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局部爆炸荷载作用下浅埋防护工事支撑结构层的动力分析方法
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作者 陈力 刘思嘉 《含能材料》 北大核心 2025年第7期725-737,共13页
为解决浅埋成层式工事中分配层厚度受限所导致的爆炸荷载高度局部化问题,提出了一种可考虑荷载局部化特征的等效单自由度动力分析方法,用于支撑结构层顶板的响应评估。基于选取的振型函数与能量等效原理,建立了结构在弹性与塑性响应阶... 为解决浅埋成层式工事中分配层厚度受限所导致的爆炸荷载高度局部化问题,提出了一种可考虑荷载局部化特征的等效单自由度动力分析方法,用于支撑结构层顶板的响应评估。基于选取的振型函数与能量等效原理,建立了结构在弹性与塑性响应阶段的动力系数计算方法,并通过有限元模拟验证其有效性。结果表明,均布荷载下的静挠曲线仍可作为局部荷载作用下的振型函数,误差在可接受范围内。若将局部荷载按等冲量原则简化为均布荷载进行设计,结构最大位移可能被严重低估,误差最高可达9.7倍。在结构塑性响应阶段,结构抗力动力系数与塑性变形程度呈负相关。荷载总作用时间与结构自振频率的乘积对结构的响应影响显著:当该乘积小于等于1时,结构响应受冲量主导;当其接近10时,适度延长升压时间有利于结构承受更大的爆炸荷载;当该乘积大于等于50时,延长升压时间的增益效果趋于饱和。该方法能有效刻画浅埋工事支撑结构层在局部爆炸荷载下的动力响应特征,为相关防护结构的抗爆设计提供理论依据。 展开更多
关键词 抗爆结构 成层式 支撑结构 局部荷载 动力系数 抗爆设计
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双挤出头3D打印制备石墨烯/SiC复合材料的水凝胶支撑结构
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作者 吴雪雪 刘洪军 +3 位作者 李亚军 唐润 Yatskovskyi Dmytro 李亚敏 《精密成形工程》 北大核心 2025年第7期164-174,共11页
目的为双挤出头3D打印制备石墨烯/Si C复合材料提供水凝胶支撑结构设计依据和参考。方法制备淀粉基水凝胶并分析其流变性、烧蚀性、挤出丝成形性和负载能力,采用3D打印技术制备网格试样并对试样尺寸进行测量,分析不同结构模式、不同打... 目的为双挤出头3D打印制备石墨烯/Si C复合材料提供水凝胶支撑结构设计依据和参考。方法制备淀粉基水凝胶并分析其流变性、烧蚀性、挤出丝成形性和负载能力,采用3D打印技术制备网格试样并对试样尺寸进行测量,分析不同结构模式、不同打印方向和不同填充率对水凝胶支撑成形精度的影响,并对支撑复合材料间的匹配跨距进行了优化,最后将所得优化参数应用于水凝胶中并制备了复杂结构零件。结果当石墨烯/Si C复合材料的倾角低于70°时,楔形零件发生明显变形,水凝胶呈现明显的剪切稀化特性,800℃烧蚀后几乎无残留,挤出丝完整均匀,可独立负载8 mm高的复合材料;不同结构模式按支撑高度偏差由小到大的顺序依次为直线、蜂窝、波浪、三角。当支撑打印方向为0°时,高度偏差最小((+0.08±0.23)mm),当支撑打印方向为30°时,偏差最大且误差线范围最宽((+0.48±0.3)mm);填充率对高度偏差的影响随着填充率的增大呈现出先降低后升高的趋势,当填充率为50%时,水凝胶支撑高度偏差最小;石墨烯/Si C复合材料和水凝胶支撑间应有一定跨距,但当跨距超过1 mm时,悬空位置明显变形;零件试制结果证明,优化的水凝胶支撑结构可用于制备复杂结构石墨烯/Si C复合材料。结论水凝胶成本低、挤出成形好、烧结残余少、去除工艺简单,具备一定的负载能力,可以作为双挤出头3D打印石墨烯/Si C复合材料的支撑材料;且优化后的水凝胶支撑结构参数为直线模式、打印方向为0°、填充率为50%,2种材料的匹配跨距为1 mm。 展开更多
关键词 双挤出头3D打印 石墨烯/SiC复合材料 水凝胶 支撑结构 浆料挤出
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液氢储罐支撑结构关键技术与展望
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作者 邱一男 刘锣汉 +2 位作者 马兴龙 徐元元 康慧芳 《太阳能学报》 北大核心 2025年第9期419-425,共7页
