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2006年  第23卷  第8期

基本方法
力学映射下板壳结构的截面离散优化设计
隋允康, 袁晓兵, 叶宝瑞, 杜家政
2006, 23(8): 1-5,11.
摘要:
依据力学映射的方法把离散变量优化问题转换为连续变量优化问题,通过在连续优化最优解附近构造两节模型,采用无穷小单元的无穷组合方法和变量连接术对板壳结构进行优化.同时在MSC公司的Nastran软件平台上利用其PCL语言开发出优化模块,并进行了算例的优化设计.
两边固支条形薄板的非线性磁弹性效应分析
边宇虹, 田振国, 白象忠
2006, 23(8): 6-11.
摘要:
在给出载流薄板的磁弹性非线性运动方程,电动力学方程的基础上,通过变量代换将描述载流薄板的磁弹性状态方程整理成含有10个基本未知函数的标准柯西(Cauchy)型.并通过差分法及准线性化方法,将标准柯西型的非线性偏微分方程组,变换成为能够用离散正交法编程求解的准线性微分方程组.通过具体算例,得到了两边固支载流条形薄板的磁弹性应力与变形的数值解.变换电磁参量讨论了载流条形薄板的应力及变形的变化规律,通过实例说明了通过变化电磁参量可实现对板的变形控制.
产生时程分析用的高质量地面运动时程的新方法
贺瑞, 秦权
2006, 23(8): 12-18.
摘要:
研究了调整地震加速度时程历史记录以逼近目标反应谱的方法,得到了满足工程结构非弹性分析所需的高质量的地震地面运动加速度时程.一方面,利用短时傅立叶变换对实际地震记录进行时频分析,把修改的傅立叶谱逆变换到时间域可以得到新的地震加速度时程.另一方面,通过叠加单位脉冲响应函数,直接调整实际地震记录,也可以使其反应谱逼近规范的目标反应谱.结合整体调整法,上述两种方法都可以快速地由实际地震地面运动时程历史记录形成与目标反应谱高度一致的新加速度时程,并且保持原地震地面运动时程历史记录的非平稳性和持续时间.还开发了相应的程序ACOTAS.作为对比,又用传统的频域法进行了地震地面加速度时程历史的调整.相比之下,两种方法产生的时程历史的质量好、效率高.
一种新的简化延性层裂模型
陈大年, 谭华, 谢书港, 俞宇颖, 王焕然, 刘国庆, 尹志华
2006, 23(8): 19-24,1.
摘要:
重新定义损伤、应用Cochran-Banner模型中的强度函数,提出了一种新的简化延性层裂模型.新模型抛弃了Cochran和Banner为计算他们所定义的损伤所作的基本假设:一旦微损伤形成,使微损伤演化远远易于使固体进一步发生体积应变.从而修正了差分微元中固体比容的计算.强调指出,选定重新定义的损伤以及强度函数或应力松弛方程提供了确定损伤的可能,排除了任何外加的损伤演化方程.在新的简化延性层裂模型中,一旦拉伸应力达到层裂强度,重新定义的损伤将由强度函数确定的应力松弛方程、计及损伤的能量守恒方程、状态方程以及本构方程等一系列封闭方程组确定.若干平板撞击致层裂实验的理论计算与实验结果已被比较.新模型中仅含两个参数:层裂强度及临界损伤度,它们的确定能使在一定初、边值条件下的层裂试验数值计算结果与实验测得的靶自由面速度历史或靶-低阻抗材料界面应力历史以及回收观测的层裂面上的损伤一致.
基于变刚度的协调扭转分析方法及应用
秦士洪, 杨鸿飞, 黄音, 李唐宁
2006, 23(8): 25-30,3.
摘要:
为正确掌握承受较大协调扭矩作用的预应力楼盖约束构件在各阶段的受力性能,对各种典型分析方法的适用性进行了比较,建议采用在弹性扭转刚度的基础上根据不同阶段的受力特点对其刚度进行相应折减的变刚度分析方法.通过对一个边梁协调扭转开裂工程实例的全过程模拟分析,对该边梁各阶段的受力性能进行了评价,并结合试验结果探讨了扭转刚度折减系数的取值.结果表明:该分析方法能较好地反映该边梁的实际开裂状况,合理地描述各阶段的受力性能,揭示了预应力次扭矩的作用特点,为类似结构的分析和设计提供了参考.
