大型超静定回转窑支承载荷求解通用方法

回转窑是冶金、水泥、耐火材料连续生产中的关键设备，是一种重载、大扭矩、多支点、超静定运行系统。本文针对回转窑载荷分布和刚度变化复杂的特点，建立起支承载荷求解的通用力学模型和求解矩阵，分别推导出窑头、窑尾为悬臂端和简支支承时，支承载荷分配与轴线偏差的线性关系式，并给出应用实例。这对合理调整与维护回转窑，保证它安全、高效地运行，有效提高企业经济效益有重要意义。     

基于轴线检测的回转窑支承系统等寿命优化研究

回转窑运行中由于轴线偏移，支承载荷分配不均导致托轮轴疲劳断裂。本文通过对回转窑托轮轴进行力学分析，导出支承系统各托轮轴疲劳损伤与轴线偏差的关系，从而根据轴线检测得出各托轮轴剩余疲劳寿命；以轴线偏差调整量为优化变量，各托轮轴中最小的剩余寿命最大为目标函数建立优化模型，结合现场实例进行支承系统等寿命优化调整研究。研究结果表明常规的调窑方法存在很大的盲目性，应用等寿命优化调整的方法必要、可行，能有效防止托轮轴疲劳断裂事故，为回转窑的维护与调整提供理论依据，对现场生产有重要的指导意义。     

弹性支承滑动轴承—转子系统稳定性的研究

本文研究弹性支承滑动轴承－转子系统的动力稳定性问题，建立了弹性支承滑动轴承－Ｊｅｆｆｃｏｔｔ转子系统的力学模型，采用牛顿延拓法从理论上对该转子轴承系统的动力稳定性进行了分析，讨论弹性支承的刚度对系统稳定的影响，从而提出提高系统稳定性的有关措施。最后，依据理论分析，利用Ｊｅｆｆｃｏｔｔ转子实验台，作者设计和加工了一副弹性支承器，通过刚性支承和弹性支承两个对比实验，对理论分析的结果进行了验证。实验结果     

利用REDUCE语言识别结构系统的支承刚度

本文提出一种识别结构系统支承刚度的新方法，该方法以传递矩阵法为基础，利用ＲＥＤＵＣＥ计算机代数语言推导以刚度参数为未知数的非线性方程组，进而解此方程组识别结构系统的支承刚度。模态试验及计算实例验证了该方法的有效性和正确性。     

输液管道附加支承刚度优化设计

研究液固耦合效应作用下,两端铰支输液管道系统附加支承的刚度和位置优化设计。应用有限元分析方法,建立了输液管道液固耦合振动方程。为有效控制管道结构的振动,利用在管道结构上附(增)加支承的方法,提高输液管道系统的固有频率,预防系统可能发生强烈的耦合振动导致不稳定状态。提出了附加支承最小(临界)刚度的快速计算策略和途径,分别探讨分析了输液管道内液体的流速、附加支承的位置以及第一阶固有频率的目标值对最优支承刚度值的影响。     

硅微静电加速度计的支承刚度特性

静电加速度计通过降低带宽和量程在空间微重力环境下可以实现极高的分辨率。设计了一种采用玻璃-硅-玻璃"三明治"结构、平行六面体状检验质量、体硅加工工艺的三轴硅微静电加速度计,推导并讨论了静电支承回路的典型刚度特性与控制参数之间的关系式。采用基于DSP的数字控制器,实现了敏感质量的六自由度稳定支承,在大气环境下测试了静电支承回路的主要性能。分析与测试结果表明,在支承系统频带内,支承刚度特性与控制器参数及气膜阻尼系数密切相关;同时,改变预载电压可以在较大范围内在线调整加速度计的量程和支承刚度等指标。     