对液氢储罐支撑结构的类型、材料和应用进行综述分析,评估各种支撑结构的优缺点,进而对液氢贮罐支撑结构在槽车、船舶、飞机、火箭运输进行场景化的分析。就研究现状而言,支撑结构的使用类型具有明显的场景化特征,杆支撑是选择最多的结... 对液氢储罐支撑结构的类型、材料和应用进行综述分析,评估各种支撑结构的优缺点,进而对液氢贮罐支撑结构在槽车、船舶、飞机、火箭运输进行场景化的分析。就研究现状而言,支撑结构的使用类型具有明显的场景化特征,杆支撑是选择最多的结构。材料方面,复合材料是最有潜力的材料,其绝热性能、防腐性、力学性能都较为优秀,处于快速发展阶段。此外,随着液氢储罐使用场景拓展,绝热已不再是唯一的问题,特别在移动式储罐中,振动、冲击导致的能量传递以及对结构强度的影响也需要重点关注。 展开更多
关键词 液氢储罐 支撑结构 振动 绝热性能 低温特性
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基于支撑结构位置的骨增量方法分类及应用展望
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作者 杨博 范震 +2 位作者 董强 杨晓喻 陈明 《国际口腔医学杂志》 北大核心 2025年第4期428-435,共8页
骨增量在口腔种植患者中应用广泛,严重萎缩的牙槽嵴骨增量效果较差。本文通过文献总结及回顾,基于支撑结构位置的不同,将常用的骨增量手术分为4类,归纳各骨增量技术的优势和不足,并结合临床工作中所做的探索对其应用展望等方面进行阐述... 骨增量在口腔种植患者中应用广泛,严重萎缩的牙槽嵴骨增量效果较差。本文通过文献总结及回顾,基于支撑结构位置的不同,将常用的骨增量手术分为4类,归纳各骨增量技术的优势和不足,并结合临床工作中所做的探索对其应用展望等方面进行阐述,笔者认为第二类第二亚类的间接中央支撑方式前景广阔,考虑基于“间接中央支撑”理念设计新的骨增量术式。对中央支撑式骨增量技术理念的探索、发展和应用,将有望增加骨增量术式,为骨增量的临床决策提供全新思路。 展开更多
关键词 骨增量 支撑结构 中央支撑 口腔种植
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基于整体二阶弹性分析的海上风电支撑结构设计方法研究
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作者 邱旭 王志成 +3 位作者 万兆聪 冯又全 陈俊岭 李会 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期676-682,共7页
对现有规范中的不同结构设计方法进行梳理,在此基础上提出适用于不同形式海上风力发电支撑结构的基于整体二阶弹性分析的结构设计方法。对基于一阶弹性分析的压弯整体稳定验算公式进行修正,使其能适用于二阶弹性分析下等截面和变截面构... 对现有规范中的不同结构设计方法进行梳理,在此基础上提出适用于不同形式海上风力发电支撑结构的基于整体二阶弹性分析的结构设计方法。对基于一阶弹性分析的压弯整体稳定验算公式进行修正,使其能适用于二阶弹性分析下等截面和变截面构件验算;根据支撑的强度和刚度要求介绍通过在支撑点处施加假想力来考虑导管架结构整体几何缺陷的方法。所提设计方法可与基于一阶弹性分析的传统设计方法保持协调过渡,能更好地考虑结构二阶效应,具有较强的工程应用可行性。 展开更多
关键词 海上风电机组 支撑结构 稳定分析 一阶弹性分析 二阶弹性分析
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基于自复位双肢剪切型耗能段的中心支撑结构抗震性能研究
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作者 江文明 曾思智 +2 位作者 常丽青 邵铁峰 胡淑军 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第4期213-222,共10页
