平面高副传动的运动方程式及其应用

平面高副传动中,如何确定高副元素的曲率半径是一个很重要的问题。本文对三构件机构的高副传功进行了运动分析,建立了运动方程式。该运动方程式直接反映了二构件廓线曲率半径与二构件的运动之间的关系。与平面连续接触传动的普遍啮台方程式比较,更有利于解决二构件曲率半径与三构件的运动有关的各种问题。本文还研究了运动方程式在齿轮机构中的应用。     

双齿轮曲柄摇杆组合机构综合

本文根据齿轮连杆组合机构间歇区间的运动特性建立起回归式双齿轮曲柄摇杆间歇运动机的综合方程式，使这一类机构综合问题得到简化。本方法亦可应用到其它齿轮连杆间歇机构综合中去。     

可调连杆机构非线性弹性动力学模型

为了研究可调连杆机构的动态行为，基于有限元方法、Lagrange方程建立了摇杆可调连杆机构的非线性弹性动力学模型。考虑到可调机构构件长度随时间变化，建模时采用变长梁单元将机构结构离散，并计及弹性杆件的轴向和横向弹性位移所引起的附加拉压应变等非线性因素。采用Cear法对非线性动力学方程进行了求解，分析了可调连杆机构的动力学响应特性。结果表明，选择适当的摇杆调节运动规律，可以减小机构构件的弹性变形量，降低最大动应力。     

变截面梁(阶梯轴)位移计算

机床的许多零部件,例如转动轴、主轴,甚至立柱、横梁等,可以把它们按一定形式剖分成“梁单元”。本文根据梁的挠曲线微分方程,结合有限元法,提出了将梁(轴)任意截面处的转角和挠度作为梁单元的节点位移处理,导出了计算梁(轴)任意截面位移的通用方程式。文章还介绍了计算阶梯轴任意截面处位移(挠度和转角)的计算机通用程序。     

轴向运动梁稳定性分析的通用有限元模型及应用

针对轴向运动梁系统的振动稳定性问题,建立了细梁和粗梁通用的有限元动力学模型。首先,采用三阶剪切梁理论,以一种2节点梁单元离散求解域,基于虚功原理建立了轴向运动梁系统动力学有限元方程。然后,在两端固支的边界条件下,用数值算例给出了系统前三阶复频率,与ANSYS软件计算结果进行对比,最大误差不超过1.7%,证明该建模方法对细梁和粗梁都有很高的计算精度。最后,探讨轴向运动梁振动稳定性的特点,指出稳定及失稳的速度区间,阐明了离心力和科氏力对振动特性的贡献。     

Bennett单元阵列可展机构的动力学分析

为分析Bennett单元阵列可展机构的几何特性、运动学特性和动力学特性,建立通用的Bennett单元阵列可展机构的运动学和动力学分析模型.采用拆解法将Bennett单元阵列可展机构中的单元机构分成4个空间串联开链机构;根据开链机构的特性,引入坐标变换法结合螺旋理论建立Bennett单元阵列可展机构的运动学分析模型,用虚功原理法将各空间串联开链机构组装在一起,构建动力学分析模型和动力学分析方法;以4×4 Bennett单元阵列可展机构为例分析其运动学和动力学,并用仿真和实验来验证所建立的动力学分析模型和动力学分析方法.结果表明:算例中的Bennett单元阵列可展机构在其运动范围内运动平稳,对角线上的单元机构距离驱动单元愈远,其驱动角的角速度和角加速度变化范围越大.广义力矩的变化比较平缓,在其运动范围内不会引起较大冲击.仿真结果、实验结果与运动学和动力分析模型计算结果吻合较好,说明该运动学和动力学分析模型和方法是准确的,可以用来指导Bennett单元阵列可展机构的构型设计、轨迹规划和动力系统参数的选定等.     

实现等速直动与急回的凸轮连杆机构的运动综合

利用凸轮-连杆组合机构可以精确实现预期运动的特点,研究了精确实现工作行程等速,并且有急回运动的凸轮连杆机构的运动综合,导出了机构综合方程式,并列举了计算示例。     

基于绝对节点坐标方法的柔顺机构动力学建模与仿真

采用绝对节点坐标方法系统地研究了大变形柔顺杆的建模问题,建立了柔顺机构刚柔耦合动力学方程。在充分考虑柔顺杆与外部连接处变形特征基础上,提出了含端部变形约束的绝对节点坐标梁单元。应用闭锁问题缓解方法,考察了绝对节点坐标梁单元闭锁现象对柔顺机构动力学仿真的影响。最后通过数值算例检验了绝对节点坐标方法对于柔顺机构动力学问题的精确性和有效性。     

基于焊点参数识别的白车身动态特性

推导了焊点质量、刚度矩阵修改与白车身结构动态特性之间的关系,以试验频率与振型为目标,对白车身类板壳点焊结构焊点参数进行识别,提出了利用参数识别的弹塑性梁单元方法对点焊结构进行模拟。与弹塑性梁单元焊点建模方法在动态特性分析方面进行了对比,并应用于实车白车身动态特性仿真进一步验证仿真精度。结果表明,参数识别的弹塑性梁单元焊点建模方法提高了板壳类结构动态特性分析的仿真精度,为点焊的数值模拟仿真提供了一种研究方法。     

