索力振动测量的有限差分传递矩阵法

为提高振动法测量拉索张力的精度,准确描述索力与自振频率的关系,拓展索力测量振动法的适用范围,针对变刚度拉索的横向自由振动及张力测量问题,利用有限差分法及传递矩阵法并将二者相结合推导了拉索有限差分形式的振动方程。在此基础上得到离散系统的元件传递矩阵方程及总传递方程,应用传递矩阵法计算拉索固有频率,通过求解特征方程建立了索力与振动频率的关系。通过对实际工程的测试结果分析表明,该方法具有准确、实用和易编程的特点,能满足工程应用要求。     

振动传递主途径识别的矩阵法

本文建立了复杂机械系统振动传递的网络模型,给出了网络的矩阵算法。利用此算法可以得到多输入机械系统振动能量传递信息。该理论可用于振动控制和故障诊断等方面。     

转子振动分析的有限元──传递矩阵法

本文首创了转子振动分析的有限元──传递矩阵法。该法占用计算机内存小、计算时间短、计算结果业精度高,同时计算过程中数值稳定。该法在大型高速主轴动力分析中应用前景广阔。     

机床动力学建模的拓展传递矩阵法

针对现代高性能数控机床动力学建模与优化问题,提出一种适合机床动态分析的拓展传递矩阵法,该方法将机械系统划分为刚体、柔体和结合面三类元件,并以矩阵的形式给出元件数学模型.而整机的动力学模型则是由这三类元件组成的复杂网络,应用状态矢量传递思想对元件网络进行整合,最终得到用一个高维矩阵表示的整机模型,求解该高维矩阵能够方便地得到整机的动态特性.最后应用该建模方法对数控机床中一种直线电动机驱动进给功能部件进行动力学建模与分析,给出该功能部件频响函数的仿真与试验对比,并作了相应的分析.分析表明该方法对于数控机床整机的建模、动态特性分析具有很好的建模精度.该方法简化机床动力学的建模过程,更适合于工程应用.     

机构可靠性中统计量分析的传递矩阵法

在进行机构可靠性分析时,如何求失效模式中有关随机量的统计特征是一个难点。本文用适合计算机处理的传递矩阵法,以三轴齿轮传动机构为例进行了机构可靠性分析中统计量的分析推导,其中,主要对传递矩阵法中的方差矩阵进行了推导。最后对具体算例做了分析计算。     

变截面梁弯剪振动的传递矩形阵法求解

采用单元分析的方法研究了变截面梁的弯剪振动,先将梁分成单元,然后对单元进行受力分析和变形分析,得出梁弯曲的一般解。对于长宽比小于10的粗短梁如齿轮轮齿的振动问题,给出了一个简便实用的求解方法,由于使用矩阵运算,使得本方法特别适合于上机计算。     

电主轴动力学分析的传递矩阵法

介绍了电主轴的结构特点,利用传递矩阵法将其简化并进行分段建模,对轴系中典型单元的状态进行了教学描述.针对电主轴的特殊结构,修改了简化模型中部分典型单元的状态向量,得到电主轴的传递矩阵方程(即轴系的频率方程),并以某型号电主轴为例,计算轴系的固有频率和临界转速.同时用有限元分析软件ANSYS建立了电主轴实例的三维模型,并进行模态分析,得到轴系的固有频率和一阶振型,与传递矩阵方程的计算结果基本吻合.这表明所提出的时电主轴轴系频率方程的修改是可行的,而且更接近实际情况,对电主轴的动力学分析有重要的参考价值.     

基于拉索振动特征的索力检测与评估方法

基于拉索振动力学模型,建立了频率与索力的数学关系.提出运用实测振动频率推算索力及频率点所对应振动阶数的计算公式,给出采用相邻频率值推算出的频率阶数偏离整数程度来评价索力测量结果可靠性、合理性的方法.针对拉索振动特点及索力检测应用环境开发出一款新型索力检测仪,其实用性、合理性已在实际工程应用中获得验证.     

凸轮轮廓曲线设计的矩阵法

利用坐标变换矩阵,本文提供确定凸轮轮廓的一种改进方法,以偏置滚子从动件的平面凸轮机构为实例,引出了计算凸轮轮廓曲线坐标的解析法,对于他种平面凸轮机构来说,也可作为相应特例仿此推出。因此,它是一种简便方法。图2表1参3     

固有频率计算的泛灰矩阵传递理论研究

介绍了泛灰数学及其软件编制,将泛灰理论与传递矩阵法结合,研究了结构动态设计固有频率计算的泛灰理论与方法。给出了3个计算实例。泛灰数学为结构动态设计提供了新理论与新方法,谈方法计算简单、准确可靠,具有广泛的应用价值。     

基于传递矩阵法的风力机主轴动力学分析

根据某双馈型机组的主轴及其装配结构特点,将主轴简化为无质量梁单元和集中质量单元的组合,并将结合部轴承支承和齿轮箱分别简化为两对弹簧-阻尼器的组合,基于传递矩阵法构建主轴的动力学模型,分析计算得到主轴的固有频率及振型,并与有限元软件分析结果进行对比。     

