光机热集成分析中镜面刚体位移分离 被引量：26

1

作者 张颖 丁振敏 +1 位作者 赵慧洁 邹百英 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期2763-2767,共5页

环境载荷引起的光机系统变形会严重影响光学系统性能。光机热集成分析是评估这种影响的有效手段。在光机热集成分析中,为减小光学系统刚体位移对变形后镜面拟合的影响,采用齐次坐标变换及最小二乘算法来分离光学镜面变形所包含的刚体位... 环境载荷引起的光机系统变形会严重影响光学系统性能。光机热集成分析是评估这种影响的有效手段。在光机热集成分析中,为减小光学系统刚体位移对变形后镜面拟合的影响,采用齐次坐标变换及最小二乘算法来分离光学镜面变形所包含的刚体位移。该方法首先用齐次坐标变换表示出变形数据中的刚体位移;其次利用最小二乘法求解刚体位移参数。利用该方法对一个低温环境下离轴抛物面镜进行了分析,其刚体偏转量都小到μrad量级。同时,对该方法求解刚体位移的精度进行了分析。当刚体偏转量小于0.01 rad求解误差小于1%,结果表明该方法满足光学镜面变形中的刚体位移求解精度要求。 展开更多

关键词 光机热集成分析 刚体位移 齐次坐标变换 最小二乘法

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刚体位移的补充方法及对壳单元有限元解的影响分析

2

作者 黄义 淡勇 李华 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2011年第3期305-308,共4页

精度和收敛问题是有限元分析研究的重点和热点,而刚体位移对壳单元有限元解的精度和收敛性有着显著影响,但学者对位移对壳单元有限元解的精度和收敛性的影响作用有不同的观点,本文给出了在等参壳单元有限元分析中补充刚体位移的又一方法... 精度和收敛问题是有限元分析研究的重点和热点,而刚体位移对壳单元有限元解的精度和收敛性有着显著影响,但学者对位移对壳单元有限元解的精度和收敛性的影响作用有不同的观点,本文给出了在等参壳单元有限元分析中补充刚体位移的又一方法,并通过算例分析说明了刚体位移对壳单元解收敛性和精度的影响.结果表明刚体位移对壳单元解的收敛性影响明显,不容忽视. 展开更多

关键词 刚体位移 壳单元 有限元

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基于地面三维激光扫描技术的建筑物整体位移监测 被引量：19

3

作者 周保兴 岳建平 +1 位作者 张磊 席光永 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2013年第10期76-79,共4页

依据主成分分析算法可以提取点云数据特征的原理,提出基于主成分分析的建筑物三维空间姿态计算方法,并研究利用建筑物三维空间姿态确定建筑物刚体位移的原理和实现步骤。利用实测数据对所提出的方法进行试验分析,验证了该方法应用于确... 依据主成分分析算法可以提取点云数据特征的原理,提出基于主成分分析的建筑物三维空间姿态计算方法,并研究利用建筑物三维空间姿态确定建筑物刚体位移的原理和实现步骤。利用实测数据对所提出的方法进行试验分析,验证了该方法应用于确定建筑物刚体位移的可行性。 展开更多

关键词 变形监测 主成分分析 三维激光扫描 刚体位移 点云

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基于位移控制的单支点桩锚支护结构的优化设计 被引量：6

4

作者 郭院成 王立明 曾力 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 2004年第4期4-7,共4页

考虑单支点桩锚支护结构的刚体位移和弯曲变形,建立了锚杆锚固点和支护桩顶的水平位移计算方法.通过分析水平位移的各个影响因素对位移的作用,指出锚杆位置下移会增加锚杆的拉力并进而加大其配筋,但可以减小桩顶在锚杆张拉锚固后的水平... 考虑单支点桩锚支护结构的刚体位移和弯曲变形,建立了锚杆锚固点和支护桩顶的水平位移计算方法.通过分析水平位移的各个影响因素对位移的作用,指出锚杆位置下移会增加锚杆的拉力并进而加大其配筋,但可以减小桩顶在锚杆张拉锚固后的水平位移变形.以位移控制为目标,通过调整锚杆的位置,对单支点桩锚支护结构的设计进行优化. 展开更多

关键词 桩锚支护结构 位移控制 桩顶 锚杆 支护桩 配筋 张拉 锚固点 刚体位移 支点

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基于笼屉结构的机载高能激光系统光学中舱温度适应性研究

5

作者 李响 周晨 +5 位作者 朱永奇 董科研 高亮 安岩 席文强 刘玉海 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期100-109,共10页

