近年来,国内外的部分学者提出了在剪力墙中设置可更换连梁,即在连梁的跨中设置一个耗能构件,称之为保险丝,通过保险丝的塑性变形耗散能量,而且震后易于对保险丝进行修复更换。根据之前提出的可更换连梁实用设计方法,将作者开发的一种可更换连梁保险丝安装在一个超高层Benchmark模型的部分连梁中,对带可更换连梁的结构和带传统连梁的结构分别进行...
针对挠性航天器在轨运动过程中挠性结构的持续振动问题,提出一种基于模糊控制原理的改进型自抗扰控制方法,实现对挠性航天器的振动抑制。通过非线性自抗扰控制器快速地抑制挠性航天器的低频振动,并结合模糊控制实现自抗扰控制器（Auto Disturbance Rejection Controller,ADRC）参数的自整定,提高自抗扰控制器的性能。将仿真结果与PD控制和非线性...
根据机械系统与电气系统的相似方法,将叠堆型压电驱动器的非线性电-机械耦合模型完全转换到电气域内,建立其非线性相似电路模型;给出了非线性相似电路模型中迟滞因子的辨识方法,并对某款商用叠堆型压电驱动器进行了迟滞因子的辨识试验;基于非线性相似电路模型和迟滞因子的辨识结果,对该款叠堆型压电驱动器的非线性特性进行了仿真分析,得到了其非...
多点输入计算中,在考虑所有耦合项的完全二次项（CQC）组合法基础上,给出忽略相关耦合项的平方和平方根（SRSS）近似算法,并针对两点支承结构的特殊性,提出该类型结构拟静力响应的简化计算方法。以典型的两种两点支承结构为算例,分析SRSS近似算法的精度。计算结果表明,对于两点支承结构而言,SRSS算法的误差主要是因为忽略拟静力和相对动力耦合项...
针对滚动轴承故障信号具有明显的非线性和非平稳特征,提出一种基于最优广义S变换和脉冲耦合神经网络（PCNN）的故障特征提取方法。首先采用基于时频聚集性最优化的广义S变换获取轴承故障信号的时频表示,然后利用脉冲耦合神经网络对最优广义S变换时频图进行二值分解,提取二值图像的捕获比序列用于表达故障信号的故障特征。对滚动轴承4种状态信号...
针对船用多功能数控机床在舰船环境下的结构动态性能研究,结合舰船波浪载荷作用下的摇荡特点,揭示了机床的运动坐标体系和布局方案,并进行了机床关键导轨滑块运动副5自由度载荷特点的受力分析;依据机床振动理论构建了导轨滑块运动副粘性阻尼振动模型及其有限元结构模型;采用机床锤击试验模态和机床有限元结构模态相结合的方法验证了包含导轨滑块...
中国新型核聚变实验堆HL-2M的真空室需要一种内含密闭流体通道的Inconel 625薄壁双面肋加强板,其难以采用常规加工工艺制备。在爆炸焊接装药参数计算与优化、复合支承模板设计、模板设置与脱模技术、双面分步爆炸焊接和应力退火工艺等方面开展试验研究,成功制备了该双面肋加强板,并对其进行了显微金相、电镜扫描、显微硬度检验和力学试验。检验...
针对某一乘用车车身结构振动引起的声辐射,建立了车身结构、声学空腔以及声固耦合有限元模型,分析了该乘用车车身的声固耦合特性。通过对车身各板件的贡献度分析,确定了对车内噪声贡献度最大的壁板。针对该壁板的阻尼减振降噪优化设计,建立了拓扑优化模型,采用渐进优化算法（ESO）,计算了阻尼材料的优化布局。研究结果表明：阻尼材料的优化布局...
建筑物内部爆炸泄压口冲击波参数的确定对于建筑物结构毁伤评估具有重要的作用,一旦泄压口冲击波参数确定以后,即可利用相应毁伤判据快速评估泄压口附近结构和设备的毁伤程度。由于内部爆炸波是初始爆炸波经过建筑物内壁面多次反射叠加作用的结果,在泄压口会形成不同于自由场的冲击波,目前还未有泄压口冲击波参数成熟的快速工程算法。为了分析泄...
针对滚动轴承早期微弱故障特征难以提取的问题,提出基于经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）与最大峭度解卷积（Maximum Kurtosis Deconvolution,MKD）的滚动轴承故障特征提取方法。利用EMD方法分解振动信号得到一组固有模态分量（Intrinsic Mode Function,IMF）,然后根据时域峭度和包络谱峭度,筛选出敏感IMF分量进行信号重构。然...
