空间五杆机构的动力学分析

本文用旋量计算和对偶数矩阵法对空间机构进行动力学分析,在杆件上加惯性力后,应用达朗伯原理得到对偶动力学平衡方程。以空间ＲＣＲＣＲ五杆机构为例,说明系统动力学分析方法。     

轴对称横观各向同性层状弹性半空间问题受力分析

本文从柱坐标系弹性力学基本方程出发,将位移场和应力场在径向进行Ｈａｎｋｅｌ变换,利用常微分主程求解原理,直接得出在轴对称荷载作用下横观各向同性半无限弹性空间的位移场,利用此结果推导出单层元的刚度矩阵。     

多刚体系统动力学的旋量-矩阵方法

本文将经典力学中的旋量概念以矩阵形式表示,用以建立多刚体系统的动力学方程。这种旋量-矩阵方法能保留旋量融矢量与矢量矩于一体的优点,却避免以往对偶数记法的缺点。结合 Roberson/wittenburg的图论工具,旋量-矩阵方法的应用范围可扩大到一般多刚体系统。对于树形系统,利用旋量通路矩阵推导各个由第i铰联结的全部外侧刚体组成的第i子系统的动力学方程,可避免出现铰的约束反力,对于非树系统,则利用回路矩阵导出各子系统动力学方程及运动学相容条件,全部计算过程统一为矩阵运算,以操作机器人作为具体算例。     

锻造操作机机构受力性能的多目标优化设计

考虑到锻造操作机的重载特性,为避免因受力不均造成局部受力过大而危及机械结构的安全性,本文以某DDS锻造操作机为例,进行操作机的机构受力性能优化设计。通过灵敏度分析,以关键的机构受力构件在整个工作空间上的平均受力作为优化目标,基于多目标遗传算法NSGA II对操作机的主运动机构进行尺寸优化设计,以合理分配机构受力。与原设计相比,优化后的操作机具有更为良好的整体受力性能。本文的研究工作有助于操作机的机构设计。     

沉管隧道结构的空间受力性态分析

目前沉管隧道的结构设计计算大我和一维弹性地基梁模型,或在此基础上再取若干个横截面进行平面分析。本文以甬江水底沉管隧道为工程背景,采用墙单元和板壳单元建立沉和结构的三维有限元分析模型,用水土分算原理确定沉管结构的水土荷载,对沉管隧道结构水土荷载的空间分布及沉管结构的空间受力性态进行了数值计算与分析,探讨了水位对沉管结构水土荷载值的影响以及沉管板底与基础的部分脱空和沉管顶部覆土厚度等因素对沉管结构内力     

旋量理论及其在理论力学中的应用

旋量理论是为力学量身定制的数学工具,因其力学描述统一性,数学描述一般性和计算“求解过程”程式化,在对“多刚体”动力学问题“建模、分析和求解”时具有独特的优势：一方面借助螺旋量将刚体的平移和转动描述进行统一;另一方面从数学上进行严谨论述的同时引出对应的物理概念,使得数学性质和物理意义能得到相互映照。本文简要阐述了旋量理论目前在国内外力学教学中的研究现状;介绍了旋量的数学定义及其满足的数学运算性质;梳理了理论力学中的四种基本螺旋量,并给出了矢量静力学和动力学“基本定理”的旋量描述。希望通过本文的研究能为我国理论力学教学提供启示。

     

空间对接机构差动式机电缓冲阻尼系统机构传动原理分析

对空间对接机构中差动式机电缓冲阻尼系统的基本构成、系统主要部件及其在各种工作模式下的机构传动原理进行了较为深入的探讨，基本上搞清楚了差动式机构的结构原理，这是研究对接机构系统必须突破的一项关键技术。     

杭州市文晖路立交桥主桥的空间分析

现代桥梁跨径不断增大，宽度也在不断加宽，受力条件愈来愈复杂，其表现的空间效应越来越明显，单纯的由平面分析很难反应桥梁的实际受力情况。运用实体退化单元对杭州市文晖路立交桥主桥(斜拉桥)进行了其三维空间分析，特别分析了主梁纵、横向的正应力和索塔竖向正应力。分析结果表明该桥的空间效应比较明显，在恒载作用下桥梁的受力比较合理。     

双螺杆转子的受力分析

从双螺杆转子螺旋曲面的参数方程出发，利用空间解析几何理论将转子三维螺旋面坐标映象为对应不同压力腔的二维积分区域，在整个积分区域积分可以计算作用在双螺杆压缩机，双螺杆泵螺旋面转子上的力和力矩。本文以一种双螺杆泵的转子为例，利用本方法进行了受力分析，解析出转子受力，力矩随转子转角的变化关系。     

坐标变换法描述主应力空间中π平面上的应力偏量

主应力空间中 π 平面上应力偏量的描述是弹塑性力学课程的基本知识点,是学习屈服准则和塑性本构关系的理论基础.本文根据常用的坐标变换方法,建立了主应力空间中任意应力分量与 π 平面上应力偏量的对应关系,推导过程简洁且数学思路清晰,是对现有弹塑性力学教材中该知识点是一个有益的补充.     

