细颈倾角对挠性接头力学性能影响分析

为确定某单平衡环挠性接头的最佳细颈倾角,对挠性接头进行了力学性能分析。首先给出了挠性接头的离散动力学模型,然后利用ANSYS仿真分析软件对不同细颈倾角结构的挠性接头进行了抗冲击能力和等刚度的力学性能分析,得出了细颈倾角在30°～60°范围内的冲击响应和等刚度性能。最后结合两种力学性能分析可知:当细颈倾角为44°时,该挠性接头在加速度幅值为40g、脉宽为11ms冲击条件下的轴向最大响应应力为448MPa,径向最大响应应力为584MPa;在该倾角情况下挠性接头由不等刚度造成的g2项误差优于0.06(°)/h。综合两方面的性能指标可最终确定挠性接头的最佳细颈倾角为44°。     

密封环挠性安装形式对干气密封动态追随性的影响

基于气体润滑理论,并通过小扰动法建立了螺旋槽干气密封微扰膜压控制方程,在高速高压条件下获得了气膜动态特性系数;基于动力学相关知识,在考虑转轴轴向振动的情况下,利用气膜轴向动态刚度和阻尼系数分别求解了静环挠性安装、动环挠性安装和两环均挠性安装的干气密封挠性环运动方程.在不同轴向激励振幅、激励频率、挠性环质量、弹簧刚度和辅助密封圈阻尼下分别研究了三种典型结构干气密封动态追随性并进行了对比分析.结果表明:当轴向激励频率较高或挠性环质量较大时,静环挠性安装干气密封在刚受到外界激励时膜厚突变相对严重,动态追随性较差;在轴向激励频率较低且挠性环质量较小时,静环挠性安装干气密封相比动环挠性安装干气密封表现出更好的动态追随性;在三种密封环挠性安装形式中,两环均挠性安装干气密封动态追随性最好,且具有绝对优势.     

挠性接头细颈尺寸与性能稳定化研究

本文具体介绍了动力调谐陀螺仪使用挠性接头的生产工艺。对验证设计思想的工艺参数,提出了某些观点,明确挠性接头性能和尺寸稳定化研究是生产发展的必需。并且简要地阐述了以刚度检测为主,细颈尺寸作参考的工艺观点。并通过稳定化工艺研究得出四点结论。     

LIB—1精密陀螺转子激光智能动平衡系统研制总结

激光动平衡系统提供了一种崭新的动平衡工艺，完全避免了人工平衡应力对调谐陀螺挠性接头的干扰和损坏，提高了平衡精度和可靠性。文章介绍了系统的基本原理和特点，叙述了激光动平衡工艺及平衡性能所采取的技术措施。     

具有不等刚度的动调陀螺的运动方程分析

利用理论力学知识,通过对转子和平衡环的受力分析及陀螺的运动状态分析,建立起考虑了不等刚度的动力调谐陀螺当壳体具有加速度和角速度时陀螺的运动方程,得到了不等刚度造成的干扰力矩表达式,讨论了各种壳体加速度和角速度情况下的陀螺漂移.分析结果表明,不等刚度对动力调谐陀螺的调谐条件没有影响.在线加速度条件下,不等刚度引起的干扰力矩与加速度的平方成正比;而在角加速度情况下,不等刚度不产生陀螺漂移.在设计、生产中尽量做到等刚度设计有助于减小陀螺的漂移.     

薄板刚度对点焊接头强度特性影响

本文介绍了三种形状的薄板材料点焊接头试件的拉伸试验及疲劳试验结果,探讨了改变薄板刚度对点焊接头静强度和疲劳寿命的影响。应用断裂力学理论及有限单元法计算焊核周围裂尖各点的应力强度因子K_Ⅰ、K_Ⅱ、K_Ⅲ及有效应力强度因子K_(φθmax),并用这些力学参数分析了不同刚度点焊接头试件的静强度和疲劳寿命。结果表明有效应力强度因子K_(φθmax)是评价拉剪点焊头疲劳寿命的有效力学参数。     

非线性低刚度两点挠性支承系统的力学性能分析

飞行器、高速转子系统等复杂工程装备部组件,采用低刚度挠性支承的力学性能对于装备的可靠性和安全性非常关键。考虑两点挠性支承刚性杆的平面内运动,建立了系统静、动力学平衡方程,系统分析了惯性过载和基础激励作用下支承挠性及其非线性引起的静、动力学性能。研究表明:支承挠性影响系统的稳健性;不稳健系统静、动力学响应分散性增大,振动幅-频响应中出现多解共存引起的跳跃和毛刺、低频显著放大、刚度强化非线性系统共振频率随激励幅值增大而降低的"逆向软化"现象等一些特殊的非线性特性。这些发现为复杂工程装备部组件支承连接设计提供了新的认识。     

