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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 218 毫秒
1.
受亲水矿物成分影响,水侵作用下粉砂质泥岩力学特性易劣化.开展多种干湿条件下粉砂质泥岩的单/三轴压缩试验,研究试样在饱水作用下的强度和刚度弱化,分析干湿循环对试样力学特性的影响规律.试验结果表明,粉砂质泥岩强度和刚度均随饱和度增加而明显降低,在中期变形阶段刚度下降程度明显大于早期变形阶段.粉砂质泥岩强度随围压增大而线性提高,其强度特性可采用Drucker-Prager准则描述,且试样开裂角符合剪切滑移破坏特征.干湿循环试验结果表明,粉砂质泥岩单轴抗压强度和割线模量随循环次数增大而近似线性衰减,并且其刚度衰减快于强度衰减.  相似文献   

2.
卫盼朝  雷菲菲  杨骁 《力学季刊》2019,40(4):709-720
将损伤梁等效为阶梯型变刚度Euler-Bernoulli梁,利用Heaviside广义函数,给出了阶梯型变刚度梁抗弯刚度的统一表达式.在此基础上,考虑轴向压力二阶效应,并以损伤为摄动参数,得到了均布横向载荷作用下,简支损伤梁弯曲挠度的一阶和二阶摄动解析解,并数值分析了摄动解析解的精度和损伤梁的弯曲变形特性,结果表明:随着轴向压力和刚度损伤参数的增加,挠度一阶和二阶摄动解析解误差增加,挠度二阶摄动解析解误差通常小于其一阶摄动解析解误差,且二阶摄动解的误差很小,满足工程应用的精度.同时,损伤梁的挠度和转角分布与完整梁的挠度和转角分布差异较大,在刚度变化位置处损伤梁转角斜率存在突变.这些结果可为轴力作用下Euler-Bernoulli梁损伤识别提供理论支撑.  相似文献   

3.
郑鹏  胡振东 《力学季刊》2022,43(3):629-639
为满足不同场景下的功能需求,变刚度结构得到越来越广泛的应用.以机器人手臂为例,在执行操作时,需要其手臂的结构刚度足够大,避免出现过大的扭曲和变形,而在与人交互时,又需要其结构足够柔软,以保证在此过程中与人交互的安全性.该类变刚度结构可根据需求通过外部激励在柔性和刚性状态之间自由切换.在该文章中,研究分析了层叠梁结构,通过理论推导和数值模拟,对其力学性能做出了很好的预测,同时为此类结构的研究提供了有效可靠的思路和方法.  相似文献   

4.
蜂窝梁钢框架结构因梁截面沿长度周期性变化,不能直接采用普通钢框架结构矩阵位移法计算框架内力和位移.本文基于等效刚度法推导了矩形孔蜂窝梁的等效抗弯刚度、抗剪刚度和轴向刚度,建立了矩形孔蜂窝梁的单元刚度方程,提出了矩形孔蜂窝梁钢框架内力和位移计算方法.算例理论计算结果与有限元分析结果表明,两种方法计算结果非常接近.本文提出的等效刚度法概念清晰,准确性好,适用于计算蜂窝梁钢框架结构的内力和位移.  相似文献   

5.
半刚接钢框架的动力分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
王燕  苏波 《力学与实践》2005,27(4):51-55
推导了半刚接钢框架动力有限元的质量矩阵和刚度矩阵.建立了具有不同节点初始刚度的半刚接多层钢框架及相应刚性框架的计算模型.采用ANSYS软件进行数值模拟分析,研究了节点刚度对结构自振频率的影响以及结构在谐振荷载作用下的响应,对地震波激励下的结构进行了时程分析.分析结果表明不半刚接框架节点的柔性对结构自振频率产生较大的影响,节点柔性越大,结构自振频率降低也越大,结构的抗震设计应考虑节点柔性的影响;半刚接钢框架顶点位移和柱底剪力时程曲线在地震波激励时间内表现出良好的稳定性,柔性连接可以代替刚性节点用于抗震区的钢框架设计中.  相似文献   

