侧向柱对预应力框架影响的等效弹簧模型 被引量：8

1

作者 陈树华 栾伟伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2003年第6期686-689,共4页

针对预应力框架结构的预应力传递受侧向柱影响的问题进行分析,发现张德峰等人提出的假设存在缺陷:一是建立模型时,不动点的确定未考虑框架梁轴向压缩刚度的影响;二是各框架柱对框架的反向约束力与其距离不动点的距离是简单的线性关系.... 针对预应力框架结构的预应力传递受侧向柱影响的问题进行分析,发现张德峰等人提出的假设存在缺陷:一是建立模型时,不动点的确定未考虑框架梁轴向压缩刚度的影响;二是各框架柱对框架的反向约束力与其距离不动点的距离是简单的线性关系.为此重新提出了假设,建立了广泛适用的等效弹簧模型.通过对模型的分析,利用最小势能原理推导出了相应的计算公式.在相同条件下用文中所得到的公式与张德峰文中的公式,对"台座现象"进行分析,得出了比较结果:对于3跨或多于3跨时,张德峰文中的公式明显不能对"台座现象"进行分析.本模型对于指导实际工程设计具有一定的适用性和实用性. 展开更多

关键词 侧向柱 预应力框架结构 影响 等效弹簧模型

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框架填充墙的等效弹簧斜撑模型 被引量：4

2

作者 周智彬 潘志宏 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2013年第2期13-18,共6页

填充墙的破坏形式较为复杂,为了有效地模拟填充墙的非线性性能,在对恢复力模型研究的基础上,提出静力非线性分析方法。由于SAP2000软件中无法直接模拟填充墙的非线性性能,本文结合填充墙的破坏特征,使用LINK单元建立填充墙等效模型,通... 填充墙的破坏形式较为复杂,为了有效地模拟填充墙的非线性性能,在对恢复力模型研究的基础上,提出静力非线性分析方法。由于SAP2000软件中无法直接模拟填充墙的非线性性能,本文结合填充墙的破坏特征,使用LINK单元建立填充墙等效模型,通过与试验结果对比,验证了该模型的合理性。在此基础上,以某5层框架填充墙结构为算例,建立考虑填充墙和不考虑填充墙的分析模型,分别进行了模态分析和Pushover分析。分析结果表明,考虑填充墙影响的周期折减系数为0.4～0.5,填充墙对框架结构中塑性铰的出铰顺序、塑性铰的发展情况都会产生重要影响。 展开更多

关键词 填充墙 框架结构 等效弹簧斜撑模型 抗震性能

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基于裂纹等效扭转弹簧模型的裂纹梁振动分析 被引量：5

3

作者 戴缘 王天宇 杨骁 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期965-977,共13页

基于开裂纹的等效扭转弹簧模型,研究了裂纹梁动力特性和动力响应的计算方法.在给出裂纹梁等效抗弯刚度的基础上,建立了一种新的裂纹梁动力控制方程通解的求解方法,给出了具有任意条裂纹Euler-Bernoulli梁振动模态的统一显示表达式.数值... 基于开裂纹的等效扭转弹簧模型,研究了裂纹梁动力特性和动力响应的计算方法.在给出裂纹梁等效抗弯刚度的基础上,建立了一种新的裂纹梁动力控制方程通解的求解方法,给出了具有任意条裂纹Euler-Bernoulli梁振动模态的统一显示表达式.数值分析了简支、悬臂和两端固支裂纹梁的自振频率和振动模态,并研究了简支裂纹梁在集中简谐载荷作用下的动力响应,考察了裂纹条数和深度等对裂纹梁动力特性和动力响应的影响.结果表明:随着裂纹深度和条数的增加,裂纹梁的自振频率减小,且当裂纹较深时,裂纹深度对自振频率的影响更为显著;裂纹梁的模态曲线在裂纹处呈现尖点,其尖点处斜率的改变随裂纹深度的增加而增加,且当裂纹处的弯矩为0时,裂纹对梁的模态和频率没有影响;由于裂纹梁的模态仍满足正交性,因此可采用模态叠加法分析裂纹梁的动力响应. 展开更多