提出一种用于中心支撑结构中钢支撑与支撑连接板之间的自复位双肢剪切型耗能段,包括自双肢短剪切型耗能段、形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)棒材和碟形弹簧。采用校正的有限元法对自复位双肢剪切型耗能段进行研究,得到其滞回性能... 提出一种用于中心支撑结构中钢支撑与支撑连接板之间的自复位双肢剪切型耗能段,包括自双肢短剪切型耗能段、形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)棒材和碟形弹簧。采用校正的有限元法对自复位双肢剪切型耗能段进行研究,得到其滞回性能和破坏模式。随后开展带普通支撑、带双肢短剪切型耗能段、带自复位双肢剪切型耗能段的中心支撑结构抗震性能研究。结果表明:自复位双肢剪切型耗能段具有良好的承载能力和较小的残余变形,拉力下SMA棒材受拉且碟形弹簧静止,压力下SMA棒材静止且碟形弹簧受压,并使构件在拉、压作用下承载力基本相等。多遇地震下,各结构中所有构件均处于弹性,抗震性能基本相同;罕遇地震下,普通钢支撑发生严重屈曲;双肢短剪切型耗能段表现出良好的承载力和变形能力,钢支撑始终处于弹性,且带自复位双肢剪切型耗能段的中心支撑结构残余变形明显下降,具有良好的抗震性能和震后功能恢复能力。 展开更多
关键词 中心支撑结构 自复位双肢剪切型耗能段 SMA棒材 碟形弹簧 抗震性能
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基于VMD和FCM聚类算法的海上风机支撑结构损伤识别方法
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作者 任义建 刁延松 +1 位作者 吕建达 侯敬儒 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期184-191,286,共9页
利用响应和有监督学习算法对运行状态下海上风机支撑结构进行损伤识别时,会遇到响应中能量占比很高的谐波成分影响和有监督学习算法需人工定义标签等问题。为此,利用变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)和模糊C均值(fuzz... 利用响应和有监督学习算法对运行状态下海上风机支撑结构进行损伤识别时,会遇到响应中能量占比很高的谐波成分影响和有监督学习算法需人工定义标签等问题。为此,利用变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)和模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)聚类算法进行海上风机支撑结构损伤识别。为剔除响应中的谐波成分,首先利用VMD对加速度响应进行分解,选取结构模态响应(仅含有结构自振频率)作为分析信号。然后计算模态响应的时域、能量和能量比值及样本熵特征构造特征矩阵,利用主成分分析对特征矩阵进行降维,得到损伤特征矩阵。将损伤特征矩阵输入FCM聚类算法,通过聚类分析得到结构的损伤状态。位移激励下海上风机支撑结构损伤识别模型试验数据验证了该方法的有效性。该方法属于无监督学习算法,无需标注标签且不受谐波成分的影响。 展开更多
关键词 海上风机支撑结构 损伤识别 变分模态分解(VMD) 模糊C均值(FCM)聚类算法 无监督学习算法
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滚切剪重载伺服缸新型支撑结构设计与优化
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作者 杨小星 梁建国 +1 位作者 赵晓冬 马丽楠 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第5期279-285,289,共8页
以液压双边滚切剪的重要执行机构—卧式重载伺服缸作为研究对象。在伺服缸运动过程中,由于其采用卧式铰接安装,重心不断变化,缸体质量过大,因此在活塞杆与缸体之间产生较大的偏心摩擦力,对密封结构造成不可修复的损坏。基于此,本课题组... 以液压双边滚切剪的重要执行机构—卧式重载伺服缸作为研究对象。在伺服缸运动过程中,由于其采用卧式铰接安装,重心不断变化,缸体质量过大,因此在活塞杆与缸体之间产生较大的偏心摩擦力,对密封结构造成不可修复的损坏。基于此,本课题组设计了一种新型支撑结构,即用一个小液压缸支撑卧式重载伺服缸的底端,保证伺服缸缸体与活塞杆实时对中,从而最大限度地减小摩擦力。这里对该结构的支撑位置进行优化,以保证输出力最小,即可完成对重载伺服缸的支撑作用。根据卧式重载伺服缸的工作原理,运用MSC.ADAMS与MATLAB/Simulink进行联合仿真,并设计试验台架。根据试验结果,添加新型支撑结构后,伺服缸的摩擦力降低到1143N。当支撑液压缸位于579mm位置时,无杆腔压力为0.58MPa,输出力最小,可减少资源浪费64.4%。 展开更多
关键词 卧式重载伺服缸 理论力学分析 新型支撑结构 优化设计 MATLAB/SIMULINK MSC.ADAMS 联合仿真
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海洋风电机组支撑结构的波浪载荷估计研究
