利用三弯矩法解无侧移刚架

三弯矩法是用来解多跨连续梁在荷载和支座沉降作用下内力的一种简单方法。无侧移刚架从外形上看似乎不符合三弯矩法的条件,但从受力本质上看,无侧移刚架可以看成是多跨连续梁"弯折"后形成的。因此,介绍支座沉降作用下的三弯矩方法,将无侧移刚架等效成多跨连续梁,利用三弯矩法解无侧移刚架,用一个算例验证三弯矩法可以用来解决无侧移刚架问题。     

轮胎作用下钢⁃混组合梁桥面铺装动态响应

钢-混组合连续梁桥面铺装层受力十分复杂,桥面铺装层早期破坏与其车辆荷载的动态响应密切相关。建立了实体橡胶轮胎和三跨钢-混组合连续梁模型,轮胎采用Yeoh模型,桥面铺装材料(沥青混合料)采用广义Maxwell模型,将整车后轴悬架动态力施加于橡胶轮胎,求解桥面各铺装层垂向挠度、垂向应力、纵向应力、横向应力及位移谱,并且与移动荷载进行比较。结果表明:三跨钢-混组合梁的每跨垂向挠度比移动荷载大21.3%,4.7%,8%,纵梁垂向挠度比桥面铺装层小8.9%;上面层与水泥混凝土层应力变化趋势相似,下面层应力比较复杂;上面层位移响应频率集中于0～6 Hz范围。文中数据对桥面铺装层结构优化具有较大指导意义。     

基于小波包样本熵的连续梁桥损伤识别

为了减少现行桥梁检测中所需布置传感器数量,将小波包分解和样本熵有机结合起来,对利用单点动力响应数据检测识别连续梁桥结构损伤的新方法进行了研究,笔者提出了连续梁桥结构的损伤识别指标和方法。利用小波包变换对移动荷载作用下桥梁的加速度响应进行分解和重构,计算重构信号的样本熵值,建立了对数加速度能量差小波包样本熵损伤识别指标;并通过三跨变截面连续梁桥的动力仿真分析,验证了指标和方法的适用性与噪声鲁棒性。研究结果表明,笔者所提出指标和方法仅利用桥上一个测点的加速度响应就能够很好地识别连续梁桥的损伤位置和损伤程度,且对噪声不敏感。     

由正交异性板的响应识别移动荷载

建立移动荷载引起的正交异性板动力响应的计算公式,当移动荷载为常荷载时,板的响应可精确解得。在此分析基础上导出板上多个移动荷载与板的多点响应或单点多时刻响应的关系,由最小的二乘法识别移动荷载。通过算例讨论了响应的测试误差对识别结果的影响。     

轴向力作用下连续梁固有振动分析

采用整体分析的方法,推导出轴向力作用下两端简支多跨均匀连续梁横向振动的频率方程和振型函数的解析式。所得公式包括了连续梁中间支座约束反力不全为零和全为零两种情形,对拉压轴向力、零轴向力和任意跨数均匀连续梁都适用。最后通过实例分析,说明了轴向力对连续梁固有频率的影响。     

预应力钢—混凝土组合连续梁的徐变变形研究

为了准确分析钢—混凝土组合连续梁的长期变形性能,基于换算弹性模量法,采用ANSYS建立了组合梁的空间有限元模型,给出了按换算弹性模量法和有限元软件联合应用的计算组合梁徐变变形一般方法,分析了在徐变作用下钢-混凝土组合连续梁的长期变形规律。通过具体算例说明,组合连续梁的徐变变形在2-3年基本能够达到稳定,且徐变变形的计算在组合连续梁的设计中不能忽略。     

