基于雅克比矩阵的并联机构结构参数优化设计

并联机构作为一种空间机构,其结构参数多,机构设计复杂,而且结构参数的改变会直接影响机构的运动精度,因此设计出合理的结构参数,成为并联机构结构设计的关键问题。以三平动并联机构为研究对象,提出一种基于雅克比矩阵的并联机构结构参数优化设计的方法。首先根据并联机构的结构形式推导出动平台的数学模型并建立雅克比矩阵,然后根据并联机构雅克比矩阵中的条件数性能评价指标,利用MATLAB软件对已知工作空间的并联机构结构参数进行优化仿真分析,最后优化出合理的结构参数。     

基于灵敏度矩阵特征值的索杆张力结构主动张拉索优选方法

施工时合理选择主动张拉索是控制索杆张力结构预张力偏差的主要措施。以单元的预张力偏差平方和作为评价整体结构预张力偏差的指标,通过对反映单元预张力偏差与索长误差关系的灵敏度矩阵进行谱分解,将该指标表示为索长误差与灵敏度矩阵的特征值和特征向量的解析关系式,理论上解释了选择不同主动张拉索会使灵敏度矩阵特征值发生变化,从而直接影响到对结构预张力偏差的控制效果。由于灵敏度矩阵特征值具有衰减迅速的特点,故采用其一阶特征值和特征向量可有效估计结构的最不利预张力偏差。进一步以灵敏度矩阵的一阶特征值为评价指标,基于遗传算法提出了一种主动张拉索的优选方法。以一实际索杆张力结构为例,进行不同条件下的主动张拉索优选分析,其结果验证了优选方法的有效性。     

塔式起重机机构振动原因分析

1 备故障情况 试制现场，安装1台动臂式塔式起重机，高度12m，幅度50m，结构件已安装完毕，等待穿绳，运行变幅机构，发现机构抖动，而且随速度的升高，抖动现象逐渐严重。 2现场检查与原因分析 ①检查变频器参数，未发现不正确的参数。为防止检查不全面，将变频器恢复出厂设置，重新输入参数，故障依旧；②运转机构，检查机构运行情况。     

平地机操纵机构设计与人因分析

提出一种多路阀及转向器前置的操纵机构,应用CATIA的Part Design模块完成操纵机构方案参数化建模,分析各部件运动关系、抽取机构模型,在DMU模块建立操纵机构运动学模型,通过对模型施加合适的运动副和驱动命令进行运动学仿真分析,获取其运动学特性及运动包络体以用于机构空间结构的验证,并基于人机工程学模块对其进行人因分析。结果表明,该方法有利于操纵机构的设计。     

多点输入下基于响应敏感性的单层球面网壳冗余特性研究

结构的响应敏感性是用来描述结构行为与设计参数之间关系的函数,文章基于响应敏感性对结构冗余特 性进行研究,提出基于结构应变能敏感性的冗余度评价方法,即以结构整体应变能对构件材料弹性模量的敏感性 极值作为冗余度评价指标,考虑局部损伤对结构整体的影响。在Dibaj和Penzien求解多点输入响应弹塑性动力方 程的基础上推导多点输入下结构应变能对构件弹性模量敏感性的一整套计算公式,再以此为基础衡量结构构件在 多点输入下的冗余度。以2个跨度23.4m、矢跨比1/2的K6型单层网壳多点输入振动台倒塌试验模型为检验对象, 对比完善结构和人为设置薄弱区结构模型的倒塌过程,表明文中冗余特性评价方法能全面反映结构的整体性能, 可以正确识别结构的薄弱区域和关键构件所在。     

铅芯橡胶隔震支座力学性能及隔震效果研究

介绍了铅芯橡胶隔震支座的组成和力学计算模型,并结合某实际工程,采用控制变量法对铅芯橡胶隔震支座的具体力学参数进行分析对比。分别对水平弹性刚度、水平屈服力、屈服后前刚度比和滞回参数进行比较,从隔震支座的相对位移、水平支座反力、连体部分位移和加速度等指标角度讨论最适合的参数选择,并得到最优的参数组合,同时根据优选的支座参数进行隔震效果分析,为隔震支座的工程设计应用提供了参考。     

