主动桁架动力学建模研究

于桁架结构中集成若干传感器、作动器及控制器构成主动桁架;采用有限元法,使用杆单元模型,分别给出了压电传感器的观测矩阵和作动器的控制矩阵,建立主动桁架的空间状态动力学模型。     

智能桁架振动控制中主动杆件多目标最优配置

在智能桁架机构机电耦合静／动力分析模型基础上,给出结构系统压电元件对变形的检测方程,并分析系统动态特性,除位移模态外,得到了系统电势模态。进一步采用独立模态空间控制方法对结构振动进行控制,并进行主动杆件多目标最优配置研究。除控制能量最小化外,对非控模态的控制溢出和观测溢出最小化是另外两个优化配置目标函数。算例表明了分析方法的可行性和有效性。     

主动减振系统的数学建模与仿真分析

振动主动控制技术是振动工程控制领域的前沿课题。文中以船舶柴油机动力装置振动为背景,利用控制系统传递函数分析方法,建立主动减振系统的数学模型。通过对二自由度主动减振装置在各种状态参数反馈条件下减振特性的仿真分析,揭示主动减振系统的特性与规律。     

基于AGA的智能桁架结构模糊振动控制

应用一种根据适应度自动调整选择交叉概率和变异概率的自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm,简称AGA),来优化智能桁架结构模糊控制系统。首先,考虑到压电主动杆的机电耦合特性,建立系统的有限元动力方程;其次,以智能桁架结构的主动杆轴向位移差为优化目标,使用自适应遗传算法优化模糊控制规则,以增强智能桁架结构模糊控制器的振动控制效果;利用Matlab/Simulink建立空间智能桁架结构的仿真模型,对模糊规则优化前后的控制结果进行对比。仿真结果表明:使用自适应遗传算法优化后的模糊控制器,能够加快智能桁架振动衰减速度,并且有效消除模糊控制的稳态误差。     

结构振动主动控制中的控制律

研究了结构振动主动控制的耦合模态控制法,提出了一种新的控制律。该控制设计中所依据的二次型性能指标函数的物理意义十分明确,结合一个实际结构模型进行了振动控制仿真,由此即证明了本文方法的有效性,同时也探讨了施控点与测点的选取等问题。     

机枪振动主动控制技术研究

利用压电传感器和作动器主动控制技术解决机枪射击时的振动的问题。方法采用智能结构的原理和方法,对压电元件用于机枪结构振动控制的有关问题进行了研究。结果建立了机枪身管压电结构机电耦合动力学,导出了控制方程,给出了振动仿真结果。     

结构振动主动控制的基本理论及应用

在介绍振动主动控制基本理论的基础上，结合梁的弯曲振动论述了结构振动主动控制的两种基本方法－二次型指标最优控制方法和极点配置法，最后还介绍了结构振动主动控制在高层建筑上的应用实例。     

超静定斜拉式桁架结构的有限元分析

本文建立了一个超静定斜拉式桁架结构的有限元模型,计算了工作栽荷下的立柱基础反力、结构内力及变形,并将结果与现场实测结果进行了对比分析,证明了模型和理论分析结果的正确,为该结构的优化设计提供了有益的参考。     

巨型桁架筒体结构性能有限元分析

简介了巨型桁架结构体系的内涵、分类,并以大型支撑钢框筒为例,进行了试设计,建立了巨型桁架结构体系的分析模型,运用有限元方法进行算例分析,研究了巨型桁架筒体结构的静力特性。利用文中提出的角柱应力集中系数和材料效率指数,对框筒类结构的剪力滞后效应和轴力杆系的效率作出评价,对比分析表明采用大型支撑框筒明显改善框筒结构的剪力滞后效应,提高了结构的工作效率,巨型桁架体系是一种很有前任的超高层建筑结构体系。     

微型硬盘抗冲击振动主动控制系统的研究

在分析微型盘主动隔振系统的机电动力学模型基础上，提出了一种利用电磁作驱动器的冲击振动主动控制解决方案，设计并研制了一套实验装置，实验结果表明，该实验装置可以兼顾振动与冲击控制，具有较宽的频率响应范围，可以明显提高微型盘抗冲减振性能。     

梯形桁梁桥挠曲扭转振动分析的一种有限元法

本文将梯形桁梁桥的斜桥门架节间作为动态子结构,计算组成其非满秩的模态矩阵[Φ],然后通过线性变换得到该子结构相应于模态坐标的刚度阵和质量阵;对于中间桁梁段则用桁梁梁段单元进行处理。最后,通过斜桥门架子结构与相邻桁梁梁段单元相接界面上的几何关系,将斜桥门架动态子结构与桁梁梁段单元相结合,即得到梯形桁梁桥挠曲扭转振动分析的子结构与梁段单元相结合的有限元方法。文中给出了算例,并将结果与SAP5的结果进行了比较。结果表明,该方法具有很好的精度。     

发动机主动隔振系统模糊控制

介绍了厚型压电陶瓷作动器与被动悬置串联组成的汽车发动机主动悬置系统,分析了隔振系统的数学模型,采用参数自整定的模糊PID控制方法对系统进行了仿真研究,为实现汽车发动机振动主动控制提供了理论依据和具体实施方法.     

