基于四杆张拉整体结构二自由度并联调整平台

1

作者 孙建伟 文琦 许天阔 《长春工业大学学报》 CAS 2024年第6期508-518,共11页

针对并联机构在智能制造和机器人领域应用中对高精度、强承载和高动态性能的需求,提出一种创新的四杆张拉整体结构二自由度并联调整平台机构。首先基于张拉整体结构,通过建立节点矩阵和轨迹规律确定机构构型,并利用移动副限制实现二自... 针对并联机构在智能制造和机器人领域应用中对高精度、强承载和高动态性能的需求,提出一种创新的四杆张拉整体结构二自由度并联调整平台机构。首先基于张拉整体结构,通过建立节点矩阵和轨迹规律确定机构构型,并利用移动副限制实现二自由度翻转,充分发挥其自平衡和自稳定优势;随后通过运动学求解和奇异性分析研究输入输出参数关系,避免奇异点引发的不稳定问题;再通过工作空间求解和仿真分析验证了机构的运动性能和合理性;最后制作物理样机并进行驱动力和定心实验。结果表明,样机具有优异的柔顺性和自平衡、自稳定特性,实际翻转与理论计算基本一致,验证了机构的可行性和设计合理性。此研究为并联机构的优化设计和实用化应用提供了新的理论基础和技术途径,具有重要的工程应用意义。 展开更多

关键词 并联机构 张拉整体结构 结构设计 动力学分析

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基于奇异值分解张拉整体结构找形方法 被引量：1

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作者 罗阿妮 曹紫莺 刘贺平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期957-963,共7页

张拉整体结构是由一组不连续的受压单元包含于连续受拉单元组成的稳定自平衡结构,为了寻找自平衡状态下的构型,引入奇异值分解的方法,将寻找张拉整体结构的自平衡构型问题转化为最小奇异值的判定。通过广义节点坐标和构件之间的连接关... 张拉整体结构是由一组不连续的受压单元包含于连续受拉单元组成的稳定自平衡结构,为了寻找自平衡状态下的构型,引入奇异值分解的方法,将寻找张拉整体结构的自平衡构型问题转化为最小奇异值的判定。通过广义节点坐标和构件之间的连接关系建立结构的数学模型;引入力密度的概念,对张拉整体结构进行受力分析,列写包含平衡矩阵的平衡方程;对平衡矩阵进行奇异值分解,利用分解获得的最小奇异值判断平衡方程是否有解,对张拉整体结构是否存在自平衡构型进行初步判定,再依据获得的力密度的均匀性(同组构件力密度大小相等)和正负属性(杆的力密度小于0,索的力密度大于0)对结构自平衡状态进一步判断;通过实例分析对该找形方法的可行性进行了验证,结果表明:该方法可以找到张拉整体结构自平衡构型。本文为寻找自平衡张拉整体结构提供了一种思路。 展开更多

关键词 张拉整体结构 找形方法 节点坐标 连接矩阵 平衡矩阵 平衡方程 奇异值分解 力密度

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环形张拉整体结构的研究和应用 被引量：3

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作者 袁行飞 彭张立 董石麟 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期8-13,共6页

张拉整体结构是一种由连续拉索和断续压杆构成的新型结构。有关正圆柱形张拉整体结构和球形张拉整体结构的研究已被广泛开展,但另一种基本的几何拓扑形态——环形张拉整体结构却很少受到关注。提出一种新型环形张拉整体结构,对其拓扑和... 张拉整体结构是一种由连续拉索和断续压杆构成的新型结构。有关正圆柱形张拉整体结构和球形张拉整体结构的研究已被广泛开展,但另一种基本的几何拓扑形态——环形张拉整体结构却很少受到关注。提出一种新型环形张拉整体结构,对其拓扑和找形问题进行研究,采用平衡矩阵法求解该结构的自应力模态和机构位移模态。通过在索穹顶结构中引入环形张拉整体圈梁,提出一种新型索穹顶,并对初始预应力分布和结构性能进行了分析。算例结果表明该新型索穹顶是一种刚度较好且完全自支承自平衡的张拉整体结构。此研究丰富了现有张拉整体结构形式及其应用。 展开更多

关键词 正圆柱形张拉整体结构 球形张拉整体结构 环形张拉整体结构 找形 索穹顶

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基于动态滑模的张拉整体结构振动控制研究

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作者 冯晓东 王晓煜 +2 位作者 郑亦汶 吕辉 高双 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期293-300,共8页