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作者 王羽 徐王成 +1 位作者 金超 李妍 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第17期124-128,共5页
考虑海洋风电机组支撑结构的波浪载荷受多种因素影响,在复杂海况或非规则波下若多因素影响考虑不全面,载荷估计误差大这一问题,研究新的海洋风电机组支撑结构的波浪载荷估计方法。通过振动方程及傅里叶变换分析波浪载荷对海上风电支撑... 考虑海洋风电机组支撑结构的波浪载荷受多种因素影响,在复杂海况或非规则波下若多因素影响考虑不全面,载荷估计误差大这一问题,研究新的海洋风电机组支撑结构的波浪载荷估计方法。通过振动方程及傅里叶变换分析波浪载荷对海上风电支撑结构的影响;对波浪特性进行建模,将风电支撑结构因素和波浪特性因素作为输入,构建基于门控神经网络(Gated Recurrent Unit,GRU)的波浪载荷估计模型,利用此模型捕捉多因素与载荷之间的关系,输出多因素影响下的载荷估计结果。实验结果显示:所选结构因素与波浪特性因素,均与波浪载荷存在相关性;此方法在规则波工况下能稳定估计不同能量等级的波浪载荷,在不规则波工况下可精准捕捉载荷随机波动特征,载荷估计结果拟合度高、精度高。 展开更多
关键词 海洋风电机组 支撑结构 波浪载荷估计 傅里叶变换分析 门控神经网络
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自复位支撑结构设计屈服点确定方法研究
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作者 王涛 孔涛 +2 位作者 孟丽岩 潘蕊 潘雨桐 《地震工程学报》 北大核心 2025年第3期501-511,共11页
确定结构设计屈服点是建立等延性弹塑性位移反应谱的关键问题。文章提出一种自复位支撑结构设计屈服点确定方法,采用直接基于位移的设计方法设计三层和五层自复位防屈曲支撑钢框架结构,分析设计屈服点对直接基于位移设计方法的精度和设... 确定结构设计屈服点是建立等延性弹塑性位移反应谱的关键问题。文章提出一种自复位支撑结构设计屈服点确定方法,采用直接基于位移的设计方法设计三层和五层自复位防屈曲支撑钢框架结构,分析设计屈服点对直接基于位移设计方法的精度和设计结果的影响规律。研究结果表明,对于低层和多层结构,采用所提出的屈服点确定方法进行直接基于位移的抗震设计时,结构延性能力能够满足延性设计需求;相比于传统的设计屈服点确定方法,在8度大震下结构最大层间位移角更接近2%的设计目标,降低了自复位防屈曲支撑的第一刚度设计值,设计的结构在满足安全性的同时具有更好的经济性。 展开更多
关键词 自复位支撑结构 直接基于位移的设计方法 屈服点 弹塑性位移反应谱
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大口径反射镜Bipod支撑结构的装调与检测方法 被引量:4
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作者 李斌 高思思 +3 位作者 王海超 陈佳夷 陈西 陆玉婷 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期138-148,共11页
随着我国遥感卫星对地观测分辨率的不断提升,空间遥感相机的有效口径逐步增大,为有效应对相机在地表装调时的重力误差干扰,大口径遥感相机的装调方式逐步从光轴水平形式转变为光轴竖直形式,与之对应的,相机主反射镜支撑结构与装配需求... 随着我国遥感卫星对地观测分辨率的不断提升,空间遥感相机的有效口径逐步增大,为有效应对相机在地表装调时的重力误差干扰,大口径遥感相机的装调方式逐步从光轴水平形式转变为光轴竖直形式,与之对应的,相机主反射镜支撑结构与装配需求也在不断革新。为满足反射镜支撑与减重需求,在1 m及以上口径的反射镜支撑形式中,Bipod结构是较为常见的一种结构形式,不同于传统的框式支撑形式,它在光机结构粘接与结构位置标定需求上都有了巨大变革。为保证Bipod支撑结构下反射镜的装配定位精度和面形变化满足系统指标要求,提出了一种结合多目标空间位置转换和Stewart结构运动反演的大口径反射镜组件装调方法,该方法可在有效保证光机结构粘接点精度的同时,仅依靠反射镜自身支撑结构,实现反射镜与主承力板之间的高精度六维调节,系统装调误差可控制在0.04 mm左右。在遥感相机的实际装调过程中,通过分析主反射镜在系统中的装调误差区间,并以此为标准制定了反射镜Bipod结构的定位、粘接、调整和检测方案,实践结果表明该方法可有效控制反射镜的装配定位精度和面形误差,装调结果能够满足大口径遥感相机的系统成像需求。 展开更多