关键词 裂纹Euler-Bernoulli梁 等效扭转弹簧模型 广义函数 动力特性 动力响应

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基于裂纹扭转弹簧模型的Timoshenko裂纹梁动力特性分析 被引量：4

4

作者 杨骁 雷菲菲 汪德江 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1115-1124,I0014,共11页

忽略裂纹对梁剪切变形的影响,基于开裂纹的等效扭转弹簧模型,建立了Timoshenko裂纹梁动力弯曲的控制方程,得到了一种新的裂纹梁动力弯曲控制方程的求解方法,得出了具有任意条裂纹Timoshenko梁自振模态的统一显式表达式。数值分析了简支... 忽略裂纹对梁剪切变形的影响,基于开裂纹的等效扭转弹簧模型,建立了Timoshenko裂纹梁动力弯曲的控制方程,得到了一种新的裂纹梁动力弯曲控制方程的求解方法,得出了具有任意条裂纹Timoshenko梁自振模态的统一显式表达式。数值分析了简支、悬臂、两端固支Timoshenko裂纹梁的自振频率和振动模态,考察了裂纹数目和裂纹深度等因素对裂纹梁动力特性的影响。结果表明:随着裂纹数目和深度的增加,裂纹梁的自振频率减小,且当裂纹较深时,裂纹深度对自振频率的影响显著;裂纹梁的挠度模态曲线和转角模态曲线在裂纹处分别呈现尖点和跳跃现象,且尖点效应和转角跳跃随裂纹深度的增加而愈加明显。另外,当裂纹处的弯矩为零时,裂纹对梁的自振频率和振动模态没有影响。这些结果可对梁的安全性评估及裂纹损伤检测提供理论指导。 展开更多

关键词 裂纹Timoshenko梁 等效扭转弹簧模型 广义函数 动力特性 参数分析

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核电结构PCS水箱液动压力分析等效模型 被引量：7

5

作者 雷墉 李小军 +2 位作者 宋辰宁 张慧颖 李再先 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期890-897,906,共9页

中国核电厂抗震设计规范推荐采用的Housner模型不适用于复杂形状核电储液结构的流固耦合分析。对于AP1000和CAP1400核电站屏蔽厂房顶部非能动安全壳冷却系统重力水箱(简称PCS水箱),基于圆柱形水箱的Housner等效质量-弹簧模型,通过引入... 中国核电厂抗震设计规范推荐采用的Housner模型不适用于复杂形状核电储液结构的流固耦合分析。对于AP1000和CAP1400核电站屏蔽厂房顶部非能动安全壳冷却系统重力水箱(简称PCS水箱),基于圆柱形水箱的Housner等效质量-弹簧模型,通过引入水箱体积修正参数,提出PCS水箱的三维等效质量-弹簧模型。采用有限元软件ADINA建立水箱结构流固耦合整体有限元模型以进行模态分析,计算分析PCS水箱和对应环形水箱在不同尺寸和液体深度条件下的液体晃动自振特性。对比整体有限元模型与三维等效质量-弹簧模型计算结果发现,提出的PCS水箱三维等效质量-弹簧模型能给出其内液体晃动各阶振型的液动压力合理估计值,适用于具有复杂形状的PCS水箱液动压力分析。本文的等效模型方法可推广应用于其他复杂形状水箱的液动压力分析。 展开更多

关键词 PCS水箱 Housner模型 液动压力 等效质量-弹簧模型

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间隙旋转铰接触碰撞模型固有特性分析 被引量：6

6

作者 张慧博 潘冬 +3 位作者 陈军 王兴贵 李甘霖 张磊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第2期239-243,共5页