为降低动力荷载条件下张拉整体结构的振动响应,提升结构体系的主动控制效果,提出了一种适用于张拉整体结构的动态滑模控制方法。根据结构体系的动力学模型,推导出受控系统的状态空间表达,进而设计了基于趋近律的动态滑模控制器,并运用... 为降低动力荷载条件下张拉整体结构的振动响应,提升结构体系的主动控制效果,提出了一种适用于张拉整体结构的动态滑模控制方法。根据结构体系的动力学模型,推导出受控系统的状态空间表达,进而设计了基于趋近律的动态滑模控制器,并运用模糊规则对控制器参数进行自适应调节。采用一种基于作动器同等能量输入的对比分析方案,结合控制性能评价指标,探讨了作动器的控制效能问题,并以此评估不同控制方法对体系的控制效果。以某一跨度为5 m的空间张拉整体梁为例,对其开展了水平地震作用下的数值仿真,结果表明,动态滑模控制方法提升了作动器的控制效能,对降低结构的动态响应是切实有效的,且比常规的二次线性最优控制方法具备更加优异的控制效果,为此类结构的主动振动控制研究提供了新的策略选择。 展开更多

关键词 张拉整体结构 动态滑模控制 模糊规则 振动控制 控制效能

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采用改进鱼群算法的张拉整体结构找形方法 被引量：7

5

作者 林敏 李团结 纪志飞 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期112-117,共6页

针对传统力密度法求解大规模、不规则张拉整体结构找形效率不高的问题,提出了一种力密度法与改进鱼群算法相结合的找形方法.先基于力密度法建立结构的平衡方程组,然后采用改进的鱼群算法在力密度空间内进行全局搜索,找出一组合适的力密... 针对传统力密度法求解大规模、不规则张拉整体结构找形效率不高的问题,提出了一种力密度法与改进鱼群算法相结合的找形方法.先基于力密度法建立结构的平衡方程组,然后采用改进的鱼群算法在力密度空间内进行全局搜索,找出一组合适的力密度值使得平衡矩阵的秩满足求解条件,从而找到结构的平衡构形.该算法加入了全局最优人工鱼信息,引入了吞食行为和跳跃行为,并采用了自适应步长,比传统鱼群算法搜索效率更高,不容易陷入局部极值.以扩展八面体张拉整体结构为例,用该方法进行了找形,并和传统鱼群算法的找形结果进行了对比分析.仿真结果表明,该找形方法的找形结果可靠,并且收敛精度和平均最优值较传统鱼群算法均有所提高. 展开更多

关键词 张拉整体结构 鱼群算法 静力平衡 找形 群智能

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张拉整体结构的稳定性判定及刚度分析 被引量：14

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作者 张沛 冯健 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期48-57,共10页

张拉整体结构是一种由连续拉索和断续压杆构成的新型空间结构体系,结构刚度及稳定性主要靠预应力提供。以切线刚度矩阵的正定性为稳定判据,通过分析体系切线刚度矩阵解析表达式的构成,系统研究张拉整体结构的稳定条件。按稳定性由强到弱... 张拉整体结构是一种由连续拉索和断续压杆构成的新型空间结构体系,结构刚度及稳定性主要靠预应力提供。以切线刚度矩阵的正定性为稳定判据,通过分析体系切线刚度矩阵解析表达式的构成,系统研究张拉整体结构的稳定条件。按稳定性由强到弱,给出张拉整体结构的实用分类法则。对于确定形态的张拉整体结构,只需验证几何刚度矩阵及其关于内部机构位移模态缩减形式的正定性即可判断其属于何种稳定等级,且预应力水平较低时,后者的最小特征根与切线刚度矩阵的最小特征根一样可用来度量张拉整体结构的刚度。通过考察系统总势能二阶增量(亦即切线刚度矩阵的二次型)随预应力水平的变化规律,详细阐述各稳定等级对应的刚度特性,为寻找真正适用于功能性建筑的张拉整体结构形式提供理论依据。最后通过对一系列张拉整体单元及一个由多单元组合而成的张拉整体结构进行算例分析验证文中理论的有效性。 展开更多