弹性支承滑动轴承－转子系统稳定性的研究

本文研究弹性支承滑动轴承－转子系统的动力稳定性问题，建立了弹性支承滑动轴承－Ｊｅｆｆｃｏｔｔ转子系统的力学模型，采用牛顿延拓法从理论上对该转子轴承系统的动力稳定性进行了分析，讨论弹性支承的刚度对系统稳定性的影响，从而提出提高系统稳定性的有关措施。最后，依据理论分析，利用Ｊｅｆｆｃｏｔｔ转于实验台，作者设计和加工了一副弹性支承器，通过刚性支承和弹性支承两个对比实验，对理论分析的结果进行了验证。实验结果表明，弹性支承能提高转子动力稳定性。     

静电支承球形转子的恒速控制

本讨论静电支承球形转子的恒速控制问题。首先,介绍静电支承系统的基本工作原理,其次,建立静电支承系统的动力学模型。第三,分析采用PID控制器的支承刚度,第四,阐述形成静电旋转力矩的原理。最后,提出利用静电力恒速的方案与基本限制条件。     

多个滑动轴承支承的转子系统稳定性研究

本文研究了多支承转子系统的稳定性以及支承不对中对稳定性的影响,提出求支承负荷分配的选代算法,按照求系统特征方程根的分析系统稳定性的方法。分析了国产某型200MW汽轮发电机组的稳定性,和支承不对中对稳定性的影响,为该型机组转子系统的改型设计和运行机组稳定性的改善提供了理论依据。     

两端弹性支承输流管道固有特性研究

输流管道广泛应用于航天航空、石油化工、海洋等重要的工程领域, 其振动特性尤其是系统固有特性一直是国内外学者研究的热点问题. 本文研究了两端弹性支承输流管道横向振动的固有特性, 尤其是在非对称弹性支承下的系统固有特性. 使用哈密顿原理得到了输流管道的控制方程及边界条件, 通过复模态法得到了静态管道的模态函数, 以其作为伽辽金法的势函数和权函数对线性派生系统控制方程进行截断处理. 分析了两端对称支承刚度、两端非对称支承刚度、管道长度以及流体质量比对系统固有频率的影响规律, 重点讨论了管道两端可能形成的非对称支承条件下固有频率的变化规律. 结果表明, 较大的对称支承刚度下管道的第一阶固有频率下降较快; 当管道两端支承刚度变化时, 管道的各阶固有频率在两端支承刚度相等时取得最值; 对于两端非对称支承的管道而言, 两端支承刚度越接近, 第一阶固有频率下降的越快, 而且相应的临界流速越小; 流体的流速越大, 其对两端非对称弹簧支承的管道固有频率的影响更为明显.      

Multiaxial fatigue life prediction of kiln roller under axis line deflection

This paper investigates the multiaxial fatigue life of the roller in rolling contact with wheels with respect to axis line deflection. The multiaxial fatigue criteria proposed by Wang and Brown, together with the ralnflow counting method and Miner- Palmgren＇s rule, are applied to the cumulative damage estimation and life prediction. As the axis line deflection of overlong kilns generally results in asymmetric load distribution on each roller, the load ratio is introduced to describe the deflection for quantitative stress analyses. The stress analyses are performed within the finite element code ANSYS. The tangential friction stress is calculated in terms ：of the condition of the rolling contact area. By taking one roller as an example, the plotted fatigue life versus load ratio curve discovers how the axis line deflection affects the fatigue life. This study is significant to prevent the fatigue failure of the roller and can provide basis to adjust and optimize the axis line of the rotary kiln.     

变刚度梁挠度曲线的Green函数法求解

在变刚度梁的线弹性问题中,求解梁受静力荷载的挠度曲线常用解法有积分法与单位荷载法.本文从变刚度梁挠度曲线的微分方程出发,给出了变刚度梁挠度曲线的Green函数法解答,并分析了该解法的优点.从推导结果可以看到,本文提出的公式具有统一、精确、简洁、适合电算的特点,在编制杆系结构计算软件中将具有重要应用价值.     

