铅芯夹层橡胶隔震垫基本力学性能研究

本文详细地研究了中国铅芯夹层橡胶隔震垫的基本力学性能。基本力学性能主要包括隔震垫的竖向、水平特性及极限承载能力。竖向性能方面研究了隔震垫的竖向刚度及变形特性;水平性能的研究包括水平有效刚度和阻尼特性;极限承载能力研究包括隔震垫的压缩破坏、拉伸破坏及水平剪切破坏性能。试验研究结果与中国《夹层橡胶垫隔震技术规程》(草案)(1998年)及日本隔震构造协会(1996年)颁布的标准进行比较,结果表明:中国生产的铅芯夹层橡胶隔震垫的基本力学性能完全符合中国和日本隔震协会所颁布的标准。     

CO2探测仪信息处理系统的设计与实现

鉴于CO2气体对气候的重大影响,世界各国针对CO2气体提出了多种遥感观测方法,并发射了多颗光学遥感探测仪器.CO2探测仪是基于大气分子吸收池原理,通过测量CO2和Q的吸收光谱来对大气中的CO2和O2进行观测,提供精细光谱测量结果,而信息处理系统是CO2探测仪获取高光谱分辨率和高信噪比光谱信息的关键部分.详细阐述了信息处理系统的硬件电路结构和软件系统结构,以可编程逻辑器件FPGA为核心进行信息处理系统的设计,完成了对信号的放大、相关双采样、量化、采集和传输等重要功能控制.实验结果表明,信息处理系统输出信噪比达到63.6 dB,图像清晰,工作稳定可靠,实时传输数据稳定,完全满足预期设计,为最终获取大气光谱信息奠定了坚实的基础.     

核电厂负刚度阻尼隔震结构的地震响应研究

隔震技术能有效减小核电厂上部结构的加速度响应，但强地震作用下隔震层位移过大会导致管道断裂。本文基于曲面运动原理及预压弹簧伸缩特性提出了一种负刚度阻尼系统，通过球铰在拱球面曲线运动实现负刚度特性，并在弹簧压缩方向提供黏滞阻尼性能。提出了负刚度系统的理论恢复力模型并进行了力学特性分析，设计了负刚度装置并完成了静力试验，结果显示理论恢复力模型与试验结果的一致性较理想。将核电厂负刚度阻尼隔震结构与核电厂隔震结构进行了地震响应对比分析，比较了不同地震波输入下的地震响应。结果表明负刚度阻尼系统可有效同时减小核电厂上部加速度响应和隔震层位移响应。     

长周期结构相对位移反应谱研究

在对长周期结构进行抗震设计时,或采用基于位移的性能设计方法进行结构设计时,或采用各种结构控制技术对结构进行减隔震设计时,需要用到相对位移反应谱,而目前各国规范给出的一般都是某种标准化的绝对加速度反应谱。本文指出了国内外目前在用的部分规范提出的长周期反应谱存在的问题,采用80条高通低截止频率（0.025~0.125 Hz）、加速度峰值≥0.10 g的水平向强震记录,计算了周期0~10 s、阻尼比0.10~0.40的相对位移反应谱,研究了位移谱的影响因素及控制参数,建立了考虑震源参数、地震动幅值特性、场地条件、谱控制参数、阻尼比调整系数的可供长周期结构设计使用的弹性相对位移谱,给出了实用化计算公式及地震动位移峰值。结果表明,相对位移谱卓越周期是控制位移谱谱值及形状的重要参数;本文研究得到的相对位移谱能较好地拟合实际相对位移谱。     

不规则高层隔震结构隔震层偏心率对地震响应的影响分析

本文分析模型为扭转效应明显且高宽比为5.6的不规则高层建筑.分析结果表明:采用隔震结构以后,原结构的基本振型由扭转振型变成了沿Y方向的平动振型,结构振动主要集中在低阶振型,结构动力特性改变为以X、y向的整体平动为主.不同隔震层偏心率下时程分析的结果表明,在隔震层刚度中心对上部结构质量中心偏心率不同时,上部结构地震响应的...     