关键词 张拉整体结构 稳定条件 切线刚度矩阵 正定性 预应力水平 特征值分析

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张拉整体结构振动最优控制的作动器优化配置 被引量：5

7

作者 江洁 李团结 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期170-175,共6页

将模拟退火算法应用于张拉整体结构作动器的优化配置中,分析了作动器位置对于结构振动控制的影响.利用有限元软件建立了4层张拉整体结构的有限元模型,通过对张拉整体结构的动力学方程进行模态变换和模态截断,推导出了结构控制的状态空... 将模拟退火算法应用于张拉整体结构作动器的优化配置中,分析了作动器位置对于结构振动控制的影响.利用有限元软件建立了4层张拉整体结构的有限元模型,通过对张拉整体结构的动力学方程进行模态变换和模态截断,推导出了结构控制的状态空间方程.在结构振动最优控制的基础上,选取与结构作动器位置相关的系统的能量为优化指标,采用模拟退火算法对张拉整体结构的作动器位置进行优化配置.仿真结果表明,将作动器布置于优化解的位置时,振动控制性能得到了明显提高,证明了该方法的有效性, 展开更多

关键词 张拉整体结构 振动控制 作动器 最优控制 模拟退火算法 优化配置

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约束优化理论和动力松弛技术在张拉整体结构找形分析中的联合应用 被引量：5

8

作者 张沛 冯健 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期82-92,共11页

在诸多具有代表性的张拉整体结构找形方法中,一个有效的思路是将其归结为约束优化问题,从而运用非线性规划的方法进行求解。文中首先证明了约束优化问题的最优性条件与张拉整体结构平衡方程的等价性。随后,在优化模型的求解问题上,利用... 在诸多具有代表性的张拉整体结构找形方法中,一个有效的思路是将其归结为约束优化问题,从而运用非线性规划的方法进行求解。文中首先证明了约束优化问题的最优性条件与张拉整体结构平衡方程的等价性。随后,在优化模型的求解问题上,利用目标函数的梯度向量即为节点不平衡力这一重要关系,在梯度法的基础上引入动力松弛思想,让非平衡形态下的质点系在不平衡力的作用下开始运动,并通过"运动阻尼"使结构收敛至平衡位形。计算实践表明,引入动力松弛技术可确保迭代点在无需步长调整的情况下稳定而迅速地逼近极小点的邻域,改善梯度法在极小点附近收敛缓慢,须逐步减小步长以提高收敛精度的不足。由于目标函数中幂指数的取值对找形的成败影响较大,文中对此进行了重点探讨,建议其合理取值为3或4。在幂指数取定的情况下,通过调整权重系数和目标杆长控制结构位形,从而获取理想的找形结果。对于存在固定节点的索杆体系,还给出边界条件的处理方法,为开发新型空间结构提供有效的工具。 展开更多

关键词 张拉整体结构 找形分析 约束优化 梯度法 动力松弛 边界条件

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张拉整体结构的多平衡态研究 被引量：3

9

作者 蔡建国 冯健 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期32-39,共8页

对张拉整体结构的多平衡态现象进行深入研究,首先利用解析方法分别找出平面张拉整体结构、棱柱式张拉整体结构和交叉索式张拉整体结构的多个平衡态;随后研究多个平衡态之间的能量关系,并判定这些平衡态的稳定性。分析结果表明:平面张拉... 对张拉整体结构的多平衡态现象进行深入研究,首先利用解析方法分别找出平面张拉整体结构、棱柱式张拉整体结构和交叉索式张拉整体结构的多个平衡态;随后研究多个平衡态之间的能量关系,并判定这些平衡态的稳定性。分析结果表明:平面张拉整体结构有可能存在多种内力密度分布形式,且其对应的平衡都是稳定的。棱柱式张拉整体结构拥有的内力密度分布形式的数目为欧拉函数的一半,其弹性应变能随着平衡态阶次的增加而增大。交叉索式张拉整体结构也可以具有不同的内力密度分布,其最后1阶平衡态的能量最小,但未必所有交叉索式张拉整体结构都存在稳定的平衡状态。 展开更多

关键词 张拉整体结构 平衡态 找形 能量 稳定

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张拉整体结构的非线性主动控制 被引量：1

10

作者 许贤 罗尧治 沈雁彬 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1979-1984,2035,共7页