基于倒塌分析的连续梁桥地震损伤评估方法

为了掌握钢筋混凝土连续梁桥在地震作用下从完好到倒塌的破坏历程,首先,基于振动台试验研究对两跨连续梁桥模型进行倒塌仿真分析;其次,建立结构层次的单一倒塌准则;最后,根据影响结构倒塌的关键构件提出两跨连续梁桥地震损伤的整体评价指标D和破坏等级划分标准。结果表明:提出的能量比指标可以有效识别出地震损伤时刻甚至倒塌时刻,当能量比小于能量比限值时即可判定进入倒塌阶段;纵向地震动作用下中墩墩柱和固定支座是关键受力构件;基于关键构件提出的两跨连续梁桥地震损伤整体评价指标D可对不同损伤程度的两跨连续梁模型桥进行评估,该评价体系也可为同类桥型的地震损伤评估和抗震加固提供参考。     

MATLAB在车桥耦合振动问题中的应用研究

移动荷载质量的影响给荷载-桥梁系统的振动方程的求解与研究带来很大的困难。本文利用MATLAB对二分之一车模型作用下简支梁的车桥耦合振动方程进行研究,以一座大跨斜拉桥为例,研究了汽车以各种速度通过桥梁时斜拉桥的动力响应。实践证明：基于MATLAB内部函数ODE求解系统运动方程组的二次开发函数,较好地解决了车桥耦合振动问题的数值求解,在保证精度的前提下,缩短了计算所需的时间。     

岩溶地区动力荷载下新建隧道的动力响应分析

针对岩溶地区动力荷载下新建隧道的动力响应进行研究,基于Abaqus有限元软件,建立了地下移动荷载作用下的溶洞-衬砌-隧道三维耦合模型.对比分析了无荷载、集中静荷载和集中移动简谐荷载下的地下隧道动应力响应,研究了地下移动荷载作用下溶洞与隧道边距和溶洞尺寸的影响.     

基于改进分散搜索算法的多资源跨单元调度问题研究

针对单元制造系统中不同设备、操作人员和自动导引小车的特点以及对制造系统的作用,提出了多资源约束下的跨单元调度问题。以零件延期交货、员工工作人数及跨单元移动次数、自动导引小车数量最少为目标,构建目标规划模型。针对模型的特殊性,提出了改进分散搜索算法,算法中应用遗传算法获得新解,应用模式搜索法改进新解,进一步提高了算法的收敛速度。最后将此模型及算法应用于不同规模的8个算例,证明了模型和算法的有效性,针对算例进行详细分析,说明设备、人员和自动导引小车在调度过程中的相互作用。     

陶瓷磨削表面残余应力的理论模型

采用热弹塑性有限元方法计算陶瓷表面残余应力,将力学问题简化为求解在移动集中力和移动集中热源作用下的应力模型,采用逐步移位法处理载荷的模态输入,计算结果与测试结果相比较具有较好的计算精度,从而为实现陶瓷磨削残余应力的预测与控制提供了理论基础。     

Coordinated control of micro-grid based on distributed moving horizon control

This paper proposed the distributed moving horizon coordinated control scheme for the power balance and economic dispatch problems of micro-grid based on distributed generation. We design the power coordinated controller for each subsystem via moving horizon control by minimizing a suitable objective function. The objective function of distributed moving horizon coordinated controller is chosen based on the principle that wind power subsystem has the priority to generate electricity while photovoltaic power generation coordinates with wind power subsystem and the battery is only activated to meet the load demand when necessary. The simulation results illustrate that the proposed distributed moving horizon coordinated controller can allocate the output power of two generation subsystems reasonably under varying environment conditions, which not only can satisfy the load demand but also limit excessive fluctuations of output power to protect the power generation equipment.     

轴向运动矩形板的谐波共振与稳定性分析

针对轴向运动矩形薄板的非线性振动问题,在给出薄板运动的动能和应变能的基础上,应用哈密顿变分原理,推得几何非线性下轴向运动薄板的非线性振动方程。通过位移函数和应力函数的设定,并应用伽辽金积分法,得到四边简支边界约束条件下受横向激励载荷作用轴向运动薄板的达芬型振动方程。利用多尺度法对系统的非线性谐波共振问题进行求解,得到稳态运动下关于共振幅值的幅频响应方程。依据李雅普诺夫运动稳定性理论对定常解的稳定性进行分析,得到解的稳定性判别式。通过数值算例,得到不同横向载荷和轴向速度下共振幅值的变化规律曲线图以及对应的相图,讨论分岔点变化以及倍周期运动规律,分析横向激励载荷和轴向运动速度对系统非线性动力学行为的影响。     

