天问一号高分辨率相机成像参数设置及定标测试

为了使天问一号有效载荷高分辨率相机在轨工作期间获取到高质量图像,对高分辨率相机成像参数的设置进行说明.结合实验室定标测试结果,给出了相机在轨工作默认参数以及不同地面反射率和不同太阳高度角下的成像参数.首先,根据大气辐射传输模型计算出各谱段在相机入瞳处的辐亮度.接着,利用光电转换模型计算出CCD探测器信号输出电荷值.然后...     

基于IDA的自复位预制剪力墙抗倒塌能力分析

自复位预制混凝土剪力墙通过预应力筋将分段预制墙片沿竖向拼接形成整体,同时在墙底部设置普通钢筋以增加耗能能力。前期的试验研究和数值模拟结果表明,自复位预制混凝土剪力墙具有损伤破坏程度轻、震后残余变形小的特点,是具有震后可恢复功能的抗震结构体系。为进一步研究该类体系在强地震动输入下的性能,特别是抗倒塌性能,设计了4层和6层原型结构,分别采用自复位预制混凝土剪力墙和传统钢筋混凝土剪力墙作为主要抗侧力构件。通过前期试验结果,建立了可靠的数值分析模型,用于后续倒塌分析。采用44条地震动输入对各原型结构进行非线性增量动力时程分析,并建立各自的倒塌易损性曲线,在此基础上采用FEMA P695标准评估和比较各原型结构的抗倒塌能力。分析结果表明,由于耗能能力略小的原因,自复位预制混凝土剪力墙在罕遇地震作用下的水平位移比传统现浇剪力墙稍大,但其在强震作用后的残余变形则明显小于普通钢筋混凝土剪力墙,即具备良好的震后自复位性能。倒塌易损性曲线的对比表明自复位预制剪力墙的变形能力显著优于普通剪力墙,因此震后损伤破坏程度轻。采用FEMA P695标准的方法对各原型结构抗倒塌能力评估结果表明,作者设计的4层和6层自复位预制剪力墙具有与普通现浇剪力墙接近的抗倒塌能力和地震安全冗余度,满足FEMA P695对结构抗倒塌安全性的要求。     

斜向三维隔震支座的非线性力学性能试验及数值模拟研究

该文针对三维隔震结构较高竖向承载力和减震效果的需求,基于铅芯橡胶支座提出了斜向三维隔震支座,并基于铅芯橡胶支座的非线性力学本构模型,建立了考虑压缩应力及刚度衰减影响的三维隔震支座非线性竖向刚度计算模型。进行了倾斜角度分别为12°和15°的三维隔震支座模型力学性能试验,试验结果得到了该三维隔震支座滞回模型呈现出加载和卸载非平行特征,竖向刚度呈现非线性变化,以及角度和竖向位移对力学性能的影响规律。进一步对理论与试验结果进行对比分析,三维隔震支座的试验结果与理论计算值吻合。最后利用通用有限元软件建立不同倾斜角度的三维隔震支座数值分析模型,基于计算理论、静力试验及数值仿真结果分析了摩擦系数、剪应变、倾斜角度对三维隔震支座非线性竖向刚度的影响。     

地铁临近建筑结构楼板的隔振效果实测与分析

在考虑建筑结构自身竖向刚度的基础上,建立并求解钢弹簧浮置楼板双质点动力学模型,给出了地铁振动竖向加速度传递率曲线。设计钢弹簧浮置楼板结构,对隔振前后地铁振动引起的建筑结构竖向加速度时程响应进行现场实测,对比分析了傅里叶值谱以及1/3倍频程。利用MATLAB进行编程计算,并与实测结果进行对比分析,最后建立多层框架结构有限元模型进行计算分析。结果表明:钢弹簧浮置楼板对地铁振动竖向加速度隔振率可达到85%以上,并且在40～100Hz频率范围内,可将原结构竖向振级减小20～30dB。地铁引起的结构竖向振级随着楼层增高有所放大。     