6.
齿轮传动系统刚度的确定方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文介绍齿轮传动系统刚度分析方法.根据齿轮轮齿刚度计算模型,给出了传动系统弹簧刚度的计算方法.为确定齿轮传动输入轴与输出轴间的转角误差提供了基础.  相似文献   

7.
张德文 《力学与实践》2003,25(5):60-63,80
已有的“从自由试验提取约束结构模态”的动柔度法,仅适用于刚性支承情况.在工程中,弹性支承状态是常见的,为此,建立了这一情况下的提取方法.该方法具有普遍性,因为当支承刚度很大时,可得到刚性支承下的结果;当支承刚度很小时,便可获得工程中用橡皮绳悬吊结构后所测得的自由-自由试验模态.总之,当支承刚度为任何值时,用此方法都能提取到相应约束结构的满意试验模态参数.表明该算法是非常稳定的,对于工程应用至关重要.  相似文献   

8.
由基模态构造任意支撑杆的多项式型轴向刚度   总被引:1,自引:0,他引:1  
王其申 《力学学报》2003,35(3):357-360
给出了当杆的横截面积均匀而材料线密度为已知多项式时,由基模态构造任意支撑方式下杆的多项式型的轴向刚度系致的方法,证明了所得轴向刚度的正值性.  相似文献   

9.
采用三阶剪切变形理论,结合有限元法研究了悬臂输流管道的自由振动问题.利用虚功原理建立了输流管系统的有限元方程,同时将悬臂端弹性支承以势能的形式引入到系统方程中,求解了系统前三阶的复频率.分别探讨了流体速度和弹簧刚度对系统复频率实部和虚部的影响,重点分析了弹簧刚度与前三阶固有频率间的关系.在弹性支承刚度为零的特例下,对比了本文结果与Timoshenko梁理论的结果,证明了本文方法的可靠性.研究发现系统固有频率的实部恒为负值,表明一端带有弹性支承的约束形式有利于提高悬臂输流管道自由振动的稳定性;流体的流动对管道振动起到了阻尼作用,在流动速度足够大的情况下,各阶振动固有频率均趋于零;当弹簧刚度为无穷大,且流体速度足够大时,输流管道将发生失稳.  相似文献   

10.
弹性箔片动压径向气体轴承动特性的实验研究   总被引:3,自引:1,他引:2  
建立了新型弹性箔片动压气体轴承性能测试实验台,在静载60N、转速9000r/min条件下进行轴承性能测试试验,通过中心插值法获得轴承中心的扰动速度和加速度,采用时域最小二乘法计算不同激振频率下的8个轴承动态线性刚度和阻尼系数,考察了激振频率对轴承动特性系数的影响.结果表明:轴颈中心扰动轨迹为椭圆形且振幅随动态激振频率增加而增大;刚度和阻尼系数的直接项随动态激振频率增加而减小;交叉刚度和阻尼相对激振频率的变化较小,且其值小于直接项;当激振频率与轴颈转动频率相同时,工频成分的影响较大,轴心扰动幅值明显增大,刚度和阻尼的直接项小于其它频率时的值.  相似文献   

11.
液浮陀螺仪框架结构刚度特性的研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
本文用有限元数值计算方法对引起液浮陀螺仪 b2 项漂移的陀螺仪框架结构 X、Y方向的刚度特性进行了分析 ,给出了三类框架模型在不同载荷作用下所表现出来的柔度特性 ,并对陀螺仪框架进行了结构优化 ,其结果为陀螺仪的改进设计提供了重要的参考依据  相似文献   