相较于车载、舰载设备,机载设备受体积及工作环境的限制,发展较为缓慢。针对机载设备的轻小型化要求,系统采用“光路堆叠”思想,提出笼屉式分层结构,实现了系统体积的要求。因光学中舱中包含精跟踪及主激光支路,温度变化时各支路间的光... 相较于车载、舰载设备,机载设备受体积及工作环境的限制,发展较为缓慢。针对机载设备的轻小型化要求,系统采用“光路堆叠”思想,提出笼屉式分层结构,实现了系统体积的要求。因光学中舱中包含精跟踪及主激光支路,温度变化时各支路间的光轴一致性难以保证,导致跟踪目标发生偏移,主激光支路无法对目标进行精确打击,严重影响系统的工作。为解决上述问题,对光学中舱进行有限元仿真分析,研究光学中舱在20±5℃情况下各镜片的变形。对镜片变形中影响光轴偏折的刚体位移进行提取计算,计算出单个镜片的偏转角度。根据反射棱镜安装误差理论对各支路间的光轴偏移量进行计算,分析精跟踪支路与主激光支路光轴一致性偏差。经过仿真分析,系统精跟踪支路与主激光支路光轴方位偏差为109.634μrad,俯仰偏差为132.952μrad。在实验室中进行25℃温度实验,结果表明,系统精跟踪支路与主激光支路光轴方位偏差为104.019μrad,俯仰偏差为125.009μrad,与仿真结果误差分别为5.40%、6.35%,验证了仿真结果的合理性。 展开更多

关键词 高能激光系统 笼屉结构 稳态热分析 刚体位移 光轴一致性

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大口径反射镜轻量化结构比较及面形分析 被引量：8

6

作者 刘辉 于清华 裴云天 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期70-74,共5页

根据某空间光学系统的SiC反射镜的设计指标要求,对比分析了各种轻量化结构(包括三角形、正方形、六边形和各种扇形轻量化结构)的力学(自重变形)、热学性能(温度应力变形)。综合比较这些轻量化结构的轻量化率、比刚度和热稳定性能,最终... 根据某空间光学系统的SiC反射镜的设计指标要求,对比分析了各种轻量化结构(包括三角形、正方形、六边形和各种扇形轻量化结构)的力学(自重变形)、热学性能(温度应力变形)。综合比较这些轻量化结构的轻量化率、比刚度和热稳定性能,最终确定采用一种扇形轻量化结构。在轻量化率达到75%的情况下,镜体的自重变形和热变形均满足要求:采用Zernike多项式拟合去除刚体位移后得出,在周边支撑情况下镜面由于自重引起的表面畸变量的RMS值为0.0101μm,约为λ/60(λ=0.6328μm)。 展开更多

关键词 轻型反射镜 碳化硅 ZERNIKE多项式 面形刚体位移

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惯性释放法在大型复杂结构焊接变形预测中的应用（英文） 被引量：3

7

作者 王阳 罗宇 +1 位作者 陈震 薛健 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1147-1159,共13页

在进行大型结构焊接变形有限元分析时,为了固定整体结构刚体位移必须施加不少于6个自由度的约束,但对于自由状态下的结构而言,如何施加这6个最少约束是非常的困难,长期以来是困扰研究人员的难题,也是焊接结构有限元分析在工业现场应用... 在进行大型结构焊接变形有限元分析时,为了固定整体结构刚体位移必须施加不少于6个自由度的约束,但对于自由状态下的结构而言,如何施加这6个最少约束是非常的困难,长期以来是困扰研究人员的难题,也是焊接结构有限元分析在工业现场应用的一个瓶颈。所谓惯性释放法就是可以在不加约束的情况下模拟自由结构的变形。该文将在航海航空领域得到广泛应用的惯性释放法引入大型焊接结构变形分析,解决了自由状态下结构必须施加约束的问题。首先以典型的对接接头为例,比较了两种不同的约束方法之间的差别。然后通过一个典型的船体焊接变形预测的实例,验证了惯性释放法在大型结构中应用的可行性,为焊接结构变形分析在工业生产中广泛应用提供了一个有效的方法。 展开更多

关键词 惯性释放 刚体位移 固有变形 边界条件 大型复杂结构 焊接变形

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节理非线性问题的约束函数法 被引量：2

8

作者 李春光 郑宏 +1 位作者 葛修润 王水林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期955-960,共6页