复合材料正交加筋板在横向载荷下挠度计算的半解析法

本文采用一种新的半解析法,即独特利用Heaviside函数建立与加筋板等效的变刚度模型来开展复合材料双向正交加筋板在横向载荷下的弯曲挠度分析．此模型可以准确地描述筋条在板面上的分布,以及由于筋条的存在而导致的板面刚度不均匀分布．使用Galerkin加权残值法求解该模型的控制方程,得到不同边界条件和载荷情况下的级数解．对于双向正交加筋板,将此半解析法的结果与传统均匀化方法和使用商业有限元软件ABAQUS建立的有限元模型所得到的弯曲挠度结果比较,验证了此方法的准确性和优越性．不同于传统均匀化方法,本双向正交加筋板的弯曲挠度半解析法可精确、有效地获取加筋间的局部弯曲挠度,可以促进复合材料结构的设计分析与优化的研究进展．     

考虑轴力二阶效应的损伤梁弯曲摄动解

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．     

考虑收缩徐变影响的新旧混凝土叠合梁单元刚度矩阵改进

混凝土自身的收缩徐变会在新旧混凝土叠合梁中使应力重分布.为了计算重分布应力,首先推导以挠度表达的叠合梁非线性微分方程,然后通过求解该微分方程,引入位移形函数、刚度形函数和等效节点载荷形函数,最后得出新混凝土梁、旧混凝土梁和Goodman弹性夹层三合一的叠合梁改进型单元刚度矩阵和等效节点载荷,从而为收缩徐变影响下的混凝土的内力计算提供了一种有效的新方法.文中还进行了实例验证分析,并从中得出了一些有益的结论.     

Vibration analysis of undamped,suspended multi-beam absorber systems

The vibration analysis of an Euler-Bernoulli beam with an attached rotary unit is first carried out assuming no unbalance. For comparison purposes, two different beam end boundary conditions are considered: a simply-supported and a clamped-clamped condition. The problem is then extended to the vibration behavior of the initial beam when subjected to a harmonic load due to an unbalance in the rotary unit. To absorb the ensuing vibrations, a secondary passive beam system is suspended from the primary beam which consists of two continuous leaf springs and three discrete masses. The absorption frequency is obtained by exploring the deflection norm of the primary beam versus dimensionless frequencies of the system. To ensure the appropriateness of the procedure for similar multi-beam absorber systems, an experimental set-up is established and analytical results are verified.     

Post-buckling analysis of a thin stiffened plate with uncertain initial deflection via interval analysis

The post-buckling behavior of the thin stiffened plates with uncertain initial deflection under uni-direction compression load is investigated based on Von-Karman large deflection theory. The uncertain initial deflections are considered to be unknown except that they belong to a given set in the interval range. Interval analysis model for computing the bounds of curves of the post-buckling deflection versus load of the plate is presented. Interval analysis model is compared with the stochastic model, which is taken as the benchmarks of accuracy for judgment. The results indicate that the non-probabilistic and stochastic methods will produce similar results for a large deviation of uncertainty. If the probabilistic information is unavailable, one should not propose the probabilistic method based on an arbitrary assumption on the distribution of the deflection coefficients. Rather, one should use the non-probabilistic method to uncertainty.     

考虑刚度折减的多棱锥型套接钢管杆挠度及附加弯矩研究

多棱锥型钢管杆广泛应用于城市周边输电线路,管与管之间通常采用法兰连接,套接连接应用不大。鉴于目前对于多棱锥型套接钢管杆挠度的计算方法研究相对较少,本文根据梁的挠曲线微分方程理论,结合套接节点刚度折减,推导出在常见荷载(弯矩M、水平力P和均布力q)作用下多棱锥型套接钢管杆挠度和附加弯矩的计算方法。最后,选取典型套接钢管杆进行对比分析,得出了一些重要结论。本文对套接钢管杆挠度计算进行细致的研究,可作为输电线路钢管杆套接连接设计的参考