垂直对数周期天线黄铜振子线的疲劳断裂分析

架设在北方某地区的垂直对数周期天线,在2018年出现了振子线的断裂现象,主要对振子线的断裂原因进行分析.通过对黄铜材料断裂的两种可能性进行分析,得出黄铜振子线断裂原因为疲劳损伤.造成疲劳损伤的原因主要有,对大吊索进行了拉紧调整及当地的温差较大,导致振子线的应力远超出原始设计时的应力.根据振子线断裂原因,提出了改进方案,以满足该地区对该天线的使用要求.     

区间参数杆系结构非概率可靠性指标的改进仿射算法

将杆系结构中的不确定性参数用区间数表示,建立结构的非概率可靠性指标求解方程。将矩阵形式的仿射算术和递归导数信息结合,提出了改进的二元区间多项式矩阵形式的仿射上下界公式。给出了有界不确定性变量的仿射型和区间形式的相互转化,将有界不确定性变量的仿射型及结合导数信息的矩阵形式的仿射运算引入到杆系结构基于区间模型的非概率可靠性指标计算中。分别以某外伸梁和十杆桁架结构为例对该方法的可行性和有效性进行了验证。     

基于固有振型的非确定性振动结构稳健拓扑优化

考虑结构材料弹性模量和质量密度的随机性,构建以期望固有振型为目标的振动结构稳健拓扑优化模型,其中引入加权系数构建包括原目标函数均值及其标准差的新目标函数,引入原约束函数的标准差及满足约束的概率指标作为稳健性约束条件.利用Monte Carlo模拟法求目标函数和约束函数的均值和方差.在计算目标函数和约束函数对设计变量灵敏度的基础上,采用序列线性规划方法进行优化求解.两个数值算例及其结果验证所建模型的合理性和方法的有效性.     

结构区间有限元方程组的一种解法

针对结构静力区间有限元方程组的求解提出了一种简易解法。该法将含区间变量的整体刚度矩阵在区间变量的中值处进行一阶泰勒式展开。在对刚度矩阵展开式进行近似处理之后,将刚度矩阵的逆矩阵用一系列的Neumann展开级数来表示。为减小区间运算的扩张,利用区间乘法运算的次分配律和相关运算规则,导出不确定结构响应量上界、下界的计算式。几个算例结果分析表明:该方法具有较好的精度,是可行和有效的,且易于编程实施。     

星载天线展开机构可靠性的未确知分析法

对某周边桁架式大型星载天线的展开运动机理进行了研究,建立了展开机构的力学分析和未确知运动可靠性的分析模型．综合考虑尺寸误差和太空环境因素的影响,将运动功能函数视为未确知变量函数,利用未确知有理数计算的法则推导出可靠性计算公式,对机构在整个展开过程中的运动可靠性进行了预测．与成熟的随机方法想比,该方法简单易行,且能在缺乏足够数据或信息不完整的情况下,获得更安全、可信度更高的机构可靠性计算结果．用算例给出了未确知性天线展开机构功能函数的可能值及其可信度的计算结果,表明该方法的合理性和可行性．     

随机-区间参数平面连续体结构可靠性分析

利用3σ准则实现随机变量和区间变量的相互转换。利用区间因子法,导出区间参数结构节点位移、单元应力和单元应变能响应的均值和离差的计算表达式;利用随机因子法,导出随机参数结构响应的均值和均方差,进而解决具有随机-区间参数结构的可靠性分析问题。通过2个算例验证了该方法简单易行及其有效性。     

模糊参数平面连续体结构的拓扑优化设计

研究了具有模糊参数的连续体结构在模糊载荷作用下的拓扑优化设计问题。利用信息熵将模糊变量转换为随机变量,构建了随机载荷作用下的随机参数的连续体结构的拓扑优化设计数学模型,以结构的形状拓扑信息为设计变量,结构总质量均值极小化为目标函数,满足单元应力可靠性为约束条件,利用分布函数法对应力可靠性约束进行了等价显式化处理。基于随机因子法,利用代数综合法导出了应力响应的数字特征的计算表达式。采用双方向渐进结构优化(BESO)方法求解。通过两个算例验证了该文模型及求解方法的合理性和有效性。     

T型线天线结构的找形与风荷载分析

针对T型天线结构几何非线性的特点,分别应用小垂度柔索理论和有限元分析软件ANSYS对其结构进行了找形分析计算.通过对两种方法找形结果的比较,表明基于ANSYS软件对T型天线结构找形是可行的.然后在该结构形状的基础上,又利用ANSYS对该天线结构引下线为固支时的情况进行了风荷静力学响应分析.最后,通过工程实例的计算结果验证了文中的分析模型及计算方法的合理性和有效性,表明利用ANSYS软件能够对线天线结构很好地进行找形分析与风荷静力学响应分析.     

随机参数平面连续体结构的频率拓扑优化设计

摘 要 研究几何和物理参数均为随机变量的平面连续体结构在结构基频约束下的拓扑优化设计问题。以结构总质量均值极小化为目标函数,以结构的形状拓扑信息为设计变量,以结构基频概率可靠性指标为约束条件,构建了随机结构拓扑优化设计数学模型。利用代数综合法,导出了随机参数结构动力响应的均值和均方差的计算表达式。采用渐进结构优化的求解策略与方法,通过两个算例验证了文中模型及求解方法的合理性和可行性。     

风荷载作用下垂直对数周期天线的索力仿真分析与风洞试验研究

风荷载是室外天线承受的主要荷载之一,风荷载不仅影响天线的结构强度还影响电气性能的稳定性,故天线的风荷载研究是天线结构设计的重要方面.本文以垂直对数周期天线为研究对象,设计了1∶1模型进行风洞试验,并采用有限元分析软件ANSYS建立该天线模型并进行了风荷载作用下的静力分析,对风速36m/s、45m/s、55m/s下的结构仿真结果和风洞试验结果进行对比.结果表明,各柔索的张力变化趋势一致,数值差别不大,因此本文的仿真方法是可行有效的.结构仿真作为垂直对数周期天线结构设计中的重要一部分,仿真得到的数据可为实际工程设计提供重要的参考依据.