关键词 光学工程 光学装调 多目标空间位置转换 Bipod支撑结构 遥感相机
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星载迈克尔逊干涉仪直线动镜的柔性支撑结构研究 被引量:1
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作者 杨帅 孙剑 +7 位作者 严强强 冯玉涛 田飞飞 郝雄波 畅晨光 朱军 王灵杰 姚舜 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期203-212,共10页
针对传统迈克尔逊干涉仪动镜支撑结构存在成本高、寿命低、维护难度大、大行程大负载下导向精度差的问题,设计了一种高精度迈克尔逊干涉仪角镜柔性支撑结构,具有低成本、高精度、大负荷的优点。提出以柔性支撑结构的承载能力、行程和导... 针对传统迈克尔逊干涉仪动镜支撑结构存在成本高、寿命低、维护难度大、大行程大负载下导向精度差的问题,设计了一种高精度迈克尔逊干涉仪角镜柔性支撑结构,具有低成本、高精度、大负荷的优点。提出以柔性支撑结构的承载能力、行程和导向精度为优化目标的结构刚度模型,选择材料和尺寸参数,开展运动结构设计。有限元分析结果表明该支撑结构在1.5 kg的负载(角镜)下,当行程达到4.5 mm时,柔性结构的最大拉应力约为169 MPa,结构安全裕量为1.98,角镜竖直方向的寄生位移小于4.1μm。专项测试结果显示,支撑结构承载1.5 kg负载(角镜)在4.5 mm行程内,竖直方向的寄生位移小于4.7μm,直线度的均方根误差为1.5μm,与设计结果较吻合,可以满足星载迈克尔逊干涉仪对高精度直线动镜的支撑要求。 展开更多
关键词 迈克尔逊干涉仪 动镜 柔性支撑结构 刚度模型 寄生位移
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基于CNN-GRU并联网络的海上风电支撑结构损伤识别 被引量:3
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作者 李行健 刁延松 +1 位作者 吕建达 侯敬儒 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第20期229-237,共9页
利用振动响应和深度学习进行结构损伤识别时,会遇到需要较多测点数据、损伤识别准确率不高以及网络容易发生过拟合等问题。为此,提出了一种基于卷积神经网络-门控循环单元(convolutional neural networks-gated recurrent unit,CNN-GRU... 利用振动响应和深度学习进行结构损伤识别时,会遇到需要较多测点数据、损伤识别准确率不高以及网络容易发生过拟合等问题。为此,提出了一种基于卷积神经网络-门控循环单元(convolutional neural networks-gated recurrent unit,CNN-GRU)神经网络并联网络的结构损伤识别新方法。首先,对响应信号进行广义S变换(generalized S-transform,GST)得到其时频图像。然后,分别利用CNN和GRU从时频图像和响应信号中提取时频域特征和时序特征,并将时频域特征和时序特征拼接后输入全连接层和Softmax分类器中进行结构损伤识别。位移激励下的海上风电支撑结构模型试验数据验证结果表明,该方法仅需要一个测点的响应信号,与其他同类方法相比具有更高的识别准确率和效率。 展开更多
关键词 卷积神经网络-门控循环单元(CNN-GRU)并联网络 结构损伤识别 深度学习 海上风电支撑结构 广义S变换(GST)
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一种大径厚比低温分光片支撑结构的设计与试验
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作者 童卫明 马越 +2 位作者 宋俊儒 晋利兵 练敏隆 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2024年第3期19-27,共9页