基于ADAMS的推土机铲刀液压缸参数仿真分析

现有的推土机虚拟样机研究中针对推土机工作过程的研究较少,研究的工况种类也比较少,仿真得不到液压缸参数,得到的结果并不具有代表性。以SD16T型推土机为研究对象,运用虚拟样机技术分析铲刀运动与液压缸参数之间的关系,以实现对铲刀的精准控制。利用ADAMS建立推土装置模型,选择直线式推土、受硬土影响的直线式推土、楔式推土及侧倾推土等4个典型工况进行,预设此4个工况下的铲刀运动轨迹与作业流程,再将预设轨迹带入ADAMS模型得到液压缸参数。最终将液压缸参数作为仿真输入驱动液压缸运动,得到用于数据验证的铲刀运动轨迹。仿真分析得到的结论可为优化推土机工作流程及实现推土机铲刀模型的预测控制提供理论依据。     

基于DA-DE-SVM智能模型的煤岩体SC-CO2压裂效果预测

煤岩体压裂效果是超临界CO₂(SC-CO₂)压裂工程设计的主要依据。为准确预测煤岩体SC-CO₂压裂效果，基于多孔相向裂缝动态扩展模拟，筛选确定影响煤岩体SC-CO₂压裂效果的6个地质因素和4个施工因素，提出了一种集成支持向量机(SVM)、蜻蜓算法(DA)、差分进化算法(DE)的混合人工智能模型，利用支持向量机构建SC-CO₂压裂效果与其影响因素之间的关系，并利用蜻蜓算法、差分进化算法联合优化支持向量机的超参数。以相关系数、均方根误差、平均绝对误差为评价指标对混合人工智能模型性能进行了评估，并采用MIV方法对模型输入变量进行了敏感性分析，结果表明：本文提出的DA-DE-SVM智能模型能很好预测煤岩体SC-CO₂压裂效果，其训练集的R值为0.9572，测试集的R值为0.9316。SC-CO₂压裂效果影响因素的重要程度从高到低依次为：相邻压裂钻孔水平距离>垂直地应力>压裂液注入速率>相邻压裂钻孔垂直距离>煤体抗拉强...     

索桁架结构施工误差评估的孪生仿真与模型试验

索结构施工复杂,施工误差具有很强的随机性,严重影响结构的安全状态。而已有的施工误差对结构力学性能影响的研究,存在模型不统一、精度及效率不足等问题。为此,针对索桁架结构进行了施工误差评估的孪生仿真与模型试验,建立了索桁架结构参数化模型和施工误差空间模型,并获取了影响因素与结构受力性能间的非线性映射关系。在所提施工误差评估方法的基础上进行了四个基本输入参数的参数化分析,得到了不同类型施工误差耦合作用下结构受力性能的变化规律。并以带刚性环的索桁架结构为例,开发了数字孪生仿真平台,进一步验证了评估方法的有效性。研究结果表明：基于数字孪生的数据映射关系可以有效获取施工误差下的受力性能;通过评估方法获取的试验模型力学性能与试验值高度吻合,验证了该方法的可行性;减小径向索尺寸和增加拉索成形态索力是降低施工误差影响的有效措施;为满足索力误差不超出±10%的要求,制定了施工误差的控制指标,在满足结构自身成形态应力的要求下,应控制最不利组合工况下长度误差在索长的1/350以内。     

基向量引导的支持向量机RC框架抗震韧性评估

机器学习方法能通过建立以建筑信息、地震动参数为输入,韧性指标为输出的非线性映射关系,对建筑结构进行抗震韧性评估,但当训练数据规模较大时,其训练过程由于涉及求解大规模逆矩阵致使计算效率低下且极其占用计算机内存。为此,提出基向量引导的支持向量机(basis vectors-guided support vector machines for regression, BVLS-SVMR)模型,从大规模训练样本中提取小规模子样本,并将其映射到高维特征空间里作为基向量,替代大规模原基向量用于建立预测模型。为了验证BVLS-SVMR模型的准确性和高效性,基于9 356个钢筋混凝土(RC)框架(教学楼)抗震韧性的数据,分别与支持向量机(least squares support vector machines for regression, LS-SVMR)模型和传统有限元法(FEM)进行对比。结果表明：BVLS-SVMR模型的测试集预测精度与LS-SVMR模型的测试集预测精度(决定系数R²)相差0.011,但计算时间是LS-SVMR模型的1/10,是传统FEM的1/21 70...