为了有效解决张拉整体结构在各种动态激励下的振动控制问题,保证结构的功能与安全性,研究张拉整体结构的主动控制问题.根据结构的机电耦合作动方程,推导结构的状态空间描述.基于瞬时最优控制算法和New-mark关系,推导张拉整体结构机电耦... 为了有效解决张拉整体结构在各种动态激励下的振动控制问题,保证结构的功能与安全性,研究张拉整体结构的主动控制问题.根据结构的机电耦合作动方程,推导结构的状态空间描述.基于瞬时最优控制算法和New-mark关系,推导张拉整体结构机电耦合最优控制方程.在Newmark算法的基础上引入Newton-Raphson迭代过程,考虑结构的几何非线性效应,实现了张拉整体结构的机电耦合非线性主动控制.以双层柱状张拉整体结构在随机激励下的振动控制为例,验证了算法的正确性与可行性. 展开更多

关键词 张拉整体结构 机电耦合最优控制 非线性主动控制

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张拉整体结构外力与形变间关系分析及实验验证 被引量：4

11

作者 李团结 车明奎 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期24-28,共5页

针对张拉整体结构中杆件只受轴向压力,绳索和弹簧等只受轴向拉力的情况,采用拉格朗日动力学和样机实验,对外力作用下张拉整体结构中弹簧变形量进行了分析和测量.首先,推导了张拉整体结构平衡状态的力学模型,对非保守力作用下张拉整体结... 针对张拉整体结构中杆件只受轴向压力,绳索和弹簧等只受轴向拉力的情况,采用拉格朗日动力学和样机实验,对外力作用下张拉整体结构中弹簧变形量进行了分析和测量.首先,推导了张拉整体结构平衡状态的力学模型,对非保守力作用下张拉整体结构弹簧的变形量进行了计算;然后,通过三杆六索张拉整体结构样机实验,对弹簧变形量进行了测量.实验与计算结果的对比分析,验证了张拉整体结构力学模型的合理性,揭示了外力与形变间的内在数学关系. 展开更多

关键词 张拉整体结构 变形 弹簧 实验 力学

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不规则三杆张拉整体结构的找形

12

作者 刘贺平 黄文杰 +2 位作者 宋健 赖潇亮 罗阿妮 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期276-283,共8页

为了获得不规则形态的张拉整体结构,本文提出了一种确定稳定构型的思路,即基于规则张拉整体结构在大部分构件长度不变的条件下,在一定范围内改变其个别构件长度,稳定状态时这些构件的长度最小。通过规则张拉整体结构单元稳定条件分析、... 为了获得不规则形态的张拉整体结构,本文提出了一种确定稳定构型的思路,即基于规则张拉整体结构在大部分构件长度不变的条件下,在一定范围内改变其个别构件长度,稳定状态时这些构件的长度最小。通过规则张拉整体结构单元稳定条件分析、非规则三杆张拉整体结构的稳定构型分析、求解思路分析几个方面的研究,获得了具体的构型方法,并通过具体数值求解、仿真分析和搭建实物模型等手段对此方法的正确性进行了验证,证明此方法求得的结构稳态数值的精度较高。为张拉整体结构基于构件变化的找形及机构化分析提供了一种思路。 展开更多

关键词 张拉整体结构 线性迭代法 找形 节点矩阵 连接矩阵 平衡矩阵 稳定性 奇异值分解

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含冗余拉索的棱柱型张拉整体结构成形过程分析 被引量：1

13

作者 张沛 冯健 周继凯 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期848-855,共8页

为有效指导张拉整体结构的施工成形,对其成形过程进行仿真分析,并预测其所需经历的施工平衡状态.定义了一类带有冗余拉索的棱柱型张拉整体结构,采用解析方法研究其自应力模态、刚度等力学特性随相位角的变化规律.基于此类结构的拓扑关系... 为有效指导张拉整体结构的施工成形,对其成形过程进行仿真分析,并预测其所需经历的施工平衡状态.定义了一类带有冗余拉索的棱柱型张拉整体结构,采用解析方法研究其自应力模态、刚度等力学特性随相位角的变化规律.基于此类结构的拓扑关系,提出了设置临时吊点并分批次张拉2组斜索的成形方案,采用简化的动力松弛法对其成形过程进行逆向追踪.结果表明,通过控制杆件的轴向刚度模拟主动索的移除、被动索的松弛或张紧,可确保结构拓扑不因拉索退出工作而发生变化,算法稳定性好.将动力松弛法与反分析思想相结合可准确预测张拉整体结构成形过程的中间状态,并给出节点坐标、杆件内力等各项结构参数,为此类结构的施工成形提供理论依据. 展开更多