旋转铰链是机械系统中应用最广泛的一种可动连接形式,针对旋转铰中的间隙对机械系统动力学行为的影响。采用非线性等效弹簧阻尼模型建立间隙旋转铰处的接触碰撞模型,并在模型中用非线性弹簧阻尼模型描述两物体的碰撞特性。然后,通过分... 旋转铰链是机械系统中应用最广泛的一种可动连接形式,针对旋转铰中的间隙对机械系统动力学行为的影响。采用非线性等效弹簧阻尼模型建立间隙旋转铰处的接触碰撞模型,并在模型中用非线性弹簧阻尼模型描述两物体的碰撞特性。然后,通过分段线性化处理给出非线性等效弹簧阻尼模型固有频率的解析表达式。结合理论分析和ADAMS动力学仿真,确定了接触模型固有频率的主要影响因素为等效弹簧刚度、间隙和转速,并给出了其影响规律。 展开更多

关键词 间隙旋转铰 接触碰撞模型 固有特性 非线性 等效弹簧阻尼模型

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基于动力学分析的惯性触发开关弹簧校核方法 被引量：2

7

作者 王珍 刘继鹏 穆国益 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期69-74,共6页

针对惯性触发开关中弹簧抗力不足导致开关筛选检测时在阈值内提前闭合的问题,提出了基于动力学分析的惯性触发开关弹簧校核方法。该方法将开关结构中导电套、壳体等设置为移动连杆,与碰炸杆、小弹簧形成三维碰撞关系,采用等效弹簧阻尼... 针对惯性触发开关中弹簧抗力不足导致开关筛选检测时在阈值内提前闭合的问题,提出了基于动力学分析的惯性触发开关弹簧校核方法。该方法将开关结构中导电套、壳体等设置为移动连杆,与碰炸杆、小弹簧形成三维碰撞关系,采用等效弹簧阻尼法将碰撞过程中的接触力等效为弹簧阻尼模型,建立分析模型,模拟开关工作时受力状态单向加载,计算预定载荷、预定弹簧抗力条件下碰炸杆和导电套的碰合间距,确定300 g阈值内开关闭合条件下小弹簧的抗力范围。仿真及离心筛选试验表明,改进弹簧设计参数,将抗力设计为0.10～0.19 N后,可有效解决惯性触发开关在300 g阈值内提前闭合的问题。 展开更多

关键词 动力学分析 惯性触发开关弹簧 弹簧阻尼等效模型 开关碰合间距 抗力校核

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CR连接件弹性抗剪刚度计算方法研究

8

作者 陈建兵 张现通 +1 位作者 刘聪 田壮言 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期7-18,共12页

当前对于钢混组合梁桥中CR连接件的研究主要集中于承载力,对其抗剪刚度研究较少,没有较为通用的理论计算公式。为建立合理的CR连接件抗剪刚度计算公式,笔者基于现有试验建立有限元模型并加以验证,模拟不同结构参数的剪力连接件弹性阶段... 当前对于钢混组合梁桥中CR连接件的研究主要集中于承载力,对其抗剪刚度研究较少,没有较为通用的理论计算公式。为建立合理的CR连接件抗剪刚度计算公式,笔者基于现有试验建立有限元模型并加以验证,模拟不同结构参数的剪力连接件弹性阶段的荷载-位移曲线,揭示不同参数下的连接件弹性抗剪刚度变化规律。利用等效弹簧模型和等效杆系弹簧模型,笔者分别研究了剪力键、混凝土榫以及混凝土榫内贯穿钢筋的抗剪刚度,结合弹性阶段刚度叠加关系,建立了CR连接件弹性抗剪刚度理论计算公式。理论计算与有限元拟合结果对比表明:连接件弹性抗剪刚度理论计算值与拟合值的误差在7.7%以内,结果吻合性较好,可作为结构设计的依据。 展开更多

关键词 桥梁工程 CR连接件 抗剪刚度 有限元 等效弹簧模型 等效杆系弹簧模型

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基于LiToSim平台的金属围护结构软件研发

9

作者 刘敏 刘向 +1 位作者 冯志强 顾水涛 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第4期379-390,共12页