为了研究重型汽车的平顺性问题,运用两端自由等截面弹性梁理论,建立了车体刚体与弹性合成的4自由度1/2重型汽车振动模型。应用频域分析方法推导了基于前轮的系统频率响应特性和响应量的频率响应特性,确定了响应量的功率谱密度和均方根值。基于车体刚体与弹性合成模型和刚性模型,采用Matlab开发了相应的重型汽车平顺性仿真程序。通过与刚体模型的...
对介观尺度下三向正交的高速微铣削力混合信号提出一种有效的分离算法,从而获得高速微铣削力的真实信号及机床振动信号并基于此对机床状态进行分析。算法首先以信息量为处理标准将观测信号初步分离,再将分离得到的各分量信号作为行向量构造矩阵,最后对该矩阵进行以高斯性最大为度量的分离,逐一得到各激励源信号,并对其快速傅里叶变换得到频谱,结...
基于塔式容器发生横风向振动的原理,设计了适用于防止塔式容器横风向振动的声波扰流器和喷射扰流器。利用有限元分析软件ANSYS Workbench14.0建立三维流固耦合数值模型对比分析了两种扰流器在不同扰流速度和扰流频率情况下对塔体周围边界层的干扰效果。结论是速度取一阶临界风速,频率取剪切层不稳定流的脉动频率时,两种扰流器的扰流防振效果最好...
基于京沪高速铁路特大桥上的有砟轨道与CRTS II型板式无砟轨道之间的过渡段实例,建立车辆-轨道耦合动力学有限元计算模型,通过不同结构处理措施对有砟-无砟轨道过渡段动力学特性的影响研究,研究表明：当有砟轨道轨下胶垫刚度为55～75 MN/m,无砟轨道轨下胶垫刚度为20～30 MN/m时,有砟轨道的整体刚度大于无砟轨道;当有砟轨道轨下胶垫刚度为55～75 ...
为研究气体爆炸对结构的破坏效应,依据分析得出的事故数据,计算高压气体主要参数得出高压气团模型,采用AUTODYN,设置合理的流出边界及联接强度,建立Shell/Euler耦合模型,模拟了二甲苯气体爆炸效应。结果较好地描述了结构内爆炸演化过程,二甲苯爆炸导致箱式梁产生一定程度的结构破坏,箱式梁顶板与侧板的焊接点部分断裂,底板与侧板联接失效。仿真...
设计并制作了土工格栅包生态袋加筋土模型挡墙,测试了模型挡墙在不同幅值、不同频率重复交通荷载作用下的加速度、动土压力、累积变形和土工格栅拉应变,获得了挡墙在重复交通荷载作用下的动力特性和累积变形发展规律。研究表明：在交通重复荷载作用下,土工格栅包生态袋加筋挡墙顶层的加速度响应最大,沿墙高按指数模型衰减,且水平加速度衰减较竖...
由于超声波能穿透闭合型裂纹界面,采用传统的线性超声技术难以检测和定位闭合型裂纹损伤,基于非线性时间反转理论研究了闭合型裂纹损伤检测方法。通过金属铝板上黏贴的压电激励/传感阵列,进行了Lamb波检测螺栓模拟的闭合型裂纹实验。根据Lamb波时间反转原理,得到激励重构信号。通过计算激励信号和重构信号间的相关系数定义了损伤指数,开发了能定...
为克服常用数值方法在风与膜结构的耦合计算中网格易畸变、耗费机时大的缺点,提出采用物质点法计算风与膜结构的耦合作用。结构域采用物质点法描述,流体域采用浸入边界法描述。结构对流体的作用通过对结构最边缘的网格节点施加边界条件来实现,流体对结构的作用通过在结构表面施加压力和剪力实现。分别给出了结构域、流体域和流固耦合计算的求解...
在黏弹性细棒力学参数共振法测量的基础上提出了一种宽频测试方法。激振器产生了波形可控的宽频短脉冲信号,对黏弹性细棒进行纵向激励。利用激光测振仪分别测量激振器和细棒自由端的振动速度响应,通过自由端与激振端响应信号在宽频范围的幅值比和相位差,根据共振法原理可解算共振频率处的储能模量和损耗因子。另外,对测试过程进行了有限元仿真。...
