基于多自由度结构的DTMD参数分析及设计方法

双调谐质量阻尼器参数较多,其设计方法、有效性的研究仍不完善,鉴于此,针对地面运动作用下多自由度结构双调谐质量阻尼器的优化设计方法进行了初步研究,推导了双调谐质量阻尼器的位移动力放大系数(DDMF)。基于最优化目标函数研究了优化设计参数对振型参与系数的敏感性;在此基础上,给出了一种双调谐质量阻尼器的优化设计方法,并通过某高层钢结构的仿真分析对该优化设计方法的有效性进行了评价,结果表明,优化设计后的双调谐质量阻尼器可有效降低受控结构的位移动力响应。     

多自由度电机的发展及关键技术综述

多自由度电机可以实现空间中的复杂运动,且具有结构简单、精确度高等优势,在机器人仿生关节、机械手臂及工业制造业上具有广阔的应用前景。对多自由度电机的背景、基本原理及技术优势进行了相关叙述。按照驱动机理的不同将多自由度电机进行分类,并对当前多自由度电机的国内外研究现状进行了总结。此外,基于多自由度电机的运动特点,对电机控制过程中的位置检测技术和运动控制策略进行了相关分析。最后,从多自由度电机的结构、控制体系、材料及制造工艺等方面进行了相关的叙述,对多自由度电机的发展趋势进行预测。通过对多自由度电机的研究与分析,为其未来的发展提供参考。     

Simulation by Slepian method of plastic displacements of Gaussian process excited multistory shear frame

The object of study is a stationary Gaussian white noise excited multi-degree-of-freedom (MDOF) linear elastic, ideal plastic, linearly damped, statically determinate oscillator with several potential elements of ideal plastic yielding. Specifically the study is exemplified for a plane multistory shear frame with rigid traverses where all the connecting columns except the columns in one or more of the bottom floors have finite symmetrical yield limits. The white noise excitation acts on the mass of the first floor making the movement of the elastic bottom floors simulate a ground motion that interacts with the structure above the bottom floors. The method of study is so-called Slepian model simulation and is in principle the same for other statically determinate MDOF elasto-plastic oscillators of the considered type. The method is fast as compared to direct simulation and provides results that give good insight in the behavior of the plastic displacement response process.     

两平移两转动四自由度减振平台设计、仿真与测试

应用两平移两转动四自由度并联机构为组合弹性阻尼减振装鬣主体结构，在机构原动件处辅以弹性阻尼装置，运用反向自适应原理，模拟橡胶，实现多自由度减振。按照给定减振要求，对减振平台进行理论设计和分析，用AD-AMS软件建立系统模型和仿真，并制作样机试验。由动态模拟及试验结果一致，从而说明该减振平台设计的正确性和可行性。     

2-自由度强非线性振动系统的参数识别

提出了非线性多自由度系统的一种新的参数识别方法,研究了二次非线性的2-自由度系统.基于保守系统存在能量积分的特点,由系统的运动微分方程导出了哈密尔顿函数,并用它作为参数识别的数学模型.利用系统自由振荡条件下相坐标测量值集合对系统的哈密尔顿函数进行拟合,并用最小二乘法进行参数识别.不管系统非线性度的强弱如何,只要系统是保守的,这种方法就有效.     

一种多自由度阻尼体系动力问题的高阶分析方法

传统动力时程直接积分法多采用低阶数值格式,需要选择非常小的时间步距才能获得满足精度要求的动力分析结果。该文将结构动力时程分析的积分求微法推广至多自由度情形,发展了一种具有较高计算效率的多自由度阻尼体系的动力时程高阶分析方法。将相邻的ρ个时步组成一个待求解时段,基于多自由度体系动力响应积分解,以精细积分法结合秦九韶算法计算各时间节点的矩阵指数。逆用微分求积原理发展一种针对含有矩阵指数卷积的高精度数值方法,逐时段求解得到体系各时刻的动力响应。该文方法为动力时程高阶分析方法,全部分析过程仅表现为一系列矩阵乘法及其递推计算,无需求解方程及额外插值,一步计算便可同时获得时段内ρ个时步的全部动态响应(实际动力分析时可取ρ=10~15),具备高效显式算法的特点。由于不必直接计算动力响应积分解中的定积分项,因而避免了对动力方程非齐次项进行特殊处理时所面临的困难。数值试验进一步表明,该方法能很快收敛到精确解,具有较高的计算精度,且数值稳定性好,在较大的时间步距下依然能得到较精确可靠的结果。     

建筑结构弹塑性地震响应计算的等价线性化法研究

等价线性化法是一种可借助振型分解反应谱法计算结构非线性地震峰值响应的实用方法,并且能够在设计中预设结构的损伤位置和损伤程度,是一种值得推广的、并可用于复杂结构性能化抗震设计的工程实用分析方法。在前人研究的基础上,通过迭代计算确定结构的损伤模式,并采用更合理的等价线性化模型,完善了等价线性化法的实施流程,并采用该方法分析了一个平面规则结构与一个空间不规则结构的非线性地震峰值响应。与动力弹塑性分析结果的比较表明,所建议的等价线性化法在预测结构整体和局部构件的非线性地震峰值响应方面均具有较好的精度,且具有计算效率高,适用性强等特点。     

动力荷载作用下预应力混凝土靠船桩变形性能理论及数值分析

结合靠船桩工作特点,提出了考虑内外阻尼效应的靠船桩动力理论分析方法,并采用数值分析手段,分析了动力荷载作用下混凝土强度、初始预应力及荷载作用位置对预应力混凝土靠船桩变形、抗裂性能的影响.结果表明,高强度混凝土靠船桩受预应力水平影响大,但当高初始预应力与低荷载作用位置组合时,混凝土等级变化对靠船桩极限变形能力影响较小;预应力混凝土靠船桩开裂荷载与荷载作用位置关系密切,当荷载作用位置较高时,桩身开裂后很快就丧失承载能力而发生破坏;初始预应力水平对低强度混凝土(C50)靠船桩的极限变形能力影响小,而对等级较高混凝土(C60、C70)靠船桩极限变形能力影响较大.     

一种凸极式磁阻型球形电机的结构设计

为了提高球形电机的输出转矩,降低控制系统的复杂程度,提出了一种新型磁阻型球形电机。首先,介绍了电机的基本结构和运行原理,建立了电机的数学建模,基于有限元软件使用虚位移法对电机进行建模,确立电机的电感曲线和矩角特性。然后,以输出转矩、气隙磁密及定子轭磁密为目标,针对定转子的结构进行仿真分析。最后,通过计算结果分析了球形电机主要参数对电机性能的影响,完成了磁阻型球形电机的结构设计,验证了所提出的新型结构的有效性。     

球铰链的多维回转角度测量方法研究综述

球铰链具有结构紧凑、运动灵活和承载能力强等优点,是一种应用较普遍的多自由度机械关节,其回转角度的检测对系统运动误差预测分析、反馈和控制具有十分重要的意义。首先介绍球铰链的应用与结构特点,然后分析球铰链多维回转角度的测量需求,对国内外球铰链多维角度检测的相关研究发展进行综述,主要包括基于结构解耦测量、基于光学原理测量和基于磁场理论测量等方法。最后,对球铰链多维回转角度测量的研究现状进行总结,指出了其研究的重点、难点以及关键技术突破面临的挑战。