响进行了数值模拟,在此基础上对安装了该耗能器的某球面网壳进行地震反应分析。研究结果表明:该耗能器具有良好抗震性能,对网壳等大跨结构抗震性能的增强效果显著。 更多还原     

面料性能与健身服耗能的关联性

为探索面料性能与健身服装耗能之间的关系,对6种针织面料进行力学性能测试,在此基础上利用灰色系统理论进行分析,获得对跑步健身服耗能性影响显著的面料力学性能指标,分别是经向拉伸功回复率、压缩功回复率、纬向拉伸功回复率和压缩比功;并以此作为主要影响因素,结合灰色预测方法建立面料力学性能指标与跑步健身服耗能性之间的关联模型.精度检验表明:实际值与理论值的平均相对误差为2.97%,即两者数值基本相同.此模型可为实现对跑步健身服耗能性的预测分析提供理论基础.     

含内嵌卯口耗能器的榫卯节点抗震性能试验研究

针对木结构榫卯节点抗震加固和性能提升的需求,提出采用内嵌卯口耗能器增强榫卯节点性能的技术,并制作了包括未增强、单层增强及双层增强的5组缩尺榫卯节点模型.通过开展抗震性能试验研究,对不同厚度、层数的卯口耗能器增强榫卯节点与未增强榫卯节点的抗震性能进行对比,分析了不同参数的卯口耗能器对榫卯节点抗震性能指标的影响.结果 表明...     

翅片参数对车用中冷器流动传热性能的影响

为了研究翅片结构及其几何参数对车用进气中冷器热力性能的影响,采用三维k-ε湍流模型,应用块结构网格生成技巧,融合流固耦合研究方法和薄壳导热模型数值模拟18个具有不同结构和参数的中冷器换热单元的流动传热性能.采用正交试验设计方法(DOE）安排仿真研究过程,进行极差分析和方差分析,并通过风洞实验进行验证.研究结果表明,翅片结构形式和峰距对传热性能影响巨大,翅高和扭幅次之;翅高对流动阻力的影响最为显著,扭幅和峰距次之;不必考虑扭动波长对热力性能的影响.研究结果与工程实践经验吻合,风洞实验验证了该方法的有效性.     

支持向量机替代模型的遗传优化设计

针对实际工程中常见的性能函数不能显式表示的优化问题,提出一种基于支持向量机替代模型的遗传优化设计方法。利用试验设计选取合适的设计参数样本点,通过实验或数值仿真获得响应输出,结合遗传算法构建具有参数优化功能的支持向量机替代模型;将支持向量机模型作为目标性能函数,结合其他约束条件完成优化模型的建立,并应用遗传算法进行优化,形成一套准确、高效、适应性强的优化方法。以典型电子装备功分器的结构尺寸优化为例,采用均匀试验设计和高频电磁场仿真软件HFSS获取替代模型训练的学习样本,建立功分器模型的幅度比、相位差和驻波3个响应面目标函数,并对该多目标优化问题进行遗传寻优。     

方钢管混凝土柱-工字型钢梁节点受力性能的非线性有限元分析

针对采用缀板连接形式的方钢管混凝土柱-工字型钢梁节点的力学性能,利用ANSYS有限元分析软件进行了三维有限元模拟数值模拟,有限元计算结果与试验实测数据吻合较好。在此基础上,对若干影响节点受力性能的几何参数和材料参数进行了参数分析。结果表明,所建立的三维有限元数值分析模型是合理的,加劲肋的设置及缀板厚度等参数对节点受力性能的影响较为显著,而钢管混凝土柱的轴压比与钢管宽厚比等参数对节点的力学性能影响较小。     

Research on seismic performance and design method of combined steel lead energy dissipation structure(Ⅰ)

A new combined steel lead damper (NCSLD) was presented. Construction and working mechanism of NCSLD were introduced,pseudo-static tests of the small size dampers which would be used in the subsequent shaking table tests were carried out for the study of mechanical properties of NCSLD using electro-hydraulic servo press-shear machine. Processing technology of the damper was improved. Shaking table tests under two-dimensional excitation on structural aseismic control of a one-story structure model were carried out using the small size NCSLD; parameters of the structure and shaking table were also introduced. Results indicate that process improvement is beneficial to the implementation of working mechanism of the damper,NCSLD has full hysteresis loop which takes on bilinearity,NCSLD has obvious energy dissipation effect and it can control structural seismic response effectively.     

考虑减振装置影响的拱桥吊杆张力测试方法及应用

为了提高振动频率法测试拱桥短吊杆张力的精度,提出联合应用附加质量法和遗传算法的测试方法.通过在吊杆不同高度附加小质量块改变吊杆振动频率获得参数识别条件,利用遗传算法进行极值优化,识别出吊杆张力、弯曲刚度和减振装置横向支承刚度,通过数值模拟和工程实例应用检验了方法的识别精度.结果表明：提出的测试方法能同时识别出张力、弯曲刚度和减振装置横向支承刚度,数值模拟的张力误差不超过1%,工程实例的张力误差不超过7%,为带减振装置的拱桥短吊杆张力测试提供了参考.     