12.
过佳雯  魏承  谭春林  赵阳 《力学学报》2018,50(2):373-384
建立细长缆索大柔性多体动力学模型时,现实存在的复杂捻制几何构型多不予考虑,而是将柔索简化为材料均匀梁进行描述,致使运动仿真模型与物理实际存在一定差距. 为此,研究一种典型非线性拧绞绳股的大变形等效动力学建模方法,考虑准静态与大范围运动情况下绳股内的线接触,计算了受摩擦力及弯曲曲率影响的绳股可变弯曲刚度,通过等效梁模型避免了绳股精细建模时的大规模计算消耗. 基于连续介质力学与绝对节点坐标方法,建立了拧绞绳惯性广义坐标下的多柔体动力学模型. 为了验证等效模型的可行性,与基于有限段方法建立的精细模型进行对比仿真分析,通过位形验证了等效模型的精度. 进一步地,根据力载作用下的准静态构型,研究了特定构型绳股弯曲刚度沿轴向的分布规律;通过自重力下一端固定柔性绳摆自由运动仿真并与传统均匀梁模型相比,研究了模型弯曲特性的差异. 最后,根据能量守恒原理分析了摩擦耗散系统内各种能量间的相互转化. 拧绞绳大变形等效动力学模型能够提高绳索动力系统运动预测的仿真计算效率,还能为钢丝绳参数与构型设计提供依据.   相似文献   

13.
深埋软岩隧道围岩表现出显著的塑性软化与剪胀特性, 而当下的理论分析很少同时考虑这两点, 导致预测结果与隧道实际变形行为存在一定误差. 为解决该问题, 本文基于Kelvin-Voigt流变模型和Mohr-Coulomb强度准则, 考虑了塑性阶段时围岩软化与剪胀特征, 并引入了掌子面空间约束效应, 建立了深埋软岩隧道黏弹-塑性计算分析模型. 进一步, 为考虑锚杆对隧道围岩的支护作用, 在理论模型中, 利用等效刚度法建立了加固围岩的力学模型. 结合围岩塑性半径与锚杆长度相对关系, 给出了6种工况下考虑锚杆加固作用的隧道黏弹塑性力学响应的时效解答. 此外, 通过数值解与理论结果的对比, 理论模型的正确性和有效性得到了较好的验证. 最后, 为研究锚杆支护对围岩的加固效果, 基于理论解答, 讨论了锚杆安装时间、锚杆刚度及开挖速度对隧道变形的影响. 结果表明: 在不考虑锚杆加固作用下, 开挖速度仅影响围岩前期变形的发展规律, 但对围岩的最终变形量几乎没有影响. 若不考虑塑性变形将大大低估围岩变形, 造成预测结果与实际情况偏差过大. 若隧道开挖速度越快, 锚杆的安装应尽量提前, 才能保证锚杆有效地发挥限制围岩变形的作用. 锚杆刚度与隧道位移存在一种亚线性关系, 且锚杆刚度的增加也能够延长围岩进入塑性变形所需的时间. 本文的研究结果对相关隧道的设计具有一定的指导作用.   相似文献   

14.
Response characteristics of bilinear hysteretic systems are investigated under two-frequency excitation. The excitation involves a predominate frequency component superimposed by a weaker high-frequency component having an integer frequency ratio. Depending on the frequency ratio, the long-term solutions show various forms of asymmetric response besides a symmetric steady-state response. In the limiting case of zero post-yielding stiffness, the displacement solution may exhibit a periodic-like response characterized by a constant drift increment occurring in each response cycle. To analyze the drift, two solution schemes, respectively, assuming uni-frequency and two-frequency response shapes are presented. Analytical results indicate that the frequency ratio and the phase difference of the two-frequency excitation highly influence not only the drift increment but also the direction of drift response. The effects associated with the addition of viscous damping are also investigated and discussed.  相似文献   