直立咬合金属围护结构在风荷载作用下易发生风揭破坏,目前缺少能数值模拟金属围护结构的等效节点模型以及有限元分析软件.该文首先根据围护结构的非线性风致响应提出了直立咬合金属围护结构的弹塑性等效弹簧节点模型,并推导出了弹塑性... 直立咬合金属围护结构在风荷载作用下易发生风揭破坏,目前缺少能数值模拟金属围护结构的等效节点模型以及有限元分析软件.该文首先根据围护结构的非线性风致响应提出了直立咬合金属围护结构的弹塑性等效弹簧节点模型,并推导出了弹塑性等效弹簧单元的有限元算法;然后将算法嵌入平台LiToSim中,研发出了金属围护结构的定制化软件LiToSpr;最后建模分析了结构响应,并与抗风揭实验对比,验证了定制化软件LiToSpr的适用性.软件LiToSpr能够模拟直立咬合金属围护结构的非线性风致响应,为工程设计提供一定参考. 展开更多

关键词 定制化软件 弹塑性等效弹簧模型 LiToSim平台 围护结构

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轧机传动系统的状态观测-交叉耦合同步控制 被引量：1

10

作者 贾权 郭计云 徐青云 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第12期193-197,共5页

为了减小轧钢机多电机驱动下轧辊间的同步误差,设计了基于状态观测器-交叉耦合控制的综合控制器。介绍了轧机双机拖动工作模式,建立了驱动电机模型和电机-轧辊的等效质量弹簧模型。设计了PID控制器与状态观测器,实现了单个电机对设定转... 为了减小轧钢机多电机驱动下轧辊间的同步误差,设计了基于状态观测器-交叉耦合控制的综合控制器。介绍了轧机双机拖动工作模式,建立了驱动电机模型和电机-轧辊的等效质量弹簧模型。设计了PID控制器与状态观测器,实现了单个电机对设定转速的跟踪控制,其中状态观测器用于对负载力矩进行观测和补偿,有效消除了控制抖振现象。依据BP神经网络设计了交叉耦合同步控制器,用于消除轧辊间的同步误差。经仿真验证可以看出,由PID控制、状态观测器、交叉耦合同步控制器组成的综合控制器可以有效减小轧辊间的同步误差,同时增强了负载突变时的控制鲁棒性。 展开更多

关键词 同步控制 状态观测器 交叉耦合同步控制 等效质量弹簧模型 鲁棒性

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空间光学遥感器主镜展开机构锁紧刚度分析 被引量：1

11

作者 孙国鹏 刘志全 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期21-27,共7页

采用等效弹簧模型对空间光学遥感器主镜的旁瓣子镜与中央子镜的锁紧刚度进行简化处理,分别分析了"旁瓣子镜与中央子镜之间锁紧力"和"旁瓣子镜与中央子镜之间定位装置的定位球直径"对空间光学遥感器主镜结构固有频... 采用等效弹簧模型对空间光学遥感器主镜的旁瓣子镜与中央子镜的锁紧刚度进行简化处理,分别分析了"旁瓣子镜与中央子镜之间锁紧力"和"旁瓣子镜与中央子镜之间定位装置的定位球直径"对空间光学遥感器主镜结构固有频率的影响。分析结果表明,旁瓣子镜与中央子镜通过运动支承定位并由锁紧装置锁紧后,结构1阶固有频率由整体式结构的33.592赫兹下降为十几赫兹,下降幅度约50%。增大锁紧力和定位球直径都可以提高主镜结构的固有频率,但是增大定位球直径对固有频率的提高比增大锁紧力对固有频率的提高要明显得多。 展开更多