大型钢结构桁架设计方法

随着电力、交通、石油、化工业的快速发展 ,在实际工程设计中所遇到的大型钢结构桁架设计项目也越来越多。将计算结构力学的矩阵分析法引入到大型钢结构桁架的静力分析和力学计算之中 ,并运用计算机高级语言编制了大型钢结构桁架的静力分析和力学计算程序 ,该计算程序能方便、快捷地计算出空间桁架的节点力和立柱、腹杆的内力 ,进而校核钢结构桁架的强度、刚度和结构稳定性。并运用AutoCAD工具软件绘制出钢结构桁架的工作图。设计方法具有一定的通用性 ,对提高钢结构桁架的设计效率 ,缩短设计周期和提高经济效益具有实际意义     

机器人柔性臂动力学有限元建模方法的研究

动力学建模问题一直是困扰机器人柔性臂研究和应用的一个尚未圆满解决的关键问题。针对上前机器人柔性臂动力学建模的研究和发展状况，重点研究了柔性臂动力学的有限元建模问题，力求建模简单方便有效，以便于进行动力学分析和控制问题的研究。     

有限元模型化的计算机方法

本文论述作为高层建设设计专家系统支撑软件的有限元网络自动生成的计算机方法,采用函数映射法对膜、板、壳、块体组合结构划分网络,研制了GMESH程序,在DEC STATIN 3100上实现,并于高层建设多重子结构分析程序DASTAB接口。     

基于随机因子法的桁架结构有限元热分析

对随机参数桁架结构在随机外界温度场作用下的分析方法进行了研究.基于有限元方法,利用随机因子法建立了桁架结构的物理参数、几何参数和外界温度场分别或同时具有随机性时的结构有限元方程,应用求解随机变量函数统计矩的代数综合法对结构响应(位移和热应力)的数字特征计算表达式进行了推导.通过数值算例,分析了各种随机参数的随机性对结构位移和热应力响应的影响,并验证了文中模型和方法的合理性与可行性.     

基于有限等参单元的等效平面桁架模型

针对有限元分析的复杂性,从弹性力学平面应力单元出发,结合无限小单元法和有限单元法,提出了等效平面桁架模型。基于平面应力单元和等效桁架单元在同样节点荷载下的位移等效,分析了等效后桁架杆件的初始刚度、截面面积及等效弹性模量等特征值;建立了等效平面桁架模型的单元刚度矩阵、应变矩阵和单元的轴力矩阵;给出了等效平面桁架模型的分离式模型,分析了非规则带钢筋的四边形等参单元,建立了等参单元等效平面桁架模型的单元刚度矩阵。以某混凝土简支梁和混凝土重力坝作为研究对象,将等效桁架模型与有限元分析软件ANSYS9．0的计算结果做比较。结果表明,等效桁架模型对平面问题的处理可以满足工程精度的要求,同时使计算模型简单化,体现了等效平面桁架模型的科学性。     

三维套管变形井有限元几何建模研究

套管变形后,在整形前需要有限元分析模拟整形过程,但是其几何建模比较困难.为了解决该问题,定义多臂井径仪测量平面及其法向矢量,在测量平面上建立多臂井径仪的局部坐标系,确定了局部坐标方向的方向余弦矩阵,导出了测量平面上井径仪的测量臂与套管接触点的全局坐标计算公式.根据上述公式,编写程序将计算结果导入ANSYS软件,再通过曲线拟合、蒙皮、拉拔和网格剖分得到了套管变形后有限元模型.利用多臂并径仪实际测量数据进行套管变形后的几何建模,结果表明:所提出的三维套管变形的几何建模方法是可行的,具有较强的实用价值.     

温度作用下空间网架的有限元计算

温度是影响结构受力的一个比较重要因素，然而在现有空间网架设计时设计者一般对温度作用进行估算，很少对其进行精确设计，这在温差比较大的地区，将造成意想不到的严重后果，本文在现有的空间网架程序基础上，增加了温度力的计算功能，并对一空间网架进行了温度力的计算与影响分析。     

功率超声振动系统的有限元分析

基于功率超声振动系统的结构特点,给出了变截面细杆纵振动的有限元模型,研制了功率超声振动系统固有特性的有限元仿真软件包。获得了－典型功率超声振动系统的前４阶固有频率和振型,可用来评价系统的振动性能。