关键词 张拉整体结构 相位角 成形过程 动力松弛法 施工控制反分析

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基于共旋坐标法的张拉整体结构弹塑性静力分析 被引量：10

14

作者 冯晓东 罗尧治 +1 位作者 丁毅 黄世荣 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期122-129,共8页

为研究张拉整体结构的弹塑性静力特性,引入一种适用于求解大转动小应变的高效有限元算法——共旋坐标(CR)法.将空间杆单元的大位移分解为整体坐标系下的刚体位移和局部坐标系下的小变形,推导出了单元切线刚度矩阵的新表达式.采用一种结... 为研究张拉整体结构的弹塑性静力特性,引入一种适用于求解大转动小应变的高效有限元算法——共旋坐标(CR)法.将空间杆单元的大位移分解为整体坐标系下的刚体位移和局部坐标系下的小变形,推导出了单元切线刚度矩阵的新表达式.采用一种结合荷载增量策略和Newton-Raphson法的非线性有限元算法对一个四杆张拉整体结构单元体的几何非线性弹塑性特性进行了研究.结果表明:相比于传统的TL法和UL法,采用CR法对张拉整体结构进行非线性静力特性分析具有更高的计算效率;四杆单胞结构下层构件的刚度大于上层构件的刚度;自应力系数的增大会导致四杆单胞结构变“硬”,且结构受压时的表现比受拉时更为明显;相比于结构的弹塑性响应,自应力系数在结构的弹性响应中扮演着更重要的角色. 展开更多

关键词 张拉整体结构 弹塑性静力特性 共旋坐标法 切线刚度矩阵 自应力系数

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基于方案矩阵编制策略的张拉整体结构拓扑形态研究 被引量：2

15

作者 冯晓东 章万鹏 +2 位作者 罗尧治 撒剑波 陈灿 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期75-86,共12页

为解决指定节点坐标下张拉整体结构拓扑形态问题,提出一种将关联矩阵编码后组成方案矩阵的拓扑找形方法。基于张拉整体结构形态分析理论,以各节点连接构件的数量为约束指标,通过合理地选取构成方案矩阵中的若干元素以确定各单元所在的... 为解决指定节点坐标下张拉整体结构拓扑形态问题,提出一种将关联矩阵编码后组成方案矩阵的拓扑找形方法。基于张拉整体结构形态分析理论,以各节点连接构件的数量为约束指标,通过合理地选取构成方案矩阵中的若干元素以确定各单元所在的空间位置,由此构建0,-1整数变量与结构体系几何稳定之间的关系,结合稳定性判定条件以实现张拉整体结构的拓扑找形。最后以2个空间张拉整体结构为例,结合对称性指标,找到若干拓扑形态高度对称的张拉整体结构,从而验证该算法的可行性及准确性。结果表明,该方法为确定指定节点坐标下张拉整体结构的拓扑形态提供了一条有效的解决途径,对于空间二十六单元张拉整体结构,可寻找到17个压杆数量不同的拓扑形态,力密度对称指标临界值为0.3846。对于空间三十六单元张拉整体结构中,可获取5个压杆数量一致的拓扑形态,且可通过调整性能评价指标中不同设计参数的权重比例寻找到满足工程特定需求的可行形态。 展开更多

关键词 张拉整体结构 拓扑变量 方案矩阵 对称性指标

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基于量子天牛须搜索的张拉整体结构预应力优化研究 被引量：1

16

作者 冯晓东 撒剑波 +2 位作者 郑亦汶 李锋 罗尧治 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2023年第3期350-358,共9页

为快速求解给定的大型张拉整体结构在特定分组方案下的最优预应力,提出一种基于量子天牛须搜索的优化方法.该方法根据平衡矩阵分析理论,由奇异值分解法确定自应力模态数,根据结构构件的范数值获得几何对称约束,以达到减少自应力模态组... 为快速求解给定的大型张拉整体结构在特定分组方案下的最优预应力,提出一种基于量子天牛须搜索的优化方法.该方法根据平衡矩阵分析理论,由奇异值分解法确定自应力模态数,根据结构构件的范数值获得几何对称约束,以达到减少自应力模态组解空间的目标;根据算法流程建立预应力优化模型,接着通过量子天牛须搜索算法求解各组自应力模态组合系数,以获得满足结构稳定性要求的最优初始预应力.同时,引入切线刚度矩阵特征值来检验张拉整体结构的稳定性.最后,采用该方法对平面和空间张拉整体网架结构求解最优初始预应力,验证了该方法的有效性. 展开更多