15.
针对法兰对接和径向套接两种典型舱段螺栓连接形式,基于有限元静刚度计算、动力学简化建模、冲击响应特性分析及结构冲击试验,系统研究了两种连接形式的轴向刚度特性及其对动力学冲击响应的影响.有限元静刚度分析揭示了法兰对接与径向套接的轴向拉压刚度分别是非对称的和对称的,而法兰对接的平均刚度更大.之后,为两种连接形式建立了统一的动力学模型,证明非对称的轴向拉压刚度导致结构在受到横向载荷作用时会产生附加的耦合轴向振动,并且利用高精度幂函数拟合刚度跳变,得到耦合轴向振动频率是弯曲振动频率的二倍的结论.最后,通过冲击动力学试验证明了法兰对接存在二倍频的耦合轴向振动,而径向套接则不存在该耦合振动.径向套接虽然一阶频率较低,但阻尼效果更好.  相似文献   

16.
半刚性钢框架的内力分析   总被引:22,自引:1,他引:21  
采用二阶非线性分析方法分析和设计半刚性钢框架,包括连接的柔性以及构件的几何非线性的影响,提出了半刚性钢框架中梁柱单元刚度矩阵和半刚性梁的单元刚度矩阵;推导了半刚性梁在集中荷载,均布荷载,线性荷载作用下的固端弯矩的求解公式;连接的柔性对无支撑框架的侧移有很大的影响,设计时通过变化连接的刚度以平衡梁的跨中和端弯矩。  相似文献   

17.
某国际金融中心超高层建筑共113层,结构高度423 m。首先,利用S A P2000软件建立结构的有限元模型,通过基于C#语言开发的导航式接口程序TJU .SAP2ABAQUS将SAP2000模型转换为 ABAQUS模型。然后,依据规范进行7°多遇、基本和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。最后,模拟了超大震作用下该超高层结构的破坏过程。结果表明,(1)不同强度地震作用下结构的层间位移角均能满足规范限值要求。(2)罕遇地震作用下,结构满足大震不倒的抗震设防要求且有较高的安全储备。(3)超大震作用下,结构竖向刚度变化位置是结构潜在的薄弱部位,在抗震设计时应给予重点关注。  相似文献   

18.
钢框架-混凝土剪力墙混合结构连续化计算方法   总被引:2,自引:0,他引:2  
提出了钢框架-混凝土剪力墙混合结构体系的一种连续化的计算方法,该方法考虑了这种结构中钢框架部分节点柔性连接,推导了考虑节点柔性连接时,钢框架-混凝土剪力墙混合结构中钢框架部分的层抗侧刚度.  相似文献   

19.
在研制基于静电刚度谐振式微加速度计过程中,发现增大激励电压可以提高输出信噪比,但响应的振动幅度将不稳定,同时谐振频率也将会出现漂移。针对上述问题,建立了静电驱动微机械谐振系统等效行为模型,非线性动力学理论分析结果与实验现象一致,总结出需要从加速度计结构参数优化和减小激励电压两个方面来减小频率漂移和提高分辨率。将结构优化准则应用到制造的微加速度计上,实验结果表明:在5 V敏感电压下,闭环条件下单梁加速度计灵敏度为58 Hz/g,分辨率为3.5 mg。  相似文献   

20.
井眼轨迹控制工具主轴载荷与造斜能力关系研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
井眼轨迹控制工具是随钻实时完成导向功能的一种导向式钻井工具.在复杂工况下,主轴承受钻压、扭矩和偏置机构作用力等,十分复杂.在课题组前期研究的基础上,对样机主轴的力学行为开展了进一步的研究,在建立主轴静力学模型的基础上,分析了工具外壳刚度、偏置机构安装位置等因素对主轴力学行为与造斜能力的影响规律.研究发现,主轴下端偏转角、偏心机构作用力和最大截面弯矩会随着偏心位移增加呈线性增加;随着外壳刚度的增加和偏置机构安装的位置与上支撑轴承之间距离的增加,工具造斜能力也会增强;通过分析偏置机构安装位置和外壳刚度对主轴力学行为的影响规律发现,随着外壳刚度的增大和偏置机构安装位置与上支撑轴承之间距离的增大,主轴最大截面弯矩也会增大.最后,给出了最佳的外壳刚度与偏置机构安装位置建议.  相似文献   

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