空间相机大径厚比低温分光片支撑结构设计时,需要在刚度和柔度方面进行平衡,既要保证能通过力学振动考核,同时还要保证低温下面形精度。针对这一需求,文章设计了一种新的支撑结构,利用不同结构材料热膨胀系数差异进行变形适配,实现无热... 空间相机大径厚比低温分光片支撑结构设计时,需要在刚度和柔度方面进行平衡,既要保证能通过力学振动考核,同时还要保证低温下面形精度。针对这一需求,文章设计了一种新的支撑结构,利用不同结构材料热膨胀系数差异进行变形适配,实现无热化支撑,同时在不同材料连接环节设计多级径向柔性卸载结构,实现分光片高刚度、高低温面形精度支撑。对该结构进行了仿真分析,结果表明:分光片组件一阶基频达到191 Hz,从常温293 K到工作温度133 K,分光片面形RMS变化0.032λ(λ=632.8 nm)。该结构的低温面形测试结果显示:温度从293 K降到130 K,分光片面形RMS变化0.028λ。分光片组件随相机主体完成鉴定级力学试验考核,分光片组件安装点最大加速度响应达到16gn,试验前后分光片组件状态无变化。文章设计的大径厚比低温分光片支撑结构刚度、低温面形精度和环境适应性均满足空间相机应用要求。 展开更多
关键词 低温 分光片 柔性卸载 无热化 面形 支撑结构
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风力助推转子支撑结构强度分析
15
作者 王初龙 王兴 +3 位作者 夏灏超 郭峰山 彭祖光 朱玉柱 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第14期26-31,共6页
为了保证风力助推转子的应用安全,有必要系统性的对其强度评估进行探索研究。本文基于有限元分析方法对某5万吨散货船的风力助推转子支撑结构开展直接强度评估分析,首先介绍了风力助推转子有限元模型的建立、边界的设置、载荷的计算以... 为了保证风力助推转子的应用安全,有必要系统性的对其强度评估进行探索研究。本文基于有限元分析方法对某5万吨散货船的风力助推转子支撑结构开展直接强度评估分析,首先介绍了风力助推转子有限元模型的建立、边界的设置、载荷的计算以及工况选取,然后分别对正常作业和风暴自存2种工况下风力助推转子的基座、内塔和安装框架进行了屈服强度分析和屈曲强度分析评估。结果表明,风力助推转子的支撑结构强度满足规范要求。 展开更多
关键词 节能 风力助推转子 支撑结构 强度分析
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50 m^(2)定日镜支撑结构荷载分析及仿真研究
16
作者 杨雯慧 孙兴汉 +2 位作者 刘洋 张国勇 段杨龙 《人民长江》 北大核心 2024年第S01期198-202,共5页
目前工程应用的定日镜普遍存在支撑结构复杂、强度低、维护困难、制作成本高等问题,这使得太阳能热发电系统的初始投资成本高,降低了其竞争力。针对50 m^(2)定日镜在太阳能热发电系统中的应用,深入开展了其支撑结构在抗风载、抗雪载下... 目前工程应用的定日镜普遍存在支撑结构复杂、强度低、维护困难、制作成本高等问题,这使得太阳能热发电系统的初始投资成本高,降低了其竞争力。针对50 m^(2)定日镜在太阳能热发电系统中的应用,深入开展了其支撑结构在抗风载、抗雪载下的受力分析。仿真计算结果表明:50 m^(2)定日镜支撑结构具有更高的承载能力和稳定性,有效提升了定日镜的整体性能。基于受力分析结果提出了支撑结构组件材料选型建议。研究成果不仅为定日镜支撑结构的优化设计提供了理论依据,也为太阳能热发电技术的进一步发展提供了有力支持。 展开更多
关键词 定日镜 支撑结构 风载 雪载 太阳能热发电系统
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快速成形中齿形支撑结构的自动生成算法 被引量:12
17
作者 李卫 吴任东 颜永年 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第24期2127-2129,共3页
支撑结构的添加是快速成形工艺中一个重要的步骤。基于立体光固化工艺提出了一种齿形支撑结构的自动生成算法,既能固定零件、减少变形,又使支撑的剥离变得容易。该算法利用STL模型的拓扑信息,避免了3D和2D运算,从而解决了精度和计算速... 支撑结构的添加是快速成形工艺中一个重要的步骤。基于立体光固化工艺提出了一种齿形支撑结构的自动生成算法,既能固定零件、减少变形,又使支撑的剥离变得容易。该算法利用STL模型的拓扑信息,避免了3D和2D运算,从而解决了精度和计算速度之间的矛盾。此外,该算法还能生成三角片状支撑。 展开更多
关键词 快速成形 立体光固化 工艺规划 支撑结构 齿形支撑结构 自动生成算法