基于三维接触有限元分析的管片等效抗弯刚度和错台研究

针对盾构隧道管片接头等效抗弯刚度预测研究中，对梁-弹簧与三维模型整体等效性考虑的不充分，以三维接触有限元计算结果作为测量信息，借助基于挠度等效的反问题求解，提出了一种确定管片接头等效抗弯刚度的新方法；并利用不同轴力-偏心距组合下的反演结果，建立了基于Kriging代理模型的轴力-弯矩-等效抗弯刚度的非线性关系，提出了由此关联的管片结构非线性问题的数值求解方法。与三维有限元结果相比，所提方法可较为准确地预测管片结构的内力和变形，表现出良好的整体等效性。此外，借助三维接触有限元分析，进一步深入探讨了螺栓孔间隙与衬垫本构关系对管片纵向错台量的影响。     

梁线模型在半刚性连接预制综合管廊中的应用

预制综合管廊在侧壁中间设置拼缝，采用预应力筋连接，连接接头既能发生相对转动，又能传递弯矩，具有半刚性特征。梁线模型将半刚性梁的弯矩–转角直线（需求线）与接头的弯矩–转角曲线（性能线）绘制在一起，通过两者的交点可以确定接头转动刚度。采用经试验验证的Abaqus有限元模型，开展了以拼缝界面应力和壁厚为主要参数的接头受弯有限元分析。基于有限元分析结果，提出了梁线模型用于预应力筋连接预制拼装管廊的结构设计方法。     

静电力平衡式微型硅加速度计方案分析

静电力平衡式微型硅加速度计是一种新型加速度计。本文对这种加速度计的３种典型方案进行了分析，导出静电力（力矩）、静电力平衡回路刚度（角刚度）及加速度测量范围的表达式。有关结果可为这种加速度计参数设计提供理论依据。     

基于刚度分解法的输电铁塔结构杆件力分析

提出了输电铁塔应用刚度分解法的分析过程，利用刚度分解法分别建立了铁塔各段等效抗弯刚度矩阵和等效抗剪刚度矩阵代替空间桁架分析法中的总刚度矩阵，求得各段铁塔杆件受力。采用迭代方法求得全塔结构受力，使计算过程简化，实例计算结果与计算机计算结果吻合很好，可为输电铁塔结构设计提供参考。     

变刚度群桩基础沉降计算研究

针对现行规范《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)无法计算变刚度群桩基础沉降的现状, 在前人建立单桩柔度矩阵的基础上,推导出变刚度两根桩、三根桩乃至群桩的沉降计算理论 半解析解. 并以均布9桩、变桩长9桩为例,计算其桩顶柔度系数的变化趋势. 结果表明, 中桩长、边桩次之、角桩短的变刚度群桩基础具有减小差异沉降的功能. 该方法对中国制定变刚 度群桩基础技术规范具有借鉴意义.     

固体火箭发动机柔性接头摆动密封可靠性研究

柔性接头由弹性件与增强件交替粘接而成,是固体火箭发动机进行推力矢量控制的重要装置,因而柔性接头的摆动密封性能对固体火箭发动机而言至关重要。为研究固体火箭发动机柔性接头摆动过程中的密封可靠性,以内聚力模型作为粘接界面的本构模型,通过计算柔性接头各界面的损伤情况及界面间的接触应力,并定义界面节点单元间、界面间以及柔性接头的密封状态,结合可靠性理论提出了一种计算柔性接头摆动密封可靠度的方法。以某柔性接头为算例,分析了工作过程中容压和摆角对柔性接头摆动密封可靠度的影响规律。结果表明：柔性接头界面中,与后法兰粘接的界面最易发生损伤,同时密封可靠度也最低,而中间界面密封可靠度最高;当摆角在2°以内时,界面密封性能最佳,当摆角大于2°时,随着摆角增加,柔性接头密封可靠度呈迅速下降趋势,而当容压增加时,柔性接头密封可靠度呈现先减小后增大规律,容压2MPa左右下柔性接头密封可靠性最差。同时,界面间的剪切载荷是影响柔性接头摆动密封可靠度的主要因素。以上规律可对柔性接头的设计、计算分析提供依据。     