关键词 等效弹簧模型 展开机构 刚度 锁定紧固装置 光学遥感器 航天器

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基于裂纹附加模态的梁裂纹损伤识别方法 被引量：8

12

作者 杨骁 王天宇 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期480-489,共10页

将梁中横向开裂纹等效为内部扭转弹簧,利用广义Delta函数和Heaviside函数,给出了具有任意条裂纹Eu-ler-Bernoulli梁振动模态的统一显式解析表达式.在此基础上,引入裂纹附加模态的概念,并根据裂纹附加模态函数的构造特征,利用最小二乘拟... 将梁中横向开裂纹等效为内部扭转弹簧,利用广义Delta函数和Heaviside函数,给出了具有任意条裂纹Eu-ler-Bernoulli梁振动模态的统一显式解析表达式.在此基础上,引入裂纹附加模态的概念,并根据裂纹附加模态函数的构造特征,利用最小二乘拟合,建立了一种新的裂纹损伤参数识别方法.该方法计算简单,且仅需较少的测量点及测量点处某一模态的测量数据即可实现裂纹位置及深度的识别.最后,通过两个数值算例验证了裂纹损伤参数识别方法的适用性和可靠性,并考察了测量噪声对损伤识别的影响,结果表明裂纹位置识别精度高于裂纹等效弹簧刚度识别精度;前面裂纹识别结果影响后续裂纹的识别结果;随着测量噪声的增加,裂纹位置及裂纹等效弹簧刚度的识别误差增加,但仍在可接受的范围内,故该裂纹损伤识别方法在工程实际中具有一定的适用性. 展开更多

关键词 裂纹梁 裂纹损伤识别 等效扭转弹簧模型 裂纹附加模态 最小二乘拟合

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基于裂纹诱导弦挠度的梁裂纹损伤识别 被引量：1

13

作者 欧阳煜 夏登科 楚鹏辉 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1042-1052,共11页

基于裂纹诱导弦挠度函数的构造特征,研究了任意边界条件下的Euler-Bernoulli梁中裂纹的静力损伤识别方法.首先,将裂纹等效为线性扭转弹簧,得到了任意边界条件下裂纹Euler-Bernoulli梁静力弯曲挠度的解析通解;然后,证明了裂纹诱导弦挠度... 基于裂纹诱导弦挠度函数的构造特征,研究了任意边界条件下的Euler-Bernoulli梁中裂纹的静力损伤识别方法.首先,将裂纹等效为线性扭转弹簧,得到了任意边界条件下裂纹Euler-Bernoulli梁静力弯曲挠度的解析通解;然后,证明了裂纹诱导弦挠度函数为分段三次多项式函数,并建立了基于挠度测量的、通过拟合裂纹诱导弦挠度函数识别裂纹位置和裂纹等效扭转弹簧柔度的数值方法;最后,数值验证了所提出的裂纹损伤识别方法的适用性和可靠性,考察了挠度测量误差、裂纹位置和深度等对损伤识别结果的影响.结果表明:裂纹位置的识别精度高于裂纹等效扭转弹簧柔度的识别精度,裂纹数量及裂纹识别区间的选取对裂纹损伤识别结果的影响有限,所提出识别方法具有较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 裂纹梁 裂纹等效扭转弹簧模型 广义函数 裂纹诱导弦挠度 损伤识别

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CMG中角接触球轴承在随机振动下的安全性分析 被引量：1

14

作者 王晓伟 徐映霞 《空间控制技术与应用》 2009年第2期29-34,共6页

研究CMG中角接触球轴承在随机振动下的安全性。推导轴承在轴向力和径向力联合作用下的轴向刚度和径向刚度,建立轴承的等效线性弹簧模型,并利用ANSYS的谱分析迭代求取轴承在随机振动下的轴向力和径向力,将径向当量静载荷和轴向载荷分别... 研究CMG中角接触球轴承在随机振动下的安全性。推导轴承在轴向力和径向力联合作用下的轴向刚度和径向刚度,建立轴承的等效线性弹簧模型,并利用ANSYS的谱分析迭代求取轴承在随机振动下的轴向力和径向力,将径向当量静载荷和轴向载荷分别与径向基本额度静载荷和极限轴向载荷比较,分析其安全性。以某种角接触球轴承为例,验证了其在给定输入功率谱密度下任意方向加载都安全。 展开更多

关键词 随机振动 轴承 等效线性弹簧模型

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