接触非线性主要表现在其接触状态的突变而导致的非光滑性,这种非光滑性可以通过约束函数进行光滑逼近,进而可以用Newton法得到近似解,此方法称之为约束函数法。岩土工程中常用的Goodman单元就是一种类型的接触模型,但其参数的确定及计... 接触非线性主要表现在其接触状态的突变而导致的非光滑性,这种非光滑性可以通过约束函数进行光滑逼近,进而可以用Newton法得到近似解,此方法称之为约束函数法。岩土工程中常用的Goodman单元就是一种类型的接触模型,但其参数的确定及计算的收敛性都存在着一定的困难。然而把约束函数应用到常规的Goodman单元中则可以解决上述困难,在详细地给出了其有限元法后,给出了处理刚体位移的一种简便方法。作为算例,给出了叠梁和三峡3#坝段坝基稳定性的计算结果。 展开更多

关键词 接触问题 约束函数法 有限元法 Goodman单元 刚体位移

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大跨度钢管混凝土拱桥施工控制预测算法 被引量：2

9

作者 孙航 陈少峰 +1 位作者 刘铁林 杨小森 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2008年第3期371-374,共4页

目的为使斜拉扣挂法吊装施工的大跨度钢管混凝土拱桥钢管拱肋在合拢前满足要求.方法采用最优化理论对扣索初张力和预抬高值进行预测求解,在安装第一个钢管拱肋节段时,把合拢段除外的其余所有梁段有限元模型一次生成,以考虑节段间转角连... 目的为使斜拉扣挂法吊装施工的大跨度钢管混凝土拱桥钢管拱肋在合拢前满足要求.方法采用最优化理论对扣索初张力和预抬高值进行预测求解,在安装第一个钢管拱肋节段时,把合拢段除外的其余所有梁段有限元模型一次生成,以考虑节段间转角连续引起的刚体位移,施工控制的目标为合拢前各钢管拱肋节段高程控制点的标高误差满足要求,采用一阶分析法对节段安装预抬高值进行正装迭代优化求解.结果在一上承式钢管混凝土拱桥施工控制的实际应用结果表明该方法计算简便,可准确地给出各个施工节段得扣索初张力和预抬高预测值.结论利用一次生成模型法进行拱肋吊装迭代优化计算,能方便的考虑拱肋节段转角引起的刚体位移,可较准确地给出满足要求的施工控制预测值. 展开更多

关键词 钢管混凝土拱桥 施工控制 刚体位移 迭代优化

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消热差红外镜头热光学特性分析 被引量：6

10

作者 朱峰 张宇 +2 位作者 陈骥 李洪兵 贾钰超 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1299-1304,共6页

机械被动式消热差红外镜头的诞生解决了传统红外镜头在高低温下,由于温差原因产生不同的离焦量导致镜头成像质量下降的问题。本文以某款机械被动式消热差红外镜头为研究对象,对其进行了热光学特性分析。首先,在ANSYS中建立有限元模型,... 机械被动式消热差红外镜头的诞生解决了传统红外镜头在高低温下,由于温差原因产生不同的离焦量导致镜头成像质量下降的问题。本文以某款机械被动式消热差红外镜头为研究对象,对其进行了热光学特性分析。首先,在ANSYS中建立有限元模型,通过齐次坐标变化运用最小二乘法得出刚体位移。然后,通过Fringe Zernike多项式拟合得到面形变化。最后,在MATLAB平台下编写了基于施密特正交化法的接口程序,将37项Fringe Zernike系数导入到Zemax中进行分析。分析结果表明:在高低温时,由于补偿组的作用,镜头的轴向离焦量得到良好的补偿。高低温时镜片面形会发生变化,在低温时,镜头的成像质量略差于高温。镜头总体成像质量符合使用要求。 展开更多

关键词 消热差红外镜头 热光学特性 刚体位移 光学性能

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红外镜头的热光学特性分析 被引量：4

11

作者 姬文晨 张宇 +3 位作者 黄攀 陈骥 贾钰超 李洪兵 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1477-1481,共5页

考虑环境温度是红外光学系统成像质量的主要影响,需要对红外镜头进行热光学特性分析。阐述了利用齐次坐标变换去除镜面刚体位移的方法,以某红外镜头为例,用有限元软件ANSYS对红外镜头进行热应力分析,并去除镜面产生的刚体位移;对处理后... 考虑环境温度是红外光学系统成像质量的主要影响,需要对红外镜头进行热光学特性分析。阐述了利用齐次坐标变换去除镜面刚体位移的方法,以某红外镜头为例,用有限元软件ANSYS对红外镜头进行热应力分析,并去除镜面产生的刚体位移;对处理后的面形数据进行Zernike多项式拟合,将拟合后的结果代入ZEMAX进行光学性能分析。分析结果表明,热光学分析的方法可以模拟红外光学系统的实际使用条件,预测光机系统的光学性能,对进行光机系统设计具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 红外镜头 热光学特性 刚体位移 ZERNIKE多项式 光学性能