各向异性板平面应力问题的一般解析解
杨端生, 黄炎, 田蕾
2006, 23(8): 31-35.
摘要:
根据各向异性矩形板平面应力问题的基本方程精确地求得了位移函数的一般解.一般解包括三角函数和双曲线函数组成的解,还有代数多项式解.前者能满足四个边为任意边界条件问题;后者能满足四个角为任意边界条件等问题.这些边界条件用以决定一般解中的积分常数.因此一般解可用以求解任意边界条件下的平面应力问题.以四边为均匀分布和非均匀分布位移的对称角铺设复合材料板为例进行了计算和分析
随机结构弹性屈曲的递推求解方法
黄斌, 史文海
2006, 23(8): 36-41.
摘要:
采用随机收敛的非正交的多项式展式表示未知的随机屈曲特征值和屈曲模态,利用摄动技巧,建立了随机结构弹性屈曲的递推求解方法.算例表明,和基于泰勒展开的摄动随机有限元方法相比,方法的结果能在较宽的随机涨落范围内更好地逼近蒙特卡洛模拟结果,即使只采用前四阶非正交多项式展式,逼近的结果仍然较好.
基于小波包能量谱的结构损伤预警方法研究
丁幼亮, 李爱群, 缪长青
2006, 23(8): 42-48.
摘要:
基于小波包分析推导了结构动力系统在不同分析尺度上的状态方程和观测方程,在此基础上研究了结构动力响应在不同分析尺度上的时-频特性以及系统矩阵和测量噪声在各个分析尺度上的递推性.理论分析证明,采用结构动力响应的小波包能量谱进行结构损伤预警具有较好的损伤敏感性和噪声鲁棒性.根据瞬态激励的特性提出对激励和响应的时域互相关序列进行小波包分解得到小波包能量谱,并在此基础上计算结构损伤预警指标.通过一钢筋混凝土板静力承载力的振动试验分析,对板不同受力阶段的损伤状态进行了判别,并与实际损伤程度进行了比较.
横向振动圆柱体在流体中的动力学特性
袁振伟, 褚福磊, 王三保
2006, 23(8): 49-52.
摘要:
根据文献报道的圆柱体在无限域流场中横向振动时受到的流体作用力解析表达式,通过归纳定义和无量纲化处理得到了代表圆柱体在流体中动力学特性的无量纲动力附加质量和无量纲动力附加阻尼表达式,又通过分析各种因素对动力附加质量和动力附加阻尼的影响,研究了圆柱体在无限域流场中横向振动时的动力学特性.研究发现,圆柱体在流体中的动力学特性主要表现为动力附加质量和动力附加阻尼,而没有动力附加刚度,动力附加质量和动力附加阻尼均由反映流体流动滞流特性的滞流项和反映流体流动湍流特性的湍流项两部分组成,在不同流动状态下二者在总和中所占的比例不同,滞流主导状态下滞流项占主导,湍流主导状态下湍流项占主导.进一步分析表明,流体密度、流体粘度、圆柱体半径及圆柱体振动频率均对圆柱体在流体中的动力学特性有重要影响.
土木工程学科
大跨度斜拉桥损伤识别的三步法
谢峻, 江见鲸, 韩大建, 王国亮
2006, 23(8): 53-56,4.
摘要:
大跨度斜拉桥是交通线上的重要结构,对其健康状态进行监测具有重要价值.以位于广东新会的崖门桥(双塔刚构体系预应力单索面混凝土斜拉桥)为工程背景,探讨了结构动力损伤识别的基本步骤以及利用结构动力损伤识别三步法对大型工程结构进行损伤识别的有效性.结果表明结构动力损伤识别三步法对大跨度斜拉桥的损伤识别具有较好的适用性,适合在大跨度斜拉桥的健康监测中应用.
高层建筑风致响应的简化分析方法
顾明, 叶丰
2006, 23(8): 57-61,4.
摘要:
简化高层建筑风致响应的计算对实际工程和规范应用均具重要意义.对高层建筑风致响应的简化计算方法进行了研究.定义了背景响应修正因子,并根据试验结果和对典型建筑风致响应的分析,给出了典型高层建筑的背景响应修正因子的建议取值.在对共振响应计算进行简化研究时,引入等效风谱技术,并给出了等效相干系数的新的表达式.提出的方法可以大大简化高层建筑风致响应的计算,并具有很高的精度.
悬索桥主缆初始位形的悬链线方程精细迭代分析法
陈常松, 陈政清, 颜东煌
2006, 23(8): 62-68.