基于磁弹效应的索桥索力在线测试方法研究

针对大型索桥索力在线监测问题，介绍基于磁弹效应的索力在线测试方法，阐述它的测量原理，分析其磁路结构、磁化强度和温度对测量结果的影响，搭建相应的实验系统，实验确定最佳磁化强度和温度影响曲线，最后进行拉力模拟实验，实验表明，该索力测试方法是可行的，测量的重复性精度优于0．2％。     

斜拉索索力测试及评价方法研究

斜拉桥是利用斜拉索把桥跨结构的恒载和承受的活载传递到塔柱上,斜拉索索力的大小对整个桥梁结构受力的合理性和主梁线形起着决定性的作用,因此对斜拉索的索力进行测试及评价对斜拉桥的安全运营十分必要。基于两端张紧弦模型,明确了基于频率法测试斜拉索索力的基本原理及过程。基于测试到的索力数据,提出了一种采用灰色关联度方法对全桥索力进行评价的方法。最后以一座斜拉桥的索力测试为工程依托,验证了方法的可行性和有效性。     

传递矩阵法分析平面柔顺机构的振动特性

为了分析柔顺机构的动态性能和力学传递关系,提出一种新型的基于传递矩阵法的振动力学模型。柔顺机构由若干个柔性铰链与杆件顺序联接而成,采用传递矩阵法描述其力学状态量的传递关系。将柔性铰链视为拉伸和弯曲变形的弹性梁,应用材料力学理论建立反映其自振性能的传递矩阵。将杆件视为刚体,采用动量矩定理建立其动力学模型,得到描述振动刚体的传递矩阵。按照柔顺机构的联接形式,将每个元件的传递矩阵进行拼装,得到系统总传递矩阵。总传递方程以柔顺机构的边界点状态矢量为未知变量,矩阵中的元素为机构结构参数和频率的函数。应用边界条件,可得柔顺机构的特征方程,通过求解方程可得系统的固有频率和振型。将外力纳入传递矩阵,建立反映外力激励与系统的关系的扩展传递矩阵以求解系统的频率响应。通过2种常用平面柔顺机构的动态性能分析,结果表明所建立模型的正确性,能精确描述柔顺机构力学传递关系。     

动力响应问题的摄动Riccati传递矩阵方法

基于Riccati传递矩阵法,给出了一维不确定参数结构系统动力学响应问题的二阶摄动计算方法。该方法在用于一维结构系统动力响应问题的摄动分析时,不需要按振型展开,避免了基于有限元的矩阵摄动方法所带来的模态截断误差问题,提高了分析结果的精度。以多跨转子——轴承系统为模型,导出了动力响应问题摄动R iccati传递矩阵法的具体计算公式,并编制了相应的计算分析程序。算例对弹性支承的等截面梁的动力响应问题进行了摄动分析,摄动计算结果和精确计算结果吻合良好。     

磁通量法在预应力悬挂结构拉索施工中的应用

为了控制施工过程中悬挂结构预应力索的张拉力值,保证索力施工质量,采用磁通量法对广东省博物馆新馆主桁架的拉索进行了索力检测.运用弹性工程磁学的原理,通过比较不同施工阶段索力的实测值与设计值,给出了拉索预应力损失量值和损失原因,并得到了单索与群索索力的分布规律.检测结果表明,该方法准确可靠,单索和群索在施工过程中都有不同程度的预应力损失.磁通量法作为拉索张力检测的有效方法,可为结构设计提供可靠的试验数据和理论依据.     

新型在线索力传感器研制

针对大型铜缆索索力在线监测的实际情况和现有索力传感器的不足，提出基于磁弹效应的新型在线索力传感器，并阐述它的原理，详细分析它的影响因素及其处理办法，搭建相应的实验系统，进行了拉力模拟实验。实验表明，该传感器动态响应好，测量重复性好（重复性精度优于0．2％），满足索力的在线测量要求。     

用回传波射矩阵法的刚架模态分析

由于回传波射矩阵法提供了桁架结构用弹性波方法求瞬态响应的解析解，因此在这里扩展了回传波射矩阵法在频域里的公式，使其可用以求解在节点受单位脉冲载荷作用时的桁架位移，从而在频域位移解中得到振动模态和相应的自然频率，为求桁架振动频率和模态提供了一种新方法。简单例题表明求得的解很精确。     

含多条裂纹梁的模态与振动疲劳寿命分析

基于Paris公式,提出了一种含多条裂纹梁疲劳寿命预估的方法。在模态分析中,基于传递矩阵方法,利用无质量的弯曲弹簧等效裂纹,提出一种求解含有多条裂纹梁固有振型的方法,分析裂纹数目、裂纹位置、裂纹深度对裂纹梁固有频率的影响。在振动疲劳分析中,研究了在简谐激励作用下裂纹数目对裂纹尖端应力强度因子的影响。通过Paris疲劳裂纹扩展方程和同步分析法,考虑裂纹梁振动与裂纹扩展的相互作用,分析了裂纹数目和裂纹位置对裂纹梁疲劳寿命的影响。结果表明,裂纹数量、裂纹位置和深度对梁的模态参数和疲劳寿命有重要影响。