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基于简支绕组横梁算法的变压器绕组形变矢量化监测模型
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作者 范晓舟 袁洁平 +3 位作者 薛峰 王湘女 律方成 耿江海 《电工技术学报》 北大核心 2025年第5期1639-1651,共13页
变压器绕组状态监测非常重要,为精确地监测变压器绕组变形方向与变形程度,该文结合简支横梁原理与布里渊光时域分析技术,提出了针对变压器绕组的形变矢量化监测算法。基于材料力学理论推导,建立了布里渊频移量与绕组形变轴向、径向分量... 变压器绕组状态监测非常重要,为精确地监测变压器绕组变形方向与变形程度,该文结合简支横梁原理与布里渊光时域分析技术,提出了针对变压器绕组的形变矢量化监测算法。基于材料力学理论推导,建立了布里渊频移量与绕组形变轴向、径向分量关系式,利用布里渊光时域分析技术建立了变压器绕组形变矢量化监测模型。通过对光纤复合导线和内置光纤的35 kV绕组施加轴向形变和径向形变,借助布里渊光时域反射技术完成了形变监测,验证了监测模型的准确性。结果表明,复合导线实验中轴向形变测量平均误差为6.60%,径向形变测量平均误差为5.88%;内置光纤的35 kV绕组实验中轴向形变平均误差为9.63%,径向形变平均误差为5.18%。实验结果验证了绕组形变矢量化监测模型可实现绕组形变方向和形变程度的监测,有效地提高绕组形变程度的监测精度。 展开更多
关键词 绕组形变 矢量化监测 光纤传感 简支绕组横梁
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考虑横梁影响的Π型截面斜拉桥抖振及拉索疲劳研究
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作者 方钊 杨凡 +1 位作者 李爱群 曹宝雅 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期259-266,314,共9页
横梁对Π型截面斜拉桥桥面静风三分力系数可能产生影响,并进而影响其风致抖振和拉索疲劳分析结果。以某П型截面独塔斜拉桥为例,提出了一种分段二维模拟方法来考虑横梁的影响,基于计算流体动力学模拟,分别采用分段二维模拟方法和三维模... 横梁对Π型截面斜拉桥桥面静风三分力系数可能产生影响,并进而影响其风致抖振和拉索疲劳分析结果。以某П型截面独塔斜拉桥为例,提出了一种分段二维模拟方法来考虑横梁的影响,基于计算流体动力学模拟,分别采用分段二维模拟方法和三维模拟方法得出桥面三分力系数,通过有限元分析对比了上述两种模拟方法和不考虑横梁影响时斜拉桥抖振效应、拉索疲劳损伤及对应误差率等指标,还探讨了横梁间距、风速、风攻角及地面粗糙度对上述指标的影响,分析了分段二维模拟方法的适用性。结果表明:忽略横梁影响将导致Π型截面斜拉桥桥面抖振和拉索疲劳分析出现较大误差;提出的分段