小型轮履腿复合式机器人设计及运动特性分析

针对在室内外环境下对小型移动机器人的运动要求,综合轮式、履带式和腿式运动机构的优点,研制开发了一种多运动模式的小型轮履腿复合式移动机器人。该机器人可以进行轮式高速运动、履带或腿式越障等多种模式的运动。对其运动特性、越障性能、自动复位功能进行了详细的分析。采用的嵌入式控制系统保证了机器人功耗低、可靠性好、实时性高的控制要求。试验表明,这种移动机器人运动灵活,具有很好的环境适应性和较高的越障能力。     

塔式起重机载荷摆动模型及性能

针对塔式起童机载荷运动及摆动的特点，建立了极坐标系和非惯性球坐标系，根据拉格朗日运动方程建立塔式起重机载荷摆动的非线性模型，计算出载荷摆动的平衡状态，并推导出线性化模型，对塔机在各种工况下载荷摆动的动态特性进行了仿真。     

Numerical study on moving train parameter identification system through a simply supported bridge

This paper presents a new experimental system for moving train parameter identification on bridge. The numerical method is adopted to simulate the experimental system and to investigate the effect of the system on identification of the moving train parameters. Displacement responses are obtained by solving the equation of motion of a simply supported bridge model. Basic parameters of the train (i.e., moving speed, wheel axle numbers, and axle spacing) are recognized with a self-designed parameter recognition system. Axle load values on bridge are identified with a load identification system based on simulated annealing genetic algorithm and by minimizing the errors between measured and reconstructed displacements from the moving train loads at each time step. Measured data are simulated by adding artificial noise to the calculated data. A series of numerical simulations is performed to analyze the effect of the system under various train situations. The results show that the experimental system is feasible and valid for identification of moving train parameters, thereby providing effective preparation for practice.     

偏载状态下集束式潜孔锤气流调节机构同步特性分析

针对现有集束式潜孔锤钻孔凿岩作业时集中气流无法调节的问题,设计了一种集束式潜孔锤气流调节机构,采用多油缸驱动,为保证气流能够均匀调节及分配,要求驱动油缸运动时保持同步.试验验证了不同负载模式下,调节机构在不同控制阀作用下的同步特性.结果 表明:在均匀负载状态下,分流集流阀及比例阀的同步特性较好;随着负载偏载载荷加大,分...     

不连续问题的微分求积(DQ)法

针对载荷不连续和结构几何不连续问题,系统地研究节点分布方式和载荷等效模式对微分求积法求解收敛性和精度的影响,提出一种基于改进的节点分布方式和载荷等效模式的微分求积(differential quadrature)法。继而分别以不同边界条件下受集中载荷和局域分布载荷的梁构件以及含分层层合板的面内弹性屈曲问题为例,对载荷不连续和结构几何不连续问题进行求解,证明文中方法的有效性。与传统的微分求积法相比,文中方法在处理非连续问题时,精度更高且收敛更快,为工程中采用微分求积法解决不连续问题提供一种高效可行的方法。     

微加速度计在冲击载荷作用下的失效分析

抗冲击性是加速度计的一个主要性能指标,跌落实验则是一种测试结构冲击作用的有效方式,本文利用跌落实验种折叠梁式微加速度计在冲击载荷作用下的失效模式进行了研究。实验发现在微加速度计中主要存在两种主要的失效模式,即微梁结构的整体破坏和微结构在横向之间的粘附。应用拟静态和能量方法给出微结构在中冲击载荷下的响应。     

移动载荷下齿根应力的时间历程

利用有限元方法研究了直齿圆柱齿轮在移动载荷作用下的齿轮齿根弯曲应力随时间的变化情况。并对二维有限元和三维有限元结果分析进行了比较。