DNA纳米管的扭转刚度模型

刚度是衡量材料弹性变形难易程度的一个定量表征参数,与DNA纳米管静动力学特性及其结构生物功能密切相关．本文致力于研究DNA纳米管的扭转刚度．首先,在六角形均匀封装条件下,考虑到单个DNA杆件弯扭组合问题的静不定特点,我们利用平衡方程、变形协调方程和弹性本构方程,合理预测了DNA纳米管扭转实验中单个DNA杆件的弯扭组合变形,由此给出了DNA纳米管扭转刚度预测的解析模型．最后的结果表明：随着DNA杆数的增加,DNA纳米管的弯曲刚度显著增加,而其扭转刚度却几乎不变,合理解释了扭转实验中发现的现象．有关结论为DNA折叠结构的设计和应用提供了参考．     

Rigorous Bounds on the Torsional Rigidity of Composite Shafts with Imperfect Interfaces

We derive upper and lower bounds for the torsional rigidity of cylindrical shafts with arbitrary cross-section containing a number of fibers with circular cross-section. Each fiber may have different constituent materials with different radius. At the interfaces between the fibers and the host matrix two kinds of imperfect interfaces are considered: one which models a thin interphase of low shear modulus and one which models a thin interphase of high shear modulus. Both types of interface will be characterized by an interface parameter which measures the stiffness of the interface. The exact expressions for the upper and lower bounds of the composite shaft depend on the constituent shear moduli, the absolute sizes and locations of the fibers, interface parameters, and the cross-sectional shape of the host shaft. Simplified expressions are also deduced for shafts with perfect bonding interfaces and for shafts with circular cross-section. The effects of the imperfect bonding are illustrated for a circular shaft containing a non-centered fiber. We find that when an additional constraint between the constituent properties of the phases is fulfilled for circular shafts, the upper and lower bounds will coincide. In the latter situation, the fibers are neutral inclusions under torsion and the bounds recover the previously known exact torsional rigidity.      

控制陀螺仪与g 2 / 有关干扰力矩的主要技术途径

一高精度液浮陀螺仪中一般都使用动压气体轴承，动压气体轴承的不等刚度及转子姿态角是陀螺仪ｇ２有关干扰力矩的主要来源，加之由于径向轴承的位移和转子姿态角的出现使问题更加复杂。本文假定框架等刚性的前提下，着重讨论动压气体轴承的某些参数对单自由度液浮陀螺仪与ｇ２有关干扰力矩的影响及其控制此项干扰力矩的技术途径。     

上覆单相弹性层饱和地基上弹性基础的竖向振动分析

基于Biot动力控制方程,运用Fourier积分变换技术,并按照混合边值条件和连续条件建立了上覆单相弹性层饱和地基上弹性基础竖向振动的对偶积分方程.利用正交多项式将对偶积分方程化简,得到了动力柔度系数随无量纲频率b0的变化关系曲线,从而得到了上覆单相弹性层饱和地基上弹性基础的竖向振动规律.数值分析结果表明,对于弹性基础,当弹性基础的挠曲刚度较大时,发现弹性基础的竖向振动特性与刚性基础的类同,可忽略挠曲刚度对竖向振动的影响,且当无量纲频率较小的时候,动力柔度系数Cv随着无量纲频率b0的变化而发生显著的变化,但当无量纲频率b0较大的时候,动力柔度系数Cv受无量纲频率的影响较小,甚至基本上不受影响.当弹性基础的挠曲刚度较小时,随着挠曲刚度的减小,弹性基础的竖向振动将发生显著的变化,动力柔度系数Cv的实部和虚部的绝对值均变大.     

正交正放类网架结构分析的分解刚度法

把正交正放类网架结构简化为构造上正交异性的夹层板,采用考虑剪切变形的具有三个广义位移的平板弯曲理论进行分析。基于分解刚度思想对三类屋面网架(正放四角锥网架、两向正交正放网架和正放抽空四角锥网架)进行了静力分析和固有振动分析,对三类竖向承重网架墙体进行了稳定性分析,给出了简便实用的计算公式。通过与有限元法分析结果的对比,表明了本文提出的方法作为一种简化的计算方法,其精度是比较高的,绝大多数的误差都小于5%,可以应用于工程结构的初步设计。此外,与其他的简化计算方法相比它的精度比较高而且计算过程大大简化了。