应用卡尔曼滤波的激振力时域识别方法研究

激振力识别属于结构动力学中的第二类反问题,为识别振动系统的激励力,本文基于卡尔曼滤波器和最小方差估计的方法,分别建立了以系统位移和加速度为输入参数的激振力时域识别方法.推导了两种方法的识别公式,并对两种方法的识别结果和识别结果的稳健性进行了仿真分析.仿真结果表明,两种方法对噪声方差初值的设定均不敏感;以加速度幅值为输入的方法识别精度优于以位移幅值为输入的方法;以位移幅值为输入的方法识别结果稳健性较好.最后采用力锤敲击试验验证了识别方法的有效性和精度.     

乘用车悬架静强度与疲劳载荷研究

为了快速获得平台悬架静强度与疲劳载荷,本文依据某A级平台5款量产车型试验场道路栽荷数据,以前麦弗逊悬架为研究对象,先对轮心载荷幅值进行统计分析,根据应力-强度干涉模型,得到该平台前悬架的强度载荷边界,及其与车辆满载轮荷的G载荷系数.再通过研究5款车型车轮轮心疲劳伪损伤与轮荷的关联关系,得到该平台悬架的疲劳栽荷.此方法可快速获得同平台悬架静强度与疲劳载荷,省去实车道路谱采集并提升了工作效率.     

爆炸冲击波载荷下预制孔铝板的动态响应

为研究爆炸冲击波对破片穿孔后板结构的毁伤效应,使用激波管为冲击波加载设备,对不同孔形的预制孔铝板进行冲击波加载.利用三维数字图像相关(3 D-DIC)技术,分析固支预制孔方形铝板在冲击波加载条件下的动态响应,得到预制孔铝板的动态响应和变形失效过程.结合3 D-DIC结果分析孔形对靶板刚度、破坏形式、承载能力的影响.结果表明:圆形孔靶板刚度最大,圆形孔靶板的极限承载能力最大,菱形孔靶板极限承载能力最差;孔形对撕裂破坏的影响主要体现在孔的角点在靶板分布上.该实验结果对固支板结构的抗爆设计具有一定参考价值.     

基于外部载荷位置预测的光纤传感器故障信号识别技术

为了解决传感器故障识别过程中识别效率低和精度低的问题。提出了基于外部载荷位置预测的光纤传感器故障信号识别方法。通过合成外差算法和傅里叶变换解调和去噪传感器信号；采用本征模函数提取不同故障下信号特征。并将其分为状态信息和扰动分量两部分。计算二者之间的近似性。结合线性模型提取故障信号特征向量；利用系统灰色性故障识别方法和外部载荷位置预测传感器多角度负载并进行融合处理。构建灰色关联矩阵计算其与标准数据之间的贴近度。完成光纤传感器故障信号识别?仿真分析结果表明。所提方法在故障信号解调、去噪以及识别方面均具有明显的优势?对深入研究传感器起到了一定的推动作用?     

基于工程状态标定的诊断载荷试验识别方法及应用

针对在役公路梁式桥梁由于材料性能退化及外部环境等因素共同作用而导致承载力不足、耐久性降低等问题,开展旧桥力学性能的快速诊断试验研究。通过诊断性载荷试验的理论分析和有限元模型标定流程研究,快速、高效地完成在役公路桥梁的承载力性能测量和评估,从而为在役公路桥梁结构的养护管理提供可靠的技术支持。     

木质家具拓扑优化设计研究

减重以及探索新型结构,是家具结构设计中的重要问题,也是将增材制造应用于家具生产制造中的前提。在一定的外载荷和合理的约束下,减少家具的重量以及获得最优的材料分布,最广泛使用的方法就是拓扑优化设计方法。本文利用Solid Thinking inspire拓扑优化软件,对靠背椅三维模型施加有效的载荷和合理的约束,得到6种不同的靠背椅概念结构雏形,用于后期产品方案的深化以及对接增材制造。研究表明,拓扑优化是创新家具结构和家具设计方法的有效途径,可以为家具生产厂家开发新产品提供思路。另外,对家具产品三维模型外载荷和约束的正确施加,是得到最优拓扑设计的关键,也是研究的难点之一。     

岩基载荷试验的试验成果及其运用分析

山区地基的优势为,岩石地基相比土质地基承载力更高,变形更小,基础形式更为简单,且多为桩基础和独立基础等.为了更好地发挥山区岩石的承载力,重庆地区编制了地方标准,修订了单桩竖向承载力通过岩基载荷试验确定的计算公式,很好地利用了山区岩石地基的作用机理,节约了工程造价.该文发现在众多设计文件和试验报告中,许多工程技术人员对岩基载荷试验的实验成果与使用存在误读,特别是国家标准和地方标准在计算公式上的不一致,容易造成在具体运用中混淆不清.为了进一步理清不同标准之间的关系,明确岩基载荷试验成果在使用上的路径,该文对不同标准中有关岩基载荷的规定进行了对比与分析,可为相关研究提供一定参考.     

石油化工设备“危险截面”的位置分析

就石油化工设备中的卧式容器和塔式容器"危险截面"的位置进行分析。根据设备结构形式建立合理的力学模型,综合各种工况可能出现的载荷,分析设备可能出现的"危险截面",并对某些"危险截面"进行特别考虑,确保设备的整体安全性。     

压力容器弯头引出接管管道外荷载转化

压力容器除了承受介质内压外,在接管上还承受着由管道传递过来的外部载荷。由于接管和壳体连接结构的不连续,这些外部载荷通常在接管根部产生较高的局部应力,叠加在由内压产生的薄膜应力之上,影响着压力容器的安全。因此,设计时需要对这些外载荷进行核算。对于径向接管,可以根据力学模型直接确定载荷数据,但是对带有弯头的非径向接管,应通过力的平移定理将载荷转化,以保证力学模型中设计输入的准确性。     

CD-GF型钻井球阀阀体的力学特性分析

CD-GF型钻井球阀阀体的结构最为薄弱,其外壳的开孔部位常出现开裂现象,影响钻井作业的正常进行。为此,运用ANSYS Workbench工程分析软件,对6种结构方案的CD-GF型钻井球阀阀体在压、拉、扭载荷作用下的力学特性进行详细的数值分析。研究结果表明:在不同拉力、内压和工作扭矩的组合作用下,相对于原阀体结构A,其他5种方案(A_1、A_2、B、B_1和B_2)在最大应力上减小的平均值分别为16. 4%、36. 0%、7. 6%、23. 2%和40. 7%,总变形量减小的平均值分别为16. 7%、37. 3%、22. 9%、30. 6%和45. 5%;在6种球阀阀体结构方案中,最大应力部位均出现在与阀体轴线垂直的孔壁上,随着与圆孔区域距离的增大,其应力值减小;在所有拉力、内压和工作扭矩的组合作用下,阀体的最大应力均小于其材料的极限抗拉强度,其力学行为处于材料弹性变形阶段;拉力载荷是影响钻井球阀阀体强度的主要因素;结构B_2(外径增大28mm+双边开孔方案)对原阀体结构A的增强效果最好。研究结果可为钻井球阀阀体的结构优化与改进提供基础数据。