单足机器人垂直跳跃落地碰撞冲击力分析

为研究落地碰撞冲击力的变化规律,针对垂直跳跃单足机器人球面尼龙足底与橡胶地面的碰撞过程,建立由支撑腿和机身的动力学模型、橡胶地面大变形黏弹性力学模型和气缸上下腔气体热力学模型组成的整体数学模型和仿真模型.仿真结果表明:压缩阶段递增的弹性力和先增后减的阻尼力使地面冲击反力先增大后减小,恢复阶段快速减小的弹性力和反向阻尼力共同作用导致冲击反力单调减小;最大冲击力随下落高度、橡胶贮能模量的增大和橡胶垫厚度的减小单调增大,随橡胶耗能因子与频率比值的增大先减小后增大;单足机器人0.1 m垂直跳跃落地碰撞的实验结果表明,实验数据与仿真结果的相对误差7.6%,验证了所采用理论分析方法和仿真结果的正确性.     

基于MCTOOLS的斜交闭合框架结构建模及计算

目的 研究两跨斜交闭合框架结构在静力荷载作用下的基频和受力特点.方法 基于MCTOOLS程序建立了一个两跨斜交闭合框架桥结构模型的数据文件,并据此建立一组结构模型,对该组模型在静力荷载作用下的基频和内力进行了计算和分析.结果 基于MCTOOLS程序快速地建立了一组两跨斜交闭合框架结构,表明MCTOOLS程序可大幅提高该类结构的建模效率.而计算结果表明,随着斜交角度的增大,结构的基频随斜交角度的增大而减小,而结构的内力随斜交角度的增加变化较为复杂.结论 建模过程表明,利用MCTOOLS程序可大大提高复杂模型的建模效率,而计算结果表明,斜角角度对结构基频的内力会产生巨大的影响.     

大跨度楼盖结构自振频率与人致振动舒适度关系研究

对大跨度楼盖结构的竖向基频与其人致振动响应之间的关系进行了研究。首先基于单人共振模型,给出了楼板人致振动响应的近似计算方法。然后考虑人群荷载在板上均匀分布,得到了各种边界条件下楼板的竖向自振频率与人致振动响应之间的关系。并以长沙南站高架候车层49m大跨度楼盖结构为例,通过调整支撑桁架的高跨比,得到了不同自振频率下楼盖结构的人致振动响应,并给出了满足舒适度要求的楼板竖向自振基频的限值。结果表明:当楼盖结构的竖向自振频率大于3.3Hz时,其人致振动舒适度一般能满足要求;在楼板的人致振动分析中,可根据刚度等效的原则通过增加混凝土板厚来考虑楼板装饰面层等非结构构件对结构动力特性的影响。     

海底管道流固耦合振动数值模拟

将海底管道简化为圆柱体,管道刚度简化为弹簧,结合在壁面附近进行低雷诺数修正的k-ω流体分析模型,采用Newmark-β法进行二次开发,建立了海底管道二维流固耦合振动计算模型.对静止圆柱体在不同间隙比情况的激振力变化规律进行分析,发现间隙比为0.4时易引起顺流向共振,间隙比为0.8时易引起横流向共振.采用数值模拟分析探讨流固耦合状态下涡激振动特点,提出了流固耦合时涡激振动激振基频的修正计算方法,结构振动各参量在横向共振响应频率为流固耦合激振力基频,而顺流向为基频的两倍.     

三跨连续斜交T梁桥的动力特性研究

为深入了解连续斜交梁桥的动力特性,以一座三跨连续斜交T梁桥为工程实例,建立了不同斜交角度的三跨连续斜交T梁桥的Midas Civil空间梁格模型,分析了斜交角的变化对结构的振型分布和自振频率的影响变化规律,并以斜交角作为影响因素,对现行《公路桥涵设计通用规范》中连续梁桥冲击系数计算采用的基频通用公式进行了修正.研究表明:三跨连续斜交T梁桥的竖弯振型分布在自然振型的不同阶数中,随着连续斜交梁桥斜交角度的增大,结构的弯扭效应变得更加明显,使得竖弯振型的分布也产生了变化;竖弯振型对应的自振频率均随斜交角的增加而增大,当斜交角度大于30°时,基频计算应计入斜交角影响;现场实桥动载试验表明本文提出的基频修正公式是比较合理的,对于此类结构的工程设计具有重要的参考价值.     