摘要:
悬索桥非线性有限元法采用悬链线单元精度高,推导了基于自重约束方程,求解两种设计条件下主缆初始位形的悬链线精细迭代法公式,该方法能够计算主缆变形后自重荷载集度的变化.根据索鞍的受力特点,推导了不平衡索力与索鞍预偏量之间增量函数形式的显式刚度方程,导出了索鞍弧顶主缆曲线的无应力索长的精确计算公式.算例结果表明,方法精度高,计算稳定且收敛快.
多模态静力推覆分析及其在高层混合结构体系抗震评估中的应用
沈蒲生, 龚胡广
2006, 23(8): 69-73.
摘要:
在已有的研究基础上通过考虑多阶振型质量积的水平力分布形式下的推覆分析,将结构推至每阶振型下的目标位移,采用SRSS组合的方式得到结构的响应.对应每阶振型下推覆分析的目标位移采用弹塑性反应谱来计算.对一高层钢框架-混凝土核心筒混合结构在7度罕遇地震下抗震性能进行了评估,结果显示,多模态静力推覆分析所得的结构响应同非线性动力时程分析所得结果很接近,尤其是在层间位移角及层间剪力这两个重要抗震指标上更为接近.
瑞利波作用下考虑桩土相互作用的单桩竖向动力响应计算研究
王海东, 尚守平
2006, 23(8): 74-78.
摘要:
在前人对瑞利波作用下考虑桩土相互作用的单桩动力响应简化算法研究的基础上,将采用Novak薄层法计算地基土动力阻抗的方法引入到该领域的研究中,得到了单桩竖向动力响应的计算公式.在此计算公式的基础上分析了长径比、桩土刚度比、地基土的泊松比对单桩竖向响应的影响,并与原简化公式的结果进行了对比.
饱和地基上含刚核弹性圆板的摇摆振动分析
付兵, 刘国华, 王振宇
2006, 23(8): 79-85.
摘要:
基于饱和土弹性波动方程,研究了饱和地基上含刚核弹性圆板在摇摆谐和力矩作用下的振动特性.首先应用Hankel积分变换求解该饱和土波动方程,然后按混合边值条件建立起一组描述含刚核弹性圆板振动的对偶积分方程,并将其化为第二类Fredholm积分方程进行数值求解.此外,给出了含刚核弹性圆板在饱和地基上振动的阻抗函数随无量纲频率的变化曲线,并考察了土的渗透系数、弹性板含刚域的大小以及板的柔度等参数对阻抗函数的影响,得出了一些有意义的结论.
钢纤维超高强混凝土动态力学性能
焦楚杰, 孙伟, 高培正
2006, 23(8): 86-89,8.
摘要:
采用分离式霍普金森压杆装置对不同纤维体积率的钢纤维超高强混凝土进行不同应变率的冲击压缩试验,结果表明钢纤维超高强混凝土是应变率敏感材料,并测出其应变率敏感阀值,当应变率超过阀值后,钢纤维超高强混凝土的强度、韧度与弹性模量都随纤维体积率的增加而显著提高,在高应变率下,超高强混凝土基体成粉碎性破坏,而钢纤维超高强混凝土呈现出"裂而不散"的破坏形态.
钢筋混凝土梁的非线性振动识别研究
任宜春, 易伟建
2006, 23(8): 90-95.
摘要:
通过理论推导和钢筋混凝土简支梁的锤击振动测试实验,证实了钢筋混凝土梁微幅弯曲自由振动存在弱的非线性,且近似为二次非线性,其振动频率随着振幅的减小而加大.利用小波变换时频分析的特点,用Morlet复小波函数对钢筋混凝土梁的自由振动响应进行小波变换,通过脊线所对应的尺度得到瞬时振动频率,通过脊线上的小波系数计算出瞬时振幅.由系统的瞬时频率和瞬时振幅与时间的关系以及它们之间的相互关系,由曲线拟合得到系统的固有频率、阻尼系数和非线性系数.通过实验发现梁的固有频率随着损伤的增大而减小,非线性系数随着损伤的增大而增大.
考虑抖振影响的大跨度桥梁静风稳定性分析
张志田, 葛耀君
2006, 23(8): 96-101.
摘要:
提出大跨度桥梁静风稳定性求解的动力有限元方法,在考虑桥梁结构几何非线性与脉动风抖振响应影响的基础上对西堠门大桥与东海大桥的静风稳定性进行了分析,计算结果表明,忽略脉动风抖振影响求出的静风失稳临界风速是偏于保守的.