含裂纹圆截面梁损伤识别频率等高线法

圆形截面梁广泛应用于机械设备与道路桥梁等领域中,裂纹的存在及扩展直接危及梁的安全可靠性,进而引发灾难性事故。旨在研究一种基于频率等高线的裂纹识别方法。使用一种新方法推导了裂纹梁在轴力、剪力和弯矩共同作用时的应力强度因子,给出了相应的柔度系数计算公式。基于有限元法分别推导了含裂纹单元和无裂纹单元的柔度矩阵,推导了梁的振动方程,探讨了裂纹对梁模态频率的影响。在此基础上,将固有频率作为裂纹识别的判断指针,研究了圆形截面梁裂纹识别频率等高线法。最后,基于频率误差函数对固有频率等高线法进行改良,提高了裂纹识别精度。结果表明:改良后的频率等高线法弥补了其在一些工况下无交点甚至无三角形区域的缺陷,使它更具工程应用可行性,并且该方法对裂纹位置和深度的识别也较为精准,相对裂纹深度识别最大误差为77.5%,相对裂纹位置识别最大误差仅为12.6%。     

基于ISCA的盘形凸轮机构运动可靠性优化设计

为分析基本尺寸误差、运动副间隙对盘形凸轮机构运动精度的影响,建立了考虑两种误差的摆动推杆盘形凸轮机构运动可靠性、可靠性灵敏度数学模型.为使机构运动可靠性最大化,利用改进的正弦余弦算法(Improved Sine Cosine Algorithm,ISCA)对某摆动推杆盘形凸轮机构进行参数组合优化设计,得到机构最优参数组合;通过分析可靠性灵敏度可知,凸轮轴轴心与摆动回转中心距离误差对机构运动可靠性影响最大.实例分析表明,该方法在提高盘形凸轮机构运动可靠性方面具有较好的适用性,为各种凸轮机构的设计提供了一定的参考价值.     

热环境对功能梯度薄壁圆柱壳模态频率的影响

以热环境对金属陶瓷功能梯度薄壁圆柱壳模态频率的影响为研究对象，首先在描述功能梯度薄壁圆柱壳模型和四种典型的热环境模型的基础上，通过Love 薄壳理论得到了薄壁圆柱壳的应变能和动能，运用Rayleigh-Ritz 法推导圆柱壳的模态频率方程。然后分别以镍金属圆柱壳和镍钢功能梯度材料圆柱壳为对象，验证模态频率方程的合理性。最后分析不同温度场对金属陶瓷功能梯度薄壁圆柱壳环向振动和轴向振动模态频率的影响。结果表明：随着温度的升高，金属陶瓷功能梯度薄壁圆柱壳的模态频率逐渐下降，均匀温度场下模态频率下降速率最快，其次是线性温度场和非线性温度场，热流温度场对模态频率的影响几乎可以忽略；热环境只影响模态频率的大小，不影响模态频率随波数的变化趋势。     

电动液压助力转向系统的协同仿真虚拟试验

为了提高电动液压助力转向系统(EHPS)产品的设计质量,利用AMESim和ADAMS协同仿真虚拟实验的方法定量分析电动液压助力转向系统在不同转向工况对汽车操纵稳定性的影响,检验和修正系统控制策略,提高车辆操纵稳定性能.在AMESim中建立电动液压助力转向系统仿真模型进行虚拟台架实验,获得系统的助力特性,在ADAMS中建立整车模型进行虚拟装车实验,包括蛇行实验、转向瞬态响应实验、转向回正性能实验、转向轻便性实验.分析高速转向时驾驶员手感和方向盘力大小、角阶跃输入时的反应时间、超调量和稳态横摆角速度、高速回正能力和低速回正能力以及低速转向的轻便性.     

隔震结构弹塑性反应谱分析研究

根据弹塑性反应谱理论,按照非线性恢复力模型的等效阻尼比和位移延性的关系,以单质点弹塑性反应分析结果为依据,建立基于等效阻尼比的隔震结构弹塑性反应谱。进一步比较弹塑性反应谱和我国规范得到的反应谱,结果显示规范的加速度反应谱在长周期段谱值过大,阻尼衰减系数也较大。基于单质点弹塑性地震分析的结果,在我国规范反应谱公式的基础上提出的隔震结构弹塑性反应谱公式。最后通过对5层钢框架隔震结构模型进行振动台试验、数值时程分析、规范反应谱计算、以及用弹塑性反应谱进行计算。结果表明,时程分析法的分析结果和振动台试验的结果比较接近,而按照规范反应谱的等效线形化方法计算出的结果与振动台试验的结果有一些偏差,弹塑性反应谱的地震反应更加接近试验实测的结果,表明了新提出的弹塑性反应谱进行隔震结构的地震反应分析时具有良好的计算精度。