遗传算法在板翅式换热器芯体结构优化中的应用

基于遗传算法的板翅式换热器优化设计,以换热器重量为目标函数,应用遗传算法优化设计换热器的芯体结构。建立板翅式换热器设计与优化程序系统,并建立翅片数据库,其中包括翅片的几何参数、传热特性和阻力特性,可方便用于计算机程序的处理。与传统设计方法相比较,此优化方法能够快速并准确寻优,得到最轻换热器重量。     

混合遗传算法在输电塔阻尼器优化布置中的应用

以输电塔阻尼器优化布置方法为研究对象,提出了一种多目标优化的混合遗传算法.该算法将遗传算法与劣出优入算法相结合,选取输电塔的H2和H∞范数、阻尼器的总量与阻尼器平均耗能作为优化的目标函数,对输电塔阻尼器的布置方式进行了优化.通过对多个优化方案的比较分析说明,应用该方法并合理选用目标函数得到的阻尼器优化布置结果,不仅有效的控制了输电塔的风振,同时减少了需要安装的阻尼器数量.     

串联机械臂结构优化方法

为解决串联机械臂结构优化问题,提出一种基于工作空间和能量消耗综合指标的机械臂结构优化方法.该方法在机械臂原有结构设计的基础上,以满足原有全局性能指标约束为前提,以机械臂工作空间和特定工作区域上的能量消耗为性能指标,利用遗传算法优化机械臂结构参数,使优化后的机械臂不但具有原设计工作空间特性,而且运行能量消耗最优;推导了基于工作空间和能量消耗的综合性能指标计算方法,并给出基于实数编码遗传算法的机械臂结构优化算法.在某6R型串联机械臂结构优化上的应用结果表明：该机械臂结构优化方法能有效地优化机械臂结构,减小运行能量消耗,优化结果能够满足预定工作空间特性约束.     

延时阀理论分析与试验研究

延时阀可用于矿业和民用给水系统或水射流定相位喷射,其关键部件是不可逆阻尼器。本文根据流体力学和机械原理在设计计算、理论分析、性能测试及参数优化等方面进行了探讨和研究。所研制的延时阀既能做原理性试验,又可供选用。     

基于遗传算法的阻尼支撑优化分析

针对采用阻尼支撑加固的房屋结构优化问题,以所有阻尼器的阻尼系数之和为目标函数,各层层间位移为约束条件,考虑非比例阻尼矩阵,编制了基于遗传算法和时程分析的阻尼支撑优化程序。并对一框架结构算例进行了分析,取得了良好的优化结果,表明了遗传算法是对阻尼支撑结构进行优化分析的一种行之有效的方法。     

双目标优化与生成对抗网络结合的框架结构阻尼器布置方案智能设计方法

为实现框架结构的阻尼器智能化布置,结合减震设计原理和智能算法,采用双目标优化算法和生成对抗网络算法分别进行阻尼器竖向和水平智能布置研究,并将该方法应用到两个框架结构减震设计工程案例中。在框架结构减震设计中,采用双目标优化算法进行阻尼器竖向布置,并与逐层逼近法、工程师设计和非减震设计进行对比,结果表明,采用该优化算法得到的阻尼器竖向布置方案能有效降低层间位移角和楼层加速度,提高结构的抗震性能。在确定各楼层的阻尼器数量后,利用训练好的生成对抗网络生成模型,可快速、自动地选择和确定各楼层阻尼器的平面安装位置,生成的平面布置与工程师设计的平面布置在相似性差异度综合评价指标上小于临界值0.1,说明两者相似度较高,且有利于提高原结构的抗扭能力。将双目标优化算法与生成对抗网络相结合,不仅能满足框架结构的减震性能目标,而且可实现阻尼器布置方案的智能设计,提升减震工程设计效率。     

Optimization of Process Parameters for Cracking Prevention of UHSS in Hot Stamping Based on Hammersley Sequence Sampling andBack Propagation Neural Network-Genetic Algorithm Mixed Methods

In order to prevent cracking appeared in the work-piece during the hot stamping operation, this paper proposes a hybrid optimization method based on Hammersley sequence sampling (HSS), finite analysis, back-propagation (BP) neural network and genetic algorithm (GA). The mechanical properties of high strength boron steel are characterized on the basis of uniaxial tensile test at elevated temperatures. The samples of process parameters are chosen via the HSS that encourages the exploration throughout the design space and hence achieves better discovery of possible global optimum in the solution space. Meanwhile, numerical simulation is carried out to predict the forming quality for the optimized design. A BP neural network model is developed to obtain the mathematical relationship between optimization goal and design variables, and genetic algorithm is used to optimize the process parameters. Finally, the results of numerical simulation are compared with those of production experiment to demonstrate that the optimization strategy proposed in the paper is feasible.     

转角位移型阻尼器性能研究与基于复杂电厂结构的工程应用分析

针对传统加固方案空间占有率大的缺点，本文提出了一种应用于梁-柱节点的新型转角位移型阻尼器，该阻尼器在保证耗能效果的同时最大可能满足建筑功能布置。其耗能原理是通过梁-柱夹角变化推动阻尼器内部的双曲线型金属棒发生弯曲变形，进而耗散地震能量。经有限元模拟和力学试验研究发现，该阻尼器拥有良好的耗能能力和塑性变形能力，即使在大变形下也不容易发生破坏，并且通过改变耗能棒数量可以直接调节阻尼器的性能参数，与工程设计运用相配合。为方便工程设计，提出了一种直线型布置的等效模型，理论推导了该阻尼器的等效模型物理参数计算方法，并用有限元模拟证实了等效模型的准确性。为评估该阻尼器的耗能效果，将其与普通钢隅撑、黏弹性阻尼器分别设置在某一电厂结构中进行设计分析。计算结果表明，新型转角位移型阻尼器能够有效的降低结构响应，且减震效果优于隅撑与黏弹性阻尼器。