对轮轨间相互作用力的准确测量是监测列车运行安全状况的前提和基础。分析了测力轮对间断测量和连续测量方法,通过研究轮轨接触状态的变化特征,建立了轮轨接触力估计状态空间模型,提出基于状态估计的测力轮对轮轨力计算方法;在此基础上进行了仿真计算验证了算法的有效性,并在线路试验中以简单的间断测量测力轮对实现了轮轨力的连续测量。
为研究易损件在发泡聚乙烯（EPE）缓冲作用下冲击响应,建立了二自由度非线性产品包装系统模型,分析了易损件与EPE黏弹性耦合后的跌落加速度特性,讨论破损边界上方区域内衬垫面积、厚度及其比值对易损件加速度响应的影响。结果表明,满足约束条件的易损件的最大加速度响应与缓冲衬垫面积和厚度关系成条状特性。随着EPE缓冲衬垫面积与厚度增大,易损...
针对并联电感同步开关（SSHI）压电能量收集电路在实际中不易实现,需要外接电源等问题,在通过ANSYS的谐响应分析和静态分析求解出压电能量收集器自由电容的基础上,设计一种由能量收集部分、同步开关控制电压生成部分和直流供电部分组成的自供电式SSHI电路：采用二阶R-C移向电路,过零比较器和异或门电路产生的输出电压来控制双向开关适时闭合,运...
针对限位器在承受冲击载荷过程中存在二次冲击的问题,建立了双限位器冲击隔离系统数学模型,通过分段线性的杜哈梅积分对冲击方程进行了解析求解,并与阶跃速度法的冲击响应结果进行对比,分析限位器参数（刚度比、阻尼比、安装间隙）对冲击响应的影响,讨论了多岛遗传算法在限位器参数优化中的应用。研究结果表明：适当的限位器阻尼可以有效提升隔...
机械结构系统中存在大量的结构,其固有频率会随着激振力幅的不同而改变,称之为刚度非线性结构,例如螺栓法兰联接结构、涂层复合结构等。由于存在刚度非线性,经典的半功率带宽法无法准确辨识这些结构的阻尼参数。本文在修正经典半功率带宽法的基础上,提出了一种适用于弱刚度及强刚度非线性系统的阻尼辨识方法,称为频域带宽法。首先,基于刚度非线...
高阻尼隔震橡胶支座是一种具有耗能性能的新型隔震支座,已经开始应用于桥梁减隔震控制中。为了研究这种新型隔震支座的滞回性能,选取用于某高速公路桥梁的高阻尼隔震支座进行竖向压缩和水平剪切加载试验研究,研究其竖向压应力、水平极限剪切应变、加载频率及加载次数对滞回性能的影响。研究结果表明：高阻尼隔震橡胶支座的滞回曲线较为饱满,耗能...
设计了一种层叠式PVDF作动器并通过理论和实验的方法对其特性进行了研究,将PVDF作动器和橡胶元件相结合设计了一种新型主被动混合隔振器。在研究了比例反馈控制理论和Bang-Bang控制理论的基础上,提出一种改进的Bang-Bang控制方法并将其应用于作动器的控制。提出了混合隔振器的力学模型并通过仿真和实验的方法研究了其传递率特性。最后利用混合隔...
为更好地表征滚动轴承性能退化趋势,提出基于流形学习和最小二乘支持向量机的滚动轴承退化趋势预测新方法。提取振动信号的多域特征组成高维特征集,利用局部保持投影算法（LPP）对多域高维特征集进行维数约简,消除各特征指标之间的冗余、冲突等问题。将维数约简后的特征向量作为最小二乘支持向量机的输入,建立退化趋势预测模型,完成退化趋势预测...
非趋势波动分析用于齿轮故障识别时常采用标度指数作为特征量,该特征量容易导致齿轮故障模式间存在混叠。根据对数尺度波动函数图,将标度指数与表征信号强度的截距组成齿轮振动信号的特征向量。根据齿轮振动信号的双标度性,提出滑动加窗算法,实现标度指数的自适应提取,并结合神经网络算法进行故障分类。设计单级齿轮减速器的实验平台,并采集齿轮...
建立一个综合考虑了真实质量分布、刚度分布和材料模型的Boeing767-200ER模型,利用LS-DYNA程序对其撞击刚性墙进行数值模拟,获得了飞机撞击荷载时程曲线,并分析了不同初始速度及内部结构对飞机撞击力的影响;将该飞机有限元模型用于撞击核电站屏蔽厂房的数值模拟中,分析了靶体形状及相对刚度对飞机撞击力的影响,为飞机撞击核电站问题的深入研究奠...
针对EMD（Empirical Model Decomposition）存在模式频率混叠带来的频谱杂乱的根本缺陷,提出一种高速列车万向轴动不平衡动态检测的新方法。该方法的核心是：对万向节安装机座的振动信号进行EMD分解得到基本模式分量,应用基本模式分量信号来构造Hankel矩阵,对该矩阵进行奇异值正交化分解,以奇异值关键叠层作为奇异值的选择准则对信号进行重构,应...
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