完整基桩瞬态激振响应分析

从桩的阻尼波动方程入手,推导出完整基桩的瞬态激振响应模型.根据此模型编制了Visual Basic 计算程序对瞬态激振的速度响应曲线进行分析,定性的得出了桩长、桩径、弹性波速、桩端土的刚度等参数对速度反应曲线的影响规律:随桩长 L的增大,桩的谐振频率减小,速度响应曲线的振幅减小;桩径d增加,桩的谐振频率减小,同时速度响应曲线的振幅也减小;弹性波速增大,桩的谐振频率增大,速度响应曲线的振幅不变;桩端土刚度增大,桩的谐振频率增大,速度响应曲线的振幅减小.     

压电材料圆形板热弹耦合作用下的主共振

以温度场中的压电材料圆形薄板为研究对象,基于Von Karman大挠度理论及弹性力学基本理论,利用Bubnov-Galerkin原理推导出了压电圆形薄板的非线性动力学方程.利用多尺度法求得系统发生主共振时的幅频、相频响应方程.利用Lyapunov理论对系统稳态解的稳定性进行了分析.借助MATLAB软件分析了板中心温度、阻尼、外激励幅值、板厚对系统主共振响应的影响.研究结果表明:板中心温度增大会引起系统的响应幅值减小,发生跳跃的外激励频率与固有频率的比值增大,板中心温度对系统的影响相当于阻尼的作用,温度场对系统振动特性具有很大的影响;当外激励幅值增大时,系统的响应幅值也会随之增大,共振区域增大,适当地增大外激励幅值可以使系统避开不稳定区域.     

三跨斜交连续小箱梁桥动力特性分析

以三跨连续斜交小箱梁桥为例,应用有限元软件Midas Civil分别建立了斜交角度为0～60°(步长为5°)的上部结构模型,分析了不同斜交角度对桥梁结构固有频率和振型的影响,对现有《公路桥涵设计通用规范》中用于连续梁桥冲击系数计算的基频计算公式给予修正。分析表明:三跨连续斜交小箱梁桥前三阶竖弯频率均随斜交角度的增大而增大,其中一阶竖弯频率所受影响最为显著,当斜交角度大于15°时,斜交角的影响不能忽略,其增大值最大可达103%。此外基于正桥模型得出的等跨等截面三跨连续梁桥的前三阶竖弯频率的比值关系(π~2∶3.44~2∶4.3~2)在斜交角度小于15°时仍然适用;当斜交角度大于15°时,两者误差逐渐增大,最大可达57.8%,因此该比例关系不再适用于大角度斜交梁桥。本文提出的计算连续梁桥冲击系数的基频修正公式经实桥试验验证是正确的。     

论振动体电动力学（Ⅲ）-共振隧道效应与引力量子化

提出了两个粒子共振相互作用有一共振势垒,一个粒子辐射的电磁场是否被另一个粒子吸收,辐射的频率与能吸收辐射的粒子产生的辐射频率必须满足共振条件,即频率相同或频率之比是整数倍。共振势垒具有隧道效应,辐射不能穿透的,两个粒子形成共振稳定状态,辐射能穿透的两个粒子之间没有共振相互作用。当两个粒子共振辐射的交集φ1∩φ2→1时,粒子间是的强相互作用,当共振辐射的交集φ1∩φ2→0时,表示两个粒子没有共振频率,两个粒子产生最低的共振相互作用一万有引力。没有共振辐射的费米子粒子的集合体,仍然产生费米子性质,两个费米子集合体辐射出没有共振频率的辐射,在空间仍满足能量守恒原理,必须满足共振内敛性原理,两个费米子集合体辐射产生一个最低的共振态一宏观物体的万有引力。光线在万有引力的弱共振场中保持直线性运动。     

压电材料矩形板的热振动分析

为保证压电材料结构在高温环境中安全工作,以压电材料矩形板为研究对象,根据弹性力学有限变形基本理论推导出了其在外激励和恒定温度场共同作用下的振动方程和协调方程.利用Bubnov-Galerkin原理,并引入瑞利阻尼得到热振动的非线性动力学方程.进一步运用多尺度法求得矩形板主共振时的幅频响应方程和相频响应方程.用ANSYS软件进行模态、谐响应及瞬态动力学分析,讨论了温度对横向位移的影响,分析了速度、加速度和最大应力值的变化规律以及最大应力的出现位置,结果表明温度升高和长宽比减小都会使系统的固有振动频率减小,且前者使弯曲挠度增大,后者使弯曲挠度减小.