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高精度光学抛物面面形参数计算新方法 被引量：2

12

作者 徐广州 阮萍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期431-437,共7页

鉴于当前光学抛物面面形参数计算模型的复杂性,为解决直接基于抛物面的有限元分析数据,获取高精度抛物面面形参数的计算问题,提出了一种新的光学抛物面形参数计算方法。首先,提出了光学抛物面有限元离散误差的概念,并对其消除技术进行... 鉴于当前光学抛物面面形参数计算模型的复杂性,为解决直接基于抛物面的有限元分析数据,获取高精度抛物面面形参数的计算问题,提出了一种新的光学抛物面形参数计算方法。首先,提出了光学抛物面有限元离散误差的概念,并对其消除技术进行了研究,这也是高精度算法的关键数据处理环节;其次,采用刚体位移数据处理算法分离了抛物面面形的刚体位移与面形畸变位移;最后,采用最优化设计算法获取了抛物面面形均方根等参数计算所需的基础数据。在对抛物面面形参数计算方法研究的基础上,讨论了其算法实现,并对算法程序的正确性进行了校验。校验结果表明:高精度抛物面面形参数计算方法计算精度高,算法校验误差在6%左右,该算法精度能够满足工程需求;为外部热力载荷作用下,光学面形参数的高精度计算提供了新的技术参考。 展开更多

关键词 抛物面 面形参数 离散误差 刚体位移 有限元分析

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用散斑照相法分析工程结构的三维形变 被引量：1

13

作者 何玉明 谭玉山 +1 位作者 汪建民 王喜洲 《激光杂志》 CAS 1985年第5期232-235,240,共5页

本文阐述了用白光散斑或激光散斑照相法分析实际工程结构的三维位移的实用技术。推导了三维位移的定量分析方程,提出了位移矢量指向的判别及别除刚体位移的方法。由实验验证了这一理论分析,并应用此技术测试了一台精密车床主轴箱的三维... 本文阐述了用白光散斑或激光散斑照相法分析实际工程结构的三维位移的实用技术。推导了三维位移的定量分析方程,提出了位移矢量指向的判别及别除刚体位移的方法。由实验验证了这一理论分析,并应用此技术测试了一台精密车床主轴箱的三维热变形。 展开更多

关键词 散斑照相法 三维形变 工程结构 三维位移 实用技术 白光散斑 定量分析 刚体位移 位移矢量 精密车床

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给定连杆点两个位置及两连架杆对应转角综合铰链四杆机构研究 被引量：3

14

作者 高洪 《机械设计》 CSCD 北大核心 2002年第8期46-47,共2页

对于给定连杆点两个位置及两连架杆对应转角和机架杆长等条件,综合铰链四杆机构的问题,以刚体位移矩阵为工具,用解析法分析了此问题有定解的条件,推导出了此问题的设计变量关系式,提出了解析设计步骤,并通过算例予以验证。

关键词 铰链四杆机构 刚体位移矩阵 设计变量关系式

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粘弹性接触问题的数学规划解法

15

作者 李录贤 叶天麒 吕胜利 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期109-113,共5页

主要研究粘弹性物体间的接触问题，同时考虑了刚体位移、摩擦及几何非线性等因素。导出了该问题数学规划解法的标准形式，并通过实例展示了粘弹性物体接触状态随时间的变化规律。

关键词 粘弹性 摩擦接触 刚体位移 数学规划法

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凸轮连杆机构综合方法 被引量：2

16

作者 方毅 《郑州轻工业学院学报》 1991年第3期58-63,共6页

本文利用刚体位移矩阵对凸轮连杆机构进行综合,从理论上证明凸轮连杆机构可以同时实现5个精确位置的给定轨迹和给定函数。本文所介绍的方法,适用于不同结构型式和不同设计要求的凸轮连杆机构的综合。

关键词 刚体位移矩阵 机构综合 凸轮机构

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机载相机非球面光学系统热光学特性分析 被引量：1

17

作者 姜东旭 孙宝玉 +3 位作者 李迎春 林洁琼 王冬雪 王文攀 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期270-275,共6页

