用Lagrange乘数法求解双模量静不定桁架

在能量法基础上,引入Lagrange乘数构成双模量静不定桁架的能量新函数.对双模量静不定桁架能量新函数进行一阶变分并取驻值,可得到系列平衡方程,解此系列平衡方程即可方便求得双模量静不定桁架的内力.实例分析表明,采用Lagrange乘数法求解双模量静不定桁架,无需补充变形协调条件,即可方便求出双模量桁架的内力.     

三对传力杆空间相交轴RCCR机构的静力分析

三对传力杆空间相交轴RCCR机构是带虚约束的静不定机构,利用示力副法并联立变形协调方程和物理方程求解了该机构中间三个转动副的约束反力,这些计算结果为该机构的强度分析奠定了基础。     

基于等效机构运动方程的肘杆压力机静不定分析

为提高机构的刚度,在机构内部常会附加一些过约束结构,这些过约束结构在提高机构的刚度的同时会带来其力学分析时的静不定问题。对一种新型结构的肘杆式压力机进行了动态静力学分析,针对分析中存在的静不定问题,将机构分解为静定与静不定两个子机构,并通过将静不定子机构转化为一种等效机构,利用其运动约束方程最终确定出系统的变形协调方程。较之一般求解静不定问题的方法,该方法获得的变形协调方程形式上更加简洁且为线性方程,更加易于求解。     

弹性接触问题有限元分析的一个新方法

小变形弹性接触问题属于边界条件几何非线性问题弹性接触问题的非线性,是由于接触点的接触条件引起的。本文提出的有限元混合法适于求解此类局部非线性问题。该方法是利用弹性体的刚度矩阵求出接触边界的接触内力的影响系数矩阵,再由接触边界的连续性条件求解接触内力,从而把非线性问题转化到局部求解。计算表明：对求解此类复杂非线性问题,该方法在计算速度和机器存贮上仅比求解一般线性问题的花费略有增加甚至相当。     

三对传力杆空间RCCR机构示力副静约束力

以示力副的柔性化处理为基础建立变形协调方程,在接近刚体的条件下求解了三对传力杆空间RCCR机构的示力副静约束力,其结果较以传力杆弹性化处理为基础的求解结果更为简洁且接近理想状态。     

5-UPS/PRPU冗余驱动并联机构的内力分析与协调

基于全雅可比矩阵和伪逆法求解了5-UPS/PRPU冗余驱动并联机构的内力,并提出了一种基于冗余驱动变刚度的协调内力的方法。通过求解机构的变形协调方程,得到机构的全雅可比矩阵的加权广义逆,从而求得该5-UPS/PRPU冗余驱动并联机构的内力表达式,通过有限元软件验证了该方法的正确性。以相应的5-UPS/PRPU冗余驱动并联机床为例,分析了冗余分支驱动刚度的变化对各个分支内力幅值的影响,进而提出了一种协调内力的方法。通过分析其内力随冗余分支刚度的变化分布情况可知,非冗余分支各个驱动螺旋以及冗余分支约束螺旋所对应的内力幅值可以通过在一定程度上增大冗余分支的驱动刚度来降低。该方法对机械结构设计人员以及控制系统搭建人员在提高系统精度、降低系统内力方面有重要的参考价值。     

基于ANSYS的杆系结构静力分析

杆系结构是指由细长杆件结构构成的结构系统。杆件的弯曲刚度较小,弯曲产生的盈利和轴向应力相比较小,杆件变形主要是轴向拉伸和压缩变形。对于这类问题,有限元模型可以利用杆单元（LINK）来解决。本文通过引用对三角桁架的静力分析,用材料力学的知识求解内力,再通过ANSYS求解,证实ANSYS的优势和广泛应用。     

连架杆三对应位置设计问题的解析式

对于铰链四杆机构连架杆三对应位置设计问题，选择刚化四边形的反转中心为坐标原点，建立直角坐标系。利用矢量的旋转变换矩阵求出了铰链点在反转后的新坐标；进一步，由连杆长度不变条件推导出该问题的解析解。基于MATLAB语言面向矩阵的特点，用其开发了可高效率求解该问题的应用程序。最后通过算例予以验证。     

无斜杆起重臂的计算

无斜杆起重臂是内力为3n次的静不定结构,此处n为节间数。由于静不定次数较高,因此无斜杆桁架的精确计算方法实际上并不采用。由于横向力作用在无斜杆起重臂(图3.90,a)上的结果,其弦杆和竖杆承受轴向力(图3.90,r)和横向弯曲(图3.90,?),并且每一节弦杆和每一个竖杆所承受的弯矩要经过零     

三排滚子转盘轴承的校核计算方法

针对现有转盘轴承在工程应用中所出现的滚道塑性变形、滚道疲劳剥落和套圈结构断裂这三种失效形式,利用转盘轴承的数值分析模型和有限元分析模型建立了联合载荷作用下三排滚子转盘轴承的校核计算方法。数值分析模型借助于变形协调条件和受力平衡条件解决了滚动体负荷分布的静不定求解问题;有限元分析模型将滚子简化为弹簧单元,而套圈仍然采用实体单元,避免了实体滚子与滚道接触的大量非线性数值求解计算。利用所建立的校核方法计算得出了滚道的抗塑性变形安全系数、滚道的疲劳寿命和套圈的结构强度安全系数,为判定该轴承满足给定应用工况要求的程度提供了依据。     