计算机辅助分析三族曲线新机构的运动

笔者全面分析了三族曲线示新机构的运动，给出了该机构浮动点的速度，加速度通用方程式，并用计算机辅助对该机构的速度、加速度曲线进行了分析和研究。也指出了与文献需要商榷的问题。     

具有库仑摩擦力的结构动力分析

应用振型叠加法对具有库仑摩擦力的结构进行动力分析，用假想力矢量表示因摩擦力引起的非线性，用有限元求解运动方程，在地震期间，地面上的结构可能滑移，相应的位移包括弹性位移和刚体运动2部分，考虑刚体运动需要进行高模态的瞬态分析，算例分析了地震期间地面上平板的动力响应。     

On two transverse nonlinear models of axially moving beams

Nonlinear models of transverse vibration of axially moving beams are computationally investigated. A partial-differential equation is derived from the governing equation of coupled planar motion by omit- ting its longitudinal terms. The model can be reduced to an integro-partial-differential equation by av- eraging the beam disturbed tension. Numerical schemes are respectively presented for the governing equations of coupled planar and the two governing equations of transverse motion via the finite dif- fer...     

梁结构振动分析的连续单元法

连续单元法由精确的形函数推导而来,它能精确计算出结构的动态特征.对于一般的结构,要得到精确的形函数并不容易.因此,介绍一维结构的连续单元法的一般方法:由结构运动方程建立状态向量方程和利用单元传递矩阵得到单元的刚度矩阵.计算了杆、直梁和曲梁的频率响应,得到了较好的结果.     

简支叠合梁抗弯性能非线性分析

为了准确分析复和材料叠合梁的受弯全过程,考虑到组成叠合梁的各种材料非线性本构关系,基于经典层合理论和有限元基本思想,建立了一种新型层合梁单元,得到了该种类型单元的刚度方程.采用分步加载法进行了钢-混凝土组合试验梁及碳纤维加固混凝土梁在竖向荷载作用下的受弯全过程分析,经过试验验证,复合梁挠度的计算值与试验值有较好的一致性.     

弹性地基梁的修正刚度矩阵解法

提出一个分析弹性地基梁的修正刚度矩阵解法。在该法中,土的反力模型采用文克尔假定：将梁分成若干段,假定第段梁弹性线的函数形式,并以梁单元两结点的位移作为弹性线函数的参数;将土的反力表示成梁单元结点位移的函数,并作为分布荷载作用在梁单元上;利用梁位移解法的基本 建立土反力的结点力与结点位移的关系,并以矩阵形式表示,形成土反力矩阵;将土反力矩阵与梁单元刚度矩阵迭加,形成修正的梁单元刚度矩阵;最后,由梁单     

弹性基础上梁体结构的应力分析

通过求解弹性基础上梁体结构挠度曲线微分方程 ,建立了梁体结构内力与基础系数间的关系 ,分析了混凝土徐变等特性对梁体应力的影响。结合实例 ,讨论了混凝土梁体结构在弹性基础上预制时保证结构制造质量的合理弹性基础系数。通过对极端刚性和柔性基础的讨论 ,说明了所得到的结论与初等结构分析理论的一致性。借助应力测试结果和理论解 ,指出了有限元分析时建立合理计算模型的重要性。     

半刚性连接钢框架非线性有限元分析

定义了带弹性约束混合梁单元的位移形函数，基于有限变形理论推导了混合梁单元的一阶及二阶刚度矩阵以及混合梁单元的平衡方程。将混合梁单元并入常规的框架设计程序中，实现了对半刚性框架的非线性分析，最后编制程序对一榀单跨双层半刚性框架进行了非线性分析。     

土壤的固结效应及精细积分数值求解

基于广义Biot固结理论，利用有限元离散方法，得到土层固结效应的u-p形式的基本方程，进而通过引入基本方程中原变量的对偶变量，在Hamilton体系下建立了土层固结效应的微分方程。在具体计算过程中，利用时程精细积分方法，对固结问题进行了计算，并通过数值算例说明了中方法的有效性。     

惯性矩二次变化变截面梁柱几何非线性分析

为研究考虑剪切变形的变截面梁杆结构几何非线性问题,应用Timoshenko梁理论,采用位移、转角独立插值的方法,获取考虑剪切影响的惯性矩二次变化变截面梁单元的形函数;从严格的虚功增量方程出发,建立同时考虑轴力、剪切、弯曲效应及其耦合项的平面变截面梁柱单元几何非线性增量平衡方程,得到惯性矩二次变化变截面梁单元大位移切线刚度阵;与经典算例进行对比,验证了本文方法的精确性与有效性．     

输电线舞动的有限元分析及边界条件

以有限个梁单元模拟输电导线状态,采用最小位能原理推导出有限元方程,最后利用强制边界条件给出单元位移和应力方程,并运用仿真系统进行模态和谐响应分析。其结果可为以后线路优化设计提供依据。