螺栓与孔间隙对紧螺栓连接板孔周应力的影响

为研究螺栓与孔间隙对单搭接单螺栓连接板孔周应力水平的影响规律,基于弹性力学方法建立螺栓连接板孔周应力分析模型,讨论影响孔周应力水平的各种因素;以单搭接单螺栓连接板为对象,建立螺栓连接板的参数化有限元模型;通过算例分析螺栓与孔间隙变化对紧螺栓连接孔周应力水平的影响。结果表明:当圆孔直径与螺栓直径之比值在1～1.3之间时,孔周应力平均水平沿圆孔深度方向逐渐降低;但是螺栓与孔间隙对板上表面和下表面的孔周应力作用规律不同,在板上表面或孔中间位置,孔周应力随孔隙增大而减小,在板下表面位置,孔周应力分布呈开口向上的抛物线;当圆孔直径与螺栓直径之比值在1.1～1.2之间时,孔周应力不受孔隙大小影响。     

基于模态振型的圆截面梁裂纹识别等高线法

因在外部载荷的作用下,梁构件内部结构容易发生裂纹的萌生和扩展,甚至导致梁构件发生断裂从而引发灾难性事故,研究一种基于模态振型的圆截面梁裂纹识别等高线法。先推导无裂纹单元与含裂纹单元的刚度矩阵,然后求解含裂纹圆截面梁振动微分方程,发现裂纹工况对模态振型有一定的影响。在此基础上,研究不同裂纹位置比和不同裂纹深度比之下前三阶模态振型突变的响应曲面,提出基于模态振型的裂纹识别等高线法。结果表明:对于单裂纹圆截面梁裂纹识别,裂纹深度和裂纹位置的预测结果误差为0;对于双裂纹圆截面梁裂纹识别,裂纹深度预测最大误差不超过2%,裂纹位置预测最大误差不超过2%。     

考虑疲劳的压电振动能量收集器发电能力分析

针对压电振动能量收集器的振动疲劳问题,研究疲劳对压电悬臂梁发电能力的影响。以能量收集器用压电悬臂梁为研究对象,通过扫频模态试验和基础激励振动试验测得试验件的应变响应和电压响应。分析数据,讨论基础激励加速度与激振频率对应变响应和电压响应的影响。通过5×10⁵次疲劳循环加载前后试验件的应变响应和电压响应变化情况,研究疲劳损伤对试验件电压响应的影响。结果表明,不同激励环境对压电悬臂梁的疲劳损伤具有不同程度的影响,而压电悬臂梁的电压响应变化与因疲劳损伤导致的疲劳应变响应变化近乎呈正相关性。     

嵌入邻域变异策略的量子灰狼优化算法

针对灰狼优化算法寻优过程中易陷入局部最优、种群资源利用不充分等不足,提出一种嵌入邻域变异策略的量子灰狼优化算法(Neighborhood Mutation Quantum Grey Wolf Optimizer, NMQGWO).首先,利用量子旋转门更新机制提升灰狼种群的初代多样性.其次,引入非线性惯性权值以提升算法寻优收敛速度并保障算法对全局最优值的搜索能力.最后,嵌入邻域变异策略防止因种群多样性逐步贫化而造成算法陷入局部极小的现象.将NMQGWO算法与其他4种算法针对6种标准测试函数进行仿真对比实验,结果表明,NMQGWO算法的收敛精度和收敛速度优于其他算法,验证了改进策略的有效性.     

基于刚度阻尼特性重载汽车油气悬架性能分析

油气悬架以其良好的刚度阻尼特性和承载能力而被广泛应用于重载汽车领域.根据单气室油气悬架的结构和工作特征,建立物理模型,基于刚体力学理论和运动力学平衡关系,建立数学模型.分析油气悬架的刚度特性和阻尼特性;在此基础上,基于AMESim搭建某载重汽车的1/2悬架系统模型,分析正常行驶工况和越障工况,油气悬架对路面随机激励和障...     

一种微机器人驱动器的运动试验研究

介绍了微驱动器样机的爬坡能力试验和管道运行试验。试验结果表明,微驱动器样机具有一定的爬坡能力,能够顺利通过直径为19mm的硬质塑料管道;但微驱动器运动状态由于受动载荷的影响,存在不稳定现象。