复杂载荷变刚度静不定梁通用力学模型及变形方程

对复杂载荷下变刚度静不定梁建立了一种通用力学模型，得出梁任一截面的变矩方程。通过对变矩方程的积分和积分后方程的递推，推导出梁任意截面的转角和挠度变形的一般方程，并给出工程计算实例。该方程易于采用计算机处理，为复杂载荷下变刚度静不定梁程序化求解提供基础。     

基于逐步递推法不同俯仰角采煤机静力学分析

针对采煤机行走机构的低速重载大跨度支撑静不定问题,基于逐步递推理论方法,求解了滑靴载荷的变化规律。考虑采煤机实际工况下不同俯仰角对采煤机整机力学性能的影响,采用小变形协调理论简化了采煤机整机静力学模型,编制MATLAB程序对其进行求解与分析。通过模拟采煤机实际井下工况,对采煤机后平滑靴载荷进行试验研究,并将试验值与仿真值进行对比分析,结果表明:利用逐步递推法来求解采煤机整机静力学方程具有一定的准确性。     

含过约束的串联机器人受力分析与动力学建模

具有闭环结构的串联机器人常常含有过约束,在受力分析时会出现静不定问题。应用螺旋理论分析了动态下具有闭环结构的串联码垛机器人出现静定问题的本质。采用拆杆法建立了机器人动态下的静力学平衡方程,并基于小变形叠加原理建立相应的变形协调补充方程,进而完成动态下的受力分析并建立了动力学模型。利用Matlab编制相应程序,并进行了实例计算与分析。该研究为此类型码垛机器人结构设计和校核提供了理论基础与依据。该研究方法同样适合其他含过约束的串联机器人,为该类机构受力分析与动力学建模提供了一种新的思路。     

塔式起重机二点四杆式附着架内力计算

二点四杆式附着架结构形式为一次静不定结构,采用叠加法求解撑杆内力,则运算工作量极大而且困难。为规范有效地解决运算困难,探讨运用"力法"确定在塔身荷载作用下各撑杆的最大内力。     

基于仿真法和解析法的卷筒轴承载荷研究

建立卷筒在张力、重力、齿轮力和扭矩综合作用下的三维模型,采用仿真方法对轴承的反力进行仿真求解.卷筒受力为一次静不定系统,为验证仿真结果,建立变形协调方程,利用解析法求出卷筒各轴承载荷的精确值,通过验证,两个方法结果具有较好的一致性.     

风电主轴双支承圆锥滚子轴承疲劳寿命计算

针对直驱式风电机组主轴双支承圆锥滚子轴承组合，建立了一种轴承疲劳寿命理论计算方法。首先，在笛卡尔坐标系中对轴承滚道进行数学描述；其次，运用坐标变换原理建立滚子-滚道接触变形与套圈位移之间的数学关系，借助于变形协调条件和受力平衡条件解决滚子载荷分布的静不定求解问题，通过对模型的数值求解得到轴承内部每个滚子的载荷；然后，运用有限长线接触理论建立修形滚子与套圈滚道之间的弹性接触模型，计算得到滚子与滚道之间的接触应力分布和滚道边缘应力修正函数；最后，通过边缘应力修正函数修正当量滚子切片载荷，进而准确计算轴承疲劳寿命。实例分析结果表明：滚子素线修形量对滚子与滚道之间的接触应力分布和轴承疲劳寿命有显著影响，轴承疲劳寿命随滚子凸度系数增大先急剧上升，达到最大值后缓慢下降。     

Delta机器人动力学建模与弹性误差分析

针对Delta机器人运动过程中因弹性变形导致的误差问题,基于有限元理论对其弹性动力学问题建立了数学模型并进行了研究。根据机构特点,将机器人的各构件分别划分为刚性体与弹性体,形成了一个刚柔结合的系统,并充分考虑机构中平行四边形机构的运动协调关系,推导出了各构件的运动协调矩阵,由此装配出了系统的弹性动力学方程,在此基础上,采用Newmark积分方法对系统方程进行了求解,最后据此分析了Delta并联机器人杆件截面尺寸对其运动过程中弹性误差的影响。研究结果表明:增加驱动杆截面的尺寸时,其弯曲刚度随之增加,可以减少机器人弹性变形;而从动杆截面的尺寸增加时会因为机构自重增加导致变形增大。     

基于加权广义逆求解被动过约束刚-柔耦合并联机构的受力问题*

提出一种直接应用力映射矩阵的加权广义逆求解一般被动过约束并联机构(指分支提供给动平台的约束力/力偶数目大于等于1的被动过约束并联机构)的超静定受力问题的方法。基于小变形叠加原理和螺旋理论得到了分支约束力螺旋系刚度矩阵的一般表达式。推导一般被动过约束并联机构的各分支约束力螺旋系幅值与六维外力之间的映射关系式,进而证明了该关系式恰好是力映射矩阵的加权广义逆,其中加权矩阵为各分支约束力螺旋系刚度矩阵组成的分块对角阵的逆。以3-RRC空间三自由度被动过约束并联机构和一个并联振动平台为例,直接应用加权广义逆求解了机构各分支约束力螺旋系的幅值,并进行仿真验证。基于加权广义逆求解被动过约束并联机构的超静定受力问题大大简化了求解过程且解的形式统一、简单。     

材料力学辅导材料

杆的强度计算杆的特点是细长。各横截面形心的联线为杆的轴线。拉伸(或压缩)、扭转和弯曲,是杆变形的基本形式。强度条件的基本形式为:受力不超过抗力。杆的受力程空可用内力和应力表示。抗     

振动幅值的简单解法

振动幅值计算一般是用微分方程来求解。本文介绍一种人们容易理解的图解方法。首先画出运动的形式,仿照求受静载荷梁的内力及变形的方法来解振动方程。具体