环境温度是影响非球面光学系统成像质量的主要因素之一,采用热光学特性分析方法,对某机载相机非球面光学系统进行热光学特性分析,通过有限元法分析相机光学系统结构热变形,并去除镜面表面刚体位移,将面型数据输入光学软件程序进行Zernik... 环境温度是影响非球面光学系统成像质量的主要因素之一,采用热光学特性分析方法,对某机载相机非球面光学系统进行热光学特性分析,通过有限元法分析相机光学系统结构热变形,并去除镜面表面刚体位移,将面型数据输入光学软件程序进行Zernike多项式拟合,将拟合结果导入光学设计软件中,对非球面光学系统成像进行性能评价。分析结果表明:热光学特性分析方法可以有效地对非球面光学系统的实际工作环境进行仿真,预测环境温度对光学系统成像质量的影响,对光学系统设计具有指导意义。 展开更多

关键词 非球面光学系统 热光学特性分析 刚体位移 ZERNIKE多项式

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曲线梁桥爬移模式和典型案例研究 被引量：14

18

作者 史方华 刘苗苗 +2 位作者 余茂峰 彭卫兵 朱志翔 《世界桥梁》 北大核心 2021年第6期96-102,共7页

针对曲线梁桥爬移现象以及严重爬移可导致桥梁侧倾倒塌的问题,研究了多起曲线梁桥爬移案例,提出包含刚体位移和结构变形的曲线梁桥6种典型爬移模式(绕固定墩平面内刚体转动;径向刚体平动;切向刚体平动;墩柱倾斜;一侧支座脱空;平面内弯... 针对曲线梁桥爬移现象以及严重爬移可导致桥梁侧倾倒塌的问题,研究了多起曲线梁桥爬移案例,提出包含刚体位移和结构变形的曲线梁桥6种典型爬移模式(绕固定墩平面内刚体转动;径向刚体平动;切向刚体平动;墩柱倾斜;一侧支座脱空;平面内弯曲),并分析各种爬移模式对应的案例,研究其产生的内在机理。结果表明:工程实例中的曲线梁桥爬移是一种或几种典型模式的叠加;支座设计或安装错误、施工偏差和墩柱倾斜是曲线梁桥发生刚体位移的主要原因,温度效应、离心力和支座的边界条件不当则是引起结构变形的主要原因。针对曲线梁桥横坡、纵坡变化产生的梁底垫块几何尺寸施工偏差易引发爬移的特点,建议设计采用自复位支座或有效侧向约束构造;在管养方面,建议重点关注梁端伸缩缝工作情况,发生爬移时及时采取必要措施,避免爬移累积。 展开更多

关键词 曲线梁桥 爬移模式 刚体位移 结构变形 施工偏差 纠偏措施

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一种新的节理裂隙岩体弹塑性模型 被引量：5

19

作者 杨万托 余天堂 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期270-272,共3页

提出一种节理裂隙岩体弹塑性模型,将结构划分为块体单元和缝单元,其中缝单元可以是实际节理裂隙,也可以是人为缝单元。以块体单元形心的刚体位移和块体的平均应变作为基本未知量。该模型能充分考虑节理裂隙材料和块体材料的本构关系,计... 提出一种节理裂隙岩体弹塑性模型,将结构划分为块体单元和缝单元,其中缝单元可以是实际节理裂隙,也可以是人为缝单元。以块体单元形心的刚体位移和块体的平均应变作为基本未知量。该模型能充分考虑节理裂隙材料和块体材料的本构关系,计算量不大,是一种位移不协调单元。该模型特别适合节理裂隙岩体的数值分析。 展开更多

关键词 刚体位移 平均应变 块体单元 弹塑性模型 缝单元 节理裂隙岩体 本构关系

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块体单元法及其在岩体稳定分析中的应用 被引量：27

20

作者 任青文 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1995年第1期1-7,共7页

所提出的块体单元法，是以块体单元的刚体位移为基本未知量，并根据它们在外力作用下的平衡条件、变形协调条件及块体之间夹层材料的本构关系，建立起块体单元法的支配方程，用于确定块体位移及夹层材料的应力状态。该法特别适用于具有... 所提出的块体单元法，是以块体单元的刚体位移为基本未知量，并根据它们在外力作用下的平衡条件、变形协调条件及块体之间夹层材料的本构关系，建立起块体单元法的支配方程，用于确定块体位移及夹层材料的应力状态。该法特别适用于具有地质结构面岩体的稳定分析，也可以对一般结构进行变形和应力分析。与有限单元法相比，可减少未知量个数，提高计算精度和速度。 展开更多

关键词 岩体 稳定分析 块体单元法 刚体位移

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