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基于有限元分析的长条状主镜支撑结构设计 被引量:30
18
作者 刘宏伟 张芹 +2 位作者 丁亚林 吴清文 陈长征 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第6期555-559,共5页
从满足空间望远镜主镜在复杂工况下综合面形误差要求的角度出发,介绍了大尺寸长条状主镜组件材料和主镜结构的选择确定原则;采用理论分析与有限元计算工具相结合的手段,对主镜支撑结构进行了分析与设计。分析计算表明,若主镜组件采用刚... 从满足空间望远镜主镜在复杂工况下综合面形误差要求的角度出发,介绍了大尺寸长条状主镜组件材料和主镜结构的选择确定原则;采用理论分析与有限元计算工具相结合的手段,对主镜支撑结构进行了分析与设计。分析计算表明,若主镜组件采用刚性支撑设计,主镜综合面形误差将远远超出设计要求;而采用柔性支撑设计,当柔性支撑筋板高度取46mm、厚度取1.7mm时,主镜组件的动态刚度可达97.4Hz;镜面综合面形误差分别达到63.1nm、39.3nm和59 6nm;主镜组件最大变形分别达到24.6μm、21.4μm、7.4μm,各项指标满足设计要求。平衡稳定性校核表明,当空间相机发射时,柔性支撑筋板不会发生失稳。 展开更多
关键词 空间望远镜 主镜 支撑结构 设计 有限元分析 柔性支撑
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支撑结构多目标拓扑优化设计研究 被引量:18
19
作者 方子帆 杨磊 +2 位作者 杜道佳 何孔德 张屹 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第15期1836-1839,共4页
以支撑结构为对象,研究了多工况下结构材料的最优布局和结构固有频率最大化的多目标优化问题。在基于变密度连续体结构拓扑优化方法的基础上,采用折中规划法研究多工况下多目标优化函数问题,建立了支撑结构的拓扑优化模型,利用分析层级... 以支撑结构为对象,研究了多工况下结构材料的最优布局和结构固有频率最大化的多目标优化问题。在基于变密度连续体结构拓扑优化方法的基础上,采用折中规划法研究多工况下多目标优化函数问题,建立了支撑结构的拓扑优化模型,利用分析层级法确定了各子目标的权重,进行了多目标拓扑优化,得到了材料的优化布局方案,减轻了结构质量,提高了结构固有频率。研究表明拓扑优化方法适用于板壳类结构的优化设计。 展开更多
关键词 支撑结构 拓扑优化设计 多目标优化 折中规划 分析层级法
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预紧式八翼梁次镜支撑结构的动力学分析 被引量:19
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作者 赵宏超 张景旭 +2 位作者 杨飞 赵勇志 陈宝刚 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1199-1204,共6页
为了增加大口径望远镜次镜支撑结构的抗扭转刚度,降低次镜支撑结构对主镜的遮拦,提出了采用预紧力八翼梁结构来取代原有的四翼梁结构。根据Euler-Bernoulli梁理论将次镜支撑结构简化为一个由质量点和简支梁组成的简化模型,并进一步将该... 为了增加大口径望远镜次镜支撑结构的抗扭转刚度,降低次镜支撑结构对主镜的遮拦,提出了采用预紧力八翼梁结构来取代原有的四翼梁结构。根据Euler-Bernoulli梁理论将次镜支撑结构简化为一个由质量点和简支梁组成的简化模型,并进一步将该模型简化为两个更为简单的动力学模型的组合。通过选取恰当的振型函数,使用Rayleigh和Dunkerley方法推导了简化模型的第一阶模态频率数值解,得到的计算结果与有限元仿真结果吻合得很好。针对预紧力的作用,理论推导了预紧力对这种结构第一阶模态值的影响,并使用有限元法对这种结构进行了模拟,两者得到的结果趋势相同,大小一致,从而证明该简化方法可以用于类似结构的动力学特性计算。仿真结果显示,当预紧力施加到20kN时,结构的第一阶模态值由11.6Hz上升到23Hz,大大提高了结构的抗扭转刚度,并有效减轻了次镜支撑结构的重量和遮拦比。该结论对于大口径望远镜次镜支撑的设计具有参考价值。 展开更多
关键词 望远镜 次镜 支撑结构 预紧力 八翼梁结构 有限元法 数值分析
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