利用弯杆形状对撑杆跳运动员进行受力分析

在撑杆跳高运动中,腾跃高度与运动员的助跑速度和弯杆技术有关。为了研究这些关系,通过撑杆跳高的高速影片,对位移坐标一阶差分可进行速度分析。而要想知道撑杆眺各阶段的技术动作,如团身、倒体等对速度的影响,必须对运动员进行加速度分析,但是,仅仅通过对位移坐标二阶差分求加速度会引入较大的误差。本文给出一种从撑杆的弯曲形状反求运动员与杆的相互作用力的方法,对运动员进行受力分析,即加速度分析,目的在于为运动员改进技术动作,提高比赛成绩提供依据。     

螺旋压榨机的受力分析及平衡问题

对螺旋压榨机的受力分析问题进行了详细的讨论;用平衡方程、虚位移原理和类比的方法推导出螺杆旋进与旋出时驱动力偶矩与压力的关系及自锁条件;并将有关结论推广到其它螺旋机构.     

预应力混凝土水平加腋框架节点受力分析

本文对3个预应力混凝土框架节点进行了低周反复荷载作用下的抗震性能试验,研究了加腋节点的传力机理以及预应力对节点抗震性能的影响规律。研究表明,通过量测节点内的箍筋应变,穿过节点核心区的预应力筋对节点核心区双向交替斜向受压混凝土有重要约束作用,改善了节点的抗剪能力。梁端水平加腋节点中预应力筋不穿过节点核心区时,只要在节点核心区配置适量的箍筋,保持节点后期的强度和刚度,也能够满足抗震设防要求。     

载重子午线轮胎帘线受力的有限元分析

以10.00R20轮胎为原型,针对特定的断面轮廓形状和帘线结构形式建立了轮胎结构计算的有限元模型,着重研究了额定充气压力状态以及受静负荷作用时各部分帘线受力的基本特征。结果表明:(1)充气状态下胎冠部和胎圈部的帘线结构参数之间的相互影响很小,因而在分析设计中可以相对独立地考虑;(2)静负荷作用下帘线受力在接地面附近的分布情况较复杂,尤其是负荷较大时可能出现胎冠中部帘线张力不足甚至受压以及0°带束层边缘受拉力过大的情况,这些对轮胎使用性能不利的受力状况可以通过帘线结构的合理设计来克服。     

空间几何构造分析的有限单元法

提出空间杆系几何构造分析的有限单元法，构造了两种单元(链杆单元和准梁单元)的几何约束矩阵，集成为整体矩阵并引入承条件后，通过对其阶数与秩的比较分析确定体系的几何可变性及静定性．本法原理简单，便于计算机实施，结果完备：对于几何不变体系，可指出多余约束的数目；对于几何可变体系，可给出体系的自由度数及相应的运动模态，并确定自由度的常变瞬变性质．     

基于弹性地基梁理论的锚拉支架受力分析

本文应用弹性地基梁理论对锚拉支架中锚杆和拉杆的横向位移、受力状态等进行力学分析，提出一种简化的参数计算方法     

炮弹头螺受力分析及联接方式改进

运用受力分析的方法,对弹丸头螺在全弹道过程中的受旋力进行分析,提出头螺与弹炸联接方式的改进意见,并通过试验予以验证,为某型榴弹的安全生产解决了一个实际问题．     

基于KANE方法的并联六自由度机构的动力学计算

将Kane方法运用于六自由度并联机构的动力学建模,在对实际机构进行简化的基础上,建立了滑块驱动力与动平台运动规律之间的数学模型.利用MATLAB软件进行编程计算,所得结果与ADAMS软件动力学仿真的结果十分相近,从而为优化六自由度并联机构提供了基础.     

基于共旋列式的空间梁的稳定性分析

基于独立于单元的共旋列式(EICR),将一种几何线性的无剪切锁死的Timoshenko梁单元扩展用于空间梁结构的几何非线性分析。考虑到三维分析中发生大转动时转动顺序的不可交换性,也即转动自由度不能作为向量采用加法规则更新,采用了四元变量来存储和更新转动自由度,使得共旋列式适用于位移任意大和转动任意大但应变很小的几何非线性分析。同时改进了Riks弧长法使之适用于带有大转动的三维几何非线性分析。给出了几个数值算例,结果表明本文方法具有较高的计算精度和效率。