CFRP-钢管砼轴压短柱受力性能分析
王庆利, 王金鱼, 张永丹
2006, 23(8): 102-105,.
摘要:
以试验为基础,对CFRP-钢管混凝土轴压短柱的受力性能进行了分析.首先按不同阶段分析了该类构件的作用机理,然后给出了混凝土、钢管以及CFRP筒的应力途径.以此为依据,确定了该类构件典型的应力-应变曲线,并将其划分为若干阶段:弹性阶段、弹塑性阶段、塑性强化段以及下降段;与钢管混凝土轴压短柱的应力-应变曲线相比,CFRP钢管混凝土轴压短柱的应力-应变曲线的最大特点是在达到极限承载力之后,都要经历一个下降段.探讨了该类构件承载力的简化计算方法,并建议采用极限平衡法求解.
典型滑坡危险性的接触力学预测模型
江晓禹, 乔建平
2006, 23(8): 106-109,.
摘要:
采用接触力学模型分析了边坡的滑动过程.模型中计入了可能滑坡面岩石材料强度的影响,并通过迭代计算的办法求解该边界非线性的摩擦接触问题.考虑到势能、应变能、动能、摩擦力做功等,使用逐步计算的办法来模拟滑坡的滑动过程,计算了每一个时间步中滑坡系统的能量变化.用模型进行了岩石边坡的算例研究,证明了该模型的在滑坡研究中是可行的,获得了算例边坡的滑坡启动、滑动和停止的全过程,结果表明,边坡通常存在完好状态、局部滑动状态、完全滑动状态这三个主要形态,获得了滑坡的滑动距离等重要结果.
适用于支护拓扑优化的双向渐进优化方法
刘毅, 金峰
2006, 23(8): 110-115.
摘要:
利用近年来发展的渐进结构优化方法(ESO)的概念,发展了适用于支护拓扑优化问题的双向渐进结构优化方法(BESO).本文方法能在优化过程中控制开孔数,有效地避免了棋盘格式的出现,提出了两个解决振荡问题的技巧.将加固后的岩体看成人工支护材料,可以把加固优化的问题转化为人工支护材料在原岩中的分布的拓扑优化问题.建立了防治底臌帮臌的准则及其敏感度,研究了均匀地基不同地应力条件给定加固量时使得底臌帮臌最小的洞室开挖支护的最优拓扑.最优设计的底臌量明显小于经验设计的底臌量,证明了方法的有效性.
饱和软粘土一维非线性流变——固结耦合分析
高彦斌
2006, 23(8): 116-121,.
摘要:
采用一个一维非线性流变本构模型,对饱和软粘土进行了一维非线性流变--固结耦合计算.这种非线性流变分析方法不同于"等时间线的概念",是通过应力历史对次压缩指数大小的影响来考虑流变的非线性.这个方法可以更加方便和准确的描述超固结土的流变特性.通过编写的有限差分程序,从非线性流变的角度计算分析了土样厚度、应力历史、排水距离对一维压缩试验主固结阶段内次压缩特性以及实验曲线的影响.计算结果表明,对于超固结土,固结阶段内的非线性流变特性要更加明显;采用非线性流变模型能够更好的模拟Imai等(1992)采用特殊压缩试验得到的"屈服点现象".
轻型铁路桥墩横向振动问题研究
张文学, 李建中, 苏木标
2006, 23(8): 122-126,.
摘要:
针对铁路提速后大部分轻型墩桥梁横向车桥耦合振动幅值过大这一问题,提出采用多重调谐质量阻尼器MTMD(Multiple Tuned Mass Damper)对其进行控制.首先将被控桥墩简化为单自由度体系,建立了桥墩-MTMD系统力学模型和运动微分方程,全面系统地分析了MTMD各设计参数对动力放大系数的影响规律.经分析可知,MTMD的频带宽度、阻尼比、质量比、中心频率比和TMD的个数对结构振动控制有重要影响,应对其进行优化.在此基础上,以某特大桥的轻型墩为例设计MTMD,并对采用MTMD控制铁路轻型墩横向车桥耦合振动的效果进行了模拟分析,分析结果表明:MTMD能够有效地控制铁路轻型桥墩的横向振动,但减振效果与桥墩振动时程特征有关.
