电液伺服稳定平台建模与实验

由于风浪的影响,海上作业的船舶会产生不规律的横摇、纵摇和升沉运动,这严重影响船载设备的安全。因此,在船舶上建立一个稳定平台显得尤为重要[1]。介绍了一种六自由度稳定平台的工作原理和实际用途,通过逆解算法得到每个液压缸的运动规律,最后通过实验平台对稳定平台及其反解算法进行验证。实验表明,稳定平台对船舶的横摇、纵摇和升沉的稳定效果明显,具有广泛的工程应用前景。     

主动补偿平台单通道控制系统研究

船舶在海上作业时,需要通过稳定平台对船舶的摇摆进行补偿。稳定平台工作过程中,需要采用控制算法对各个通道进行控制。由于液压缸和电液伺服阀等机械元件惯性的影响,采用常规PID算法时,系统响应具有滞后性,降低了稳定平台的补偿精度。为此,提出一种前馈PID控制算法,该算法既具有常规PID算法简单易操作的优点,又能解决系统响应的滞后性问题。以稳定平台单通道为研究对象,采用仿真与实验相结合的方式,证明前馈PID控制算法的有效性。     

不同功能梯度材料组分板件的跨尺度动力特性分析

从制备时给定材料组分分布出发计算功能梯度板件宏观三维动力特性.利用细观元法对具有复杂细观构造的构件进行宏观单元剖分,每个宏观单元内部含有复杂的微结构构造.根据宏观元内细观构造及各组成材料分布情况,进一步将宏观元细分为密集的细观元,通过协调条件使细观元结点上力学量转换为宏观单元上结点自由度变量,建立三维动力分析数学模型.该方法可实现材料细观结构到构件宏观响应的直接过渡分析,而计算单元与自由度又等同一般常规有限元,却使得组成功能梯度板件的各种材料组分分布得到反映.利用细观元法对由不同材料组分分布及不同材料复合而成的功能梯度板件进行三维动力分析,分别给出了其三维固有频率及振型的三维分布.结果表明:不同材料组分复合对功能梯度材料结构三维宏观动力响应有较大影响.     

复杂形状功能梯度板件的三维动力特性分析

从细观力学角度出发根据材料细观组分分布对具有不同复杂形状功能梯度材料构件进行三维动力特性分析,并相应给出其三维固有频率及其基频对应的位移振型和应力振型沿厚度方向的三维分布。结果发现对同样材料细观组分分布的不同功能梯度结构,其固有频率和相应的振型分布均有很大差异。此结果为建立专门的功能梯度板壳理论提供定量的资料依据。     

结构高频振动的有限元、有限条法

目前,在结构分析中广泛应用有限元法及有限条法。当单元或条数无限增加时,结果将收敛于正确解。但有限元、有限条法应用于承弯结构(梁、拱、框、箱、板、壳等)高频振动(结构高阶固有频率、振型与反应的高频分量)计算时,无论单元或条数取多少,结果仍将保留较大误差,即不能求得正确计算值。这一问题目前往往被工程技术界所忽视。     

地下岩洞动力计算的一种工程近似解法

本文提出了一种适用于任意横断面的地下岩洞动力计算的半解析半数值方法。此法将岩洞所在处的自由场应力状态和岩洞周壁应力状态联系起来进行分析计算,这较之有限元法节省了大量自由度、内存与计算工作量。文中还给出了有衬砌的地下岩洞动力计算方法。     

建筑用夹芯构件的热应力分析

由薄壁钢面和泡沫芯子所组成的夹芯构件已较普遍地应用在现代化建筑中。这种构件的面材和芯材有较大的热性能差异,室内外的温差将导致出现严重的热应力,分析这种应力是一个复杂的三维热弹性问题。本文采用半解析化技术探讨一种将其简化为一维分析的方法,切合于工程实用。     

桩筏地基半解析分区耦合法

本文提出一种分区耦合的方法，将整个基础系统划分为承台、桩土地基（近区）和远区两部分，针对每个区域的几何、材料和载荷的不同特性分别采用半解析有限元和半解析边界元进行模拟，然后通过交界面的连续条件建立总体方程组统一求解。算例分析表明，本法计算量小，数据准备简单，有较高精度，可实现小机器解大题的愿望     

阶梯轴改锻中台阶变形规律及拔长工艺探讨

带有台阶的大型轴类锻件在改锻过程中,难度最大的是对台阶区域的拔长,尤其是当台阶直径落差较大时,往往会在台阶根部小圆造成径缩形成的折叠缺陷。而通过改变布砧方式可以改变台阶与坯料轴线的垂直状态,减小拔长过程中台阶端部金属的轴向伸长,消除折叠缺陷。通过数值模拟的方法对不同布砧方式的拔长过程进行分析,可以找到最佳布砧方式。     

对转压气机三维掠动叶优化设计

为探索三维掠动叶降低对转压气机二次流损失的潜力,进一步提高对转压气机气动性能,基于近似函数与遗传算法,针对某对转压气机双排转子在整机环境下进行三维掠动叶优化设计,并对优化前后流场进行对比分析。优化成功的得到了双排“S”形掠动叶,结果表明:三维掠动叶有效改善了双排动叶吸力面径向二次流,减小了吸力面低速区,提高了对转压气机性能,优化工况点整机效率提高0.6%,全工况范围内效率均有所提高;三维掠动叶提高对转压气机效率的根本原因是其对径向负荷分配的重新调整,将叶展下方流动较差区域负荷移至叶展上方,改善流场的同时保证对转压气机负荷不变。 