充气式自密封气囊结构的非线性有限元分析

基于非线性有限元理论,建立充气式自密封气囊密封的平面应变有限元模型,分析充气式自密封气囊结构的密封性能。在有限元商业软件中利用二次开发实现充气压力自适应加载,对气囊充气密封机制进行分析,得到密封接触面接触应力和剪应力的分布规律;讨论充气压力、初始压缩量、肋筋倒角对密封面接触应力、接触面积和剪切应力的影响。结果表明,充气压力和肋筋倒角对接触应力影响较大,而初始压缩量对最大剪切应力影响比较明显。     

含外伸桁架和斜拉杆的立柱屈曲分析

通过对某工程起重机立柱可能失稳方向的分析，建立了含外伸桁架和斜拉杆的立柱屈曲分析的简化模型，并在此基础上，推导了立柱的屈曲基本方程。数值算例验证了方法的正确性，计算了桁架的最优长度并探讨了其影响因素，得到此类立柱的最小长度因数为2／3的结论。     

层合板中压电作动器最优厚度和嵌入位置研究

研究了压电结构中压电片厚度和嵌入深度的优化问题。首先给出了压电层合板的高阶耦合分析模型;然后以不受约束的含压电铺层复合材料板为代表,在压电层厚度方向施加电场时板自由变形,假设板任意微元横截面上内力为零,以其弯(扭)曲曲率最大为优化目标,建立了求解压电片最优厚度和嵌入深度问题的约束优化模型。最后分别以各向同性板中嵌入各项同性压电片和复合材料板中嵌入各向异性压电片为例进行了分析,绘出了目标函数的三维曲面图及等高线图,结果表明压电片的作动效能与其厚度和嵌入位置密切相关,而最优厚度和嵌入位置是由压电片和基体的材料特性决定的。     

基于传递函数方法的约束层阻尼梁动力学分析

主要采用传递函数方法对约束层阻尼梁进行动力学分析。首先应用Hamilton原理推导出梁的六阶微分方程和边界条件，然后引入状态向量，使用分布参数传递函数方法建立系统的状态空间方程，得到了系统的固有频率、损耗因子和频响曲线。算例韵计算结果和相关文献比较，吻合良好，表明该方法的正确性。且传递函数方法计算简捷，无需求解复杂变系数的微分方程组，更适宜分析粘弹性材料力学性能随频率变化的结构动力学问题。     

冲击波作用下悬臂梁瞬态响应的传递函数方法

利用传递函数方法对爆炸冲击波作用下的悬臂梁进行分析，得到其瞬态响应的封闭形式的解析解。首先，针对给定的爆炸冲击波载荷和初始条件，对梁的控制方程和边界条件进行Laplace变换，然后通过引入状态向量将其改写成状态空间形式，并利用传递函数方法求得其在频域内的解析解，最后利用Crump方法并结合ε算法进行Laplace逆变换，求得悬臂梁在时域内的瞬态响应。给出数值算例，通过与有限元的比较验证了方法的正确性。     

长助推捆绑火箭液体晃动模型研究

长助推捆绑火箭由于具有复杂空间模态特征,不能基于传统一维梁简化模型来推导其液体晃动方程.将长助推捆绑火箭简化为由芯级一维梁和多根助推一维梁组成的空间梁系模型,在此基础上推导了新的液体晃动方程,给出了晃动对箭体刚体运动和弹性振动的作用力,最后和传统的将捆绑火箭简化为一维梁模型下的液体晃动模型进行了比较.不同于传统液体晃动...     

一种返回舱座椅水平缓冲杆设计

在对典型"联盟式"返回舱座椅局部改进的基础上,建立了能够吸收水平着陆冲击能量的水平缓冲杆支撑座椅模型。基于胀环式缓冲杆的缓冲原理和工作特性,定义了典型、极限水平着陆工况和水平缓冲杆设计要求;应用三部分设计方案和优化选择程序,分别设计了各段胀环长度相等和不相等的水平缓冲杆。座椅实例设计结果表明,综合了着陆工况、缓冲原理、工作特性和优化效率各个影响因素的设计方法,具有统一、全面和高效的特点;优化的水平缓冲杆支撑座椅,实现了同时缓冲头盆向和胸背向过载、适应更宽着陆工况的目的。     

新型双向缓冲飞船座椅方案设计

由于地面通过座椅传递过来的多向冲击过载存在超过航天员头盆向过载耐受极限的可能性,提出了一种吸收垂直和水平两个方向着陆冲击能量的新型双向缓冲杆座椅方案.利用Lagrange方程建立了座椅系统动力学模型,并在Adams软件中进行了验证.通过数值算例,比较了竖直缓冲座椅和双向缓冲座椅的缓冲效果,讨论了座椅头部点和转动中心点的响应规律.研究结果表明,双向缓冲座椅能够明显降低头盆向加速度峰值,而对原有竖直缓冲杆的工作特性和胸背向加速度影响很小,实现了胸背向和头盆向加速度峰值降低至航天医学要求范围内的目标.     

振动鲁棒控制研究Ⅱ—仿真算例

以柔性悬臂梁为对象,采用压电作动器和传感器,基于 控制理论设计鲁棒控制器,对梁进行振动控制。详细给出了控制器设计过程,包括模型参数误差,模型不确定性加权函数的选择以及性能加权函数的设计。对闭环系统进行了全面的仿真分析,在时域和频域对比了开环和闭环的性能,考察了参数摄动时闭环的鲁棒稳定性。分析结果验证了 控制理论用于结构振动控制的有效性。     

含环向贯穿脱层的轴压圆柱层壳屈曲分析:I——基本方程与定解条件

复合材料层合圆柱壳是一种常用的承载结构,在其制造、运输和使用过程中可能会出现脱层,这将影响圆柱壳的承载能力,因此,建立正确的分析模型来研究脱层壳的承载能力是非常有必要的。首先将含任意位置环向贯穿脱层的轴压圆柱壳分成多段子壳,用厚度的三次多项式和环向的三角级数模拟脱层壳屈曲时子壳的轴向和环向位移;然后利用变分原理导出了脱层壳的屈曲方程和定解条件;最后,将控制方程和定解条件写成状态空间形式并在轴向用状态空间方法进行求解。