木构古建筑柱与柱础的摩擦滑移隔震机理研究
姚侃, 赵鸿铁
2006, 23(8): 127-131,.
摘要:
通过对木构古建筑柱础和柱架形式及特性的分析,建立了柱与柱础的摩擦滑移隔震体系模型,给出了柱脚滑移判定条件;运用随机振动理论FPK方程提出了柱与柱础间滑移量在白噪声过程作用下的计算公式;并进行了摩擦滑移隔震位移量的试验测定.试验与计算表明,柱与柱础间因摩擦滑移而隔震耗能,提出的滑移量计算公式是可行的.研究结果可为木构古建筑的抗震性能研究提供借鉴作用,并对古建文物的保护加固提供科学依据.
杭州湾南航道独塔斜拉桥抗风性能试验研究
胡峰强, 陈艾荣, 林铁良
2006, 23(8): 132-137,.
摘要:
杭州湾大桥为目前世界最长的跨海公路大桥,主桥包括南航道和北航道两座大跨度桥梁,抗风稳定性是控制主桥设计和施工的主要因素.采用单梁法力学计算模型对杭州湾南航道独塔斜拉桥成桥状态及施工状态进行动力特性分析,并通过节段模型风洞试验方法进行了测振试验和静三分力试验,即可测定颤振临界风速、气动导数、涡激振动响应、抖振响应和静力三分力系数,据此分析评估该桥的抗风性能.风洞试验结果表明:该桥具有较好的抗风稳定性.
规则隔震结构等效简化模型的研究
王焕定, 付伟庆, 刘文光, 于德湖, 程树良
2006, 23(8): 138-143.
摘要:
在Kelly等人研究的基础上,以结构周期、总基底剪力和总基底弯矩相等为等效准则,将多自由度结构简化为与之等效的两自由度模型结构.通过对一些规则结构的数值模拟分析,给出了这个模型结构系统参数的简化计算公式.这样对简化后的等效模型结构应用振型分解反应谱法,可求出原结构考虑高阶振型影响的结构最大地震反应.其计算简单、可不依靠计算机进行.而将这种等效方法应用于高层隔震结构,可较准确的对其最大地震反应进行预测.计算实例也证明了,这种等效方法是简便可行的.这为高层隔震结构实用设计方法的研究提供了基础.
复杂体型高层建筑表面风压及周围风环境的数值模拟
苏国, 陈水福
2006, 23(8): 144-149.
摘要:
采用离散化的数值模拟方法对一幢复杂体型高层建筑及其裙房的表面风压与周围风环境进行了模拟计算,并在边界层风洞中进行了模型试验测定.数值模拟基于Reynolds时均方程,分别采用了两种湍流封闭模型:标准κ-ε模型和重整化群κ-ε模型.通过将两种模型的风压计算结果与风洞试验结果进行比较,获得了该类建筑物表面风压的分布特性,并对建筑周围的风环境作了分析和评价,为结构设计和建筑覆面设计提供了依据.
统一滑移线与有限元求解路基极限荷载
程彩霞, 赵均海, 魏雪英
2006, 23(8): 150-154.
摘要:
应用统一强度理论和统一平面应变滑移线场理论对路基的极限荷载进行了分析,得到了统一滑移线解,此结果考虑了材料的拉压异性和中间主应力的效应,对于岩土类材料有很好的适用性.同时用大型有限元软件Ansys进行了数值分析并与统一滑移线场的计算结果进行了比较,二者接近,证明了统一平面应变滑移线场理论能较真实地反应岩土结构的受力情况,说明用统一强度理论求解路基极限荷载是可行的.
Biot齐次固结方程的通解
胡亚元
2006, 23(8): 155-159.
摘要:
从考虑土颗粒和流体体积压缩的Biot固结方程出发,求得一般Biot固结方程的势函数通解和齐次Biot固结方程的势函数通解.当达西渗透系数趋向无穷大时,齐次Biot固结方程的通解退化为经典弹性静力学的帕普科维奇通解.当颗粒和流体的体积模量趋向无穷大时,Biot固结方程退化为不考虑土颗粒和流体体积压缩的简化Biot固结方程,从而得到一般简化Biot固结方程的势函数通解和齐次简化Biot固结方程的势函数通解.获得Biot固结方程和简化Biot固结方程的位移、应变和应力的势函数通解表达式.
含初始缺陷钢结构损伤累积至断裂及后期的调查分析
吴德飞, 童根树
2006, 23(8): 160-167.
