空间刚性梁轨道与姿态耦合动力学问题的辛分析

以空间结构中某些大刚度小尺寸连接件在轨组装之前的动力学问题为研究背景,建立了空间刚性梁的轨道与姿态耦合问题的动力学模型。针对建立的保守动力学模型,采用辛龙格库塔方法模拟了刚性梁的动力学行为,从刚性梁的轨道半径、真近角和姿态角演化过程的数值结果中,发现了随着初始姿态角速度的增加,梁轨道与姿态之间的耦合效应将加剧;通过记录每一时间步的系统总能量相对误差,并与传统龙格库塔方法的计算结果进行对比,间接地验证了所得到数值结果的正确性,同时也验证了辛龙格库塔方法的长时间数值稳定性。     

砖混结构综合楼整体迁移抬升工程关键施工技术

摘要：平顶山储备库综合楼需整体迁移并抬高0．45m，采用迁移抬升一次到位的施工方案，即托换加固体系及牵引轨道形成一定的上升坡度，直接至设计标高。与传统方法相比，该方案具有牵引设备用量少、易于控制、工期短、造价低等优点，但精度要求高，且要考虑建筑物沿坡度的下滑力对设备及安全性的影响。     

粘钢加固钢筋混凝土梁的动态有限元建模与分析

在分离模式钢筋混凝土梁的有限元模型基础上，对粘钢加固钢筋混凝土梁建立了钢筋混凝土梁—粘结剂层—加固薄钢板的层叠结构有限元模型，并利用此模型对粘钢加固钢筋混凝土梁进行了动力学特性分析与动力响应计算。     

ATMD结构基于补偿器的准滑模控制

针对主动调谐质量阻尼器(active tuned mass damper,简称ATMD)控制系统用于结构振动控制工程中存在主动控制力偏大、控制系统鲁棒性较差的不足,基于线性二次型最优控制理论,设计了一种带有补偿器的滑模控制算法来计算ATMD系统的主动控制力.为了避免控制系统过大的颤振,提出一种含有饱和函数的指数趋近律,并且给出了相应准滑模控制器的设计方法.鉴于实际中会产生外部能量有限问题,引入了相应的饱和控制器.以一个单自由度结构模型为例进行了相应的数值分析,与相应的未含补偿器的指数趋近律方法设计的ATMD控制系统以及AMD和TMD控制系统的控制效果进行了对比.仿真结果表明,所提方法在保证控制系统较好鲁棒性和较小颤振的前提下,具有较好的控振效果.     

单轴机械臂系统的H∞控制及精细算法研究

针对机械臂系统在Hamilton体系下,给出一种有效的H∞控制策略和精细的数值计算方法。首先建立了系统的动力学方程,进而利用控制理论中针对扰动衰减问题的H∞控制策略对动力系统进行了控制研究。在数值模拟过程中,摒弃了传统的差分类计算方法,采用建立在线性系统的时程精细积分算法对状态方程及代数黎卡提方程进行了求解,最后通过数值例题说明了文中方法的有效性。     

旋转刚-柔耦合系统动力学及热冲击响应分析

利用FOAC模型理论,给出了大范围运动的大变形变截面柔性梁的位移描述,继而得到系统的机械能的高阶表述,然后基于广义Hamilton原理得到系统的动力学模型。系统模型考虑了柔性梁在不同方向的相互耦合影响,使得系统能够对较高速度的旋转刚柔耦合结构进行动力学仿真,避免了传统ZOAC模型对高速旋转柔性系统仿真结果发散的不足,从本质上分析了动力刚化作用。在此基础上,考虑热冲击对系统的动力学响应,包括梁两侧同等热冲击和不等温热冲击,为航天结构和热场环境救援机器人的动力学行为提供仿真模型。     

非线性动力学方程的四阶近似几何积分的特性与计算

基于经典的Magnus级数方法提出了一个简单有效的四阶近似积分格式,用于求解一般非线性动力学系统．它是一种几何积分方法,能保持精确解的许多定性性质,并且该方法只包含二个或三个指数矩阵的乘积,避免了通常的Magnus级数方法涉及的复杂的交换子运算．数值算例显示该方法是有效的。     

建筑结构滑模控制的模糊趋近律方法

抖振问题,是滑模控制方法应用于土木工程结构振动控制中的突出障碍.为了能较好地解决滑模控制的抖振问题,结合滑模控制和模糊控制的优点,采用了一种模糊趋近律的滑模控制方法,对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了研究.以一个多层剪切型建筑结构模型为例,来验证所提控制方法的有效性.算例数值分析结果表明,所提出的滑模控制方法,控制效果明显,能有效地减小结构的地震峰值响应,且控制系统的抖振很小.     

Stokes流问题的环向辛对偶求解方法

基于极坐标下Stokes流的基本方程,将环向坐标模拟为时间坐标,采用由流速和应力组成的全状态向量来描述控制方程,得到哈密顿正则对偶方程组,说明Stokes流具有哈密顿结构。在Ham ilton体系下,通过对偶方程组的分离变量法,根据侧边边界条件求出问题的本征值及本征向量,并通过辛正交系、展开求解等手段可以求出问题的通解,然后根据端部边界条件确定本征向量系数后得到具体问题的辛解析解。本文给出了不同边界条件扇形域问题的实际算例,其结果说明了本文方法的有效性。     

改进的精细积分法在机械振动中的应用

基于近年来出现的时程精细积分法 ,在将非齐次项简化为二次型的基础上 ,给出了一套新的计算方法 ,并针对机械振动系统对二者的计算结果进行了比较 ,推出了更为精确的常用应用公式