关键词 张拉整体结构 预应力优化方法 几何对称性 奇异值分解

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张拉整体结构——新型的空间结构体系 被引量：2

17

作者 傅丰 《四川建筑科学研究》 2004年第3期3-5,共3页

张拉整体结构是一种近年来发展起来的新型的大跨度空间结构体系。本文对张拉整体结构的概念进行了总结,并提出了较准确的定义。此外,还介绍了张拉整体结构的发展状况。

关键词 张拉整体结构 大跨度空间结构 准确 体系 发展状况 定义 概念

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张拉整体结构找形的力密度法 被引量：1

18

作者 于晓明 纪燕霞 周克元 《低温建筑技术》 2021年第1期74-77,共4页

力密度法是张拉整体结构的一种重要的找形方法,文中首先对张拉整体结构找形的力密度法进行介绍,依据分析时关注的主要变量对力密度法的找形方式进行了分类,根据上述分类提出了应用力密度法的数值找形过程,找形过程只需要提供很少的信息... 力密度法是张拉整体结构的一种重要的找形方法,文中首先对张拉整体结构找形的力密度法进行介绍,依据分析时关注的主要变量对力密度法的找形方式进行了分类,根据上述分类提出了应用力密度法的数值找形过程,找形过程只需要提供很少的信息,构件类型和节点的拓扑关系。力密度矩阵的特征值分解和平衡矩阵的奇异值分解在找形过程用于计算满足矩阵秩亏条件的节点坐标和力密度的迭代计算。最后给出数值算例和比较以证明其有效性和稳健性。 展开更多

关键词 张拉整体结构 找形 力密度法

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一种空间六杆张拉整体结构找形分析与设计 被引量：3

19

作者 冯晓东 周倩倩 +3 位作者 章万鹏 何溯 张佳丹 赵容舟 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2020年第3期343-350,共8页

本文提出了一种求解张拉整体结构初始形态的可行预应力找形的新方法.根据已知结构的单元类型和几何拓扑关系,分别采用谱分解和奇异值分解的方法将结构体系的平衡矩阵和力密度矩阵分解,在此基础上进行循环迭代直至满足对应矩阵最小秩缺... 本文提出了一种求解张拉整体结构初始形态的可行预应力找形的新方法.根据已知结构的单元类型和几何拓扑关系,分别采用谱分解和奇异值分解的方法将结构体系的平衡矩阵和力密度矩阵分解,在此基础上进行循环迭代直至满足对应矩阵最小秩缺失的必要条件,以此寻找合适的节点坐标和力密度.基于空间六杆张拉整体结构算例结果,利用棉绞线和PVC管模拟拉压单元成功制作模型进行了结果验证.本文的算例分析和模型结果证实了该空间六杆张拉整体结构体系的合理性,为新型复杂张拉整体结构的构型研究提供了一条新的途径. 展开更多

关键词 张拉整体结构 初始形态 平衡矩阵 奇异值分解

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基于向量式结构力学的张拉整体结构可展性能研究 被引量：3

20

作者 冯晓东 戴冠鸥 +1 位作者 杨伟家 撒剑波 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2021年第3期350-357,共8页

基于向量式结构力学理论提出了一种通过调节顶部拉索以实现张拉整体结构展开的驱动方式.利用MATLAB编程确定结构折叠状态下的初始形态;然后应用上述驱动方式对结构的展开路径进行跟踪研究,并确定构件的受力情况;最后利用ANSYS有限元软... 基于向量式结构力学理论提出了一种通过调节顶部拉索以实现张拉整体结构展开的驱动方式.利用MATLAB编程确定结构折叠状态下的初始形态;然后应用上述驱动方式对结构的展开路径进行跟踪研究,并确定构件的受力情况;最后利用ANSYS有限元软件对计算结果进行校核.研究结果表明:张拉整体结构的展开过程是一个从可发生有限位移的机构到结构的过程,其展开过程可以通过该驱动方式实现,并可通过结构线刚度矩阵的正定性判定其最终形态的稳定性;在结构运动的过程中,顶部拉索作为主动索在结构展开过程中起到了调控的作用,同时拉索中的预应力也为结构提供了一定的初始刚度. 展开更多

关键词 张拉整体结构 展开运动 向量式结构力学 运动轨迹

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