摘要:
为分析钢结构损伤累积至断裂的演变过程,从含初始缺陷钢结构的敏感性出发,提出了基于钢结构动态损伤响应分析的断裂数值模拟理论框架,指出该问题的实质就是求解钢结构在工作应力远低于屈服应力的情况下发生断裂对应于初始缺陷对疲劳寿命增加的百分数.设定初始缺陷为敏感激励参数,并给出疲劳寿命、强度退化以及二者间的数学计算模式.应用确定安全期限的缺陷敏感性理论,运用强度退化方法计算并比较不同初始缺陷情况下钢结构抗断裂韧性和疲劳寿命数值之间的偏差,表明了本法的可行性和有效性.这些结论可为钢结构安全设防提供指导和参考.
其他工程学科
基体性能对泡沫铝力学行为的影响
田杰, 胡时胜
2006, 23(8): 168-171,.
摘要:
用渗流法制备了不同基体的开孔泡沫铝,利用MTS 810和SHPB研究了其准静态和动态力学性能.实验结果表明,泡沫铝基体的性能对泡沫铝材料的力学行为有显著的影响.准静态压缩时脆性泡沫有非常长而平缓的屈服平台区,韧性泡沫的屈服段的应力随着应变的增加而缓慢增加.脆性泡沫的吸能效果总体优于韧性泡沫.
湿热环境对碳纳米管复合材料界面应力传递的影响
张宇驰, 王熙
2006, 23(8): 172-176.
摘要:
基于碳纳米管的热膨胀系数及弹性模量分别为温度变化的函数,基体的热、湿膨胀系数及弹性模量分别为温度变化和湿度变化的函数,应用连续介质力学的经典弹性壳理论及传统纤维拉拔模型,分析了湿热环境对碳纳米管复合材料界面应力传递的影响.数值计算表明,湿度、温度的效应及碳纳米管的层数等参数对界面应力的传递均有显著影响.
地下开采引起地表沉陷预测的弹性薄板法
李文秀, 梁旭黎, 赵胜涛, 梅松华
2006, 23(8): 177-181.
摘要:
基于弹性力学中的薄板弯曲理论,在岩体移动领域建立了地表下沉预测分析的层状模型.通过单元开挖给出了地下工程开挖引起岩体移动变形分析的二维和三维问题理论计算公式,推导了山区地下采矿引起地表下沉的理论公式并用于贵州水城矿务局汪家寨煤矿地下开采引起地表下沉的预测分析.在分析过程中,采用Matlab软件进行数值积分计算和图形绘制.通过工程实例计算分析表明,理论计算结果与矿山现场实测资料二者吻合的很好.
动能弹侵彻多层陶瓷靶板数值模拟研究
韩永要, 赵国志, 方清, 苟瑞君
2006, 23(8): 182-186.
摘要:
结合试验对钨合金长杆弹垂直侵彻多层陶瓷靶板进行了三维数值模拟,得出了侵彻的物理图像及各种参量的变化规律.模拟结果中,后置钢靶剩余穿深和陶瓷破碎锥形状与试验基本一致.对于多层陶瓷靶板,每一层都会有漏斗形的破碎锥出现,且这些破碎锥的形状基本一致.随着陶瓷层数的增多,弹体的速度和动能下降速率逐渐变小.比较了相同厚度的多层和单层陶瓷靶板的抗弹性能,结果表明两者的陶瓷破坏形式不同,多层靶板的抗弹性能要优于相同厚度的单层陶瓷靶板,且仅在一定厚度范围内这种优势才较为明显.
基于小波的二维转动装置优化设计与摩擦试验研究
陈志刚, 王武义, 张广玉
2006, 23(8): 187-192.
摘要:
针对地面对接仿真试验台对二维转动装置的要求,对多种方案分析后,设计了一种抗弯件式结构形式的二维转动装置,它能满足质量轻、刚度强度大和摩擦力矩小的要求.利用基于小波的约束随机方向法对该装置进行了优化设计,这种优化方法不仅提高了优化速度,而且克服了传统约束随机方向法不易求得全局最优解的缺点,优化后其质量降低了30%.随后对该装置的摩擦力矩进行了测试,主动仿真试验台二维转动装置最大摩擦力矩5.N·m,被动仿真试验台二维转动装置最大摩擦力矩1.325N·m.说明抗弯件式二维转动装置是一种比较合理的结构,为仿真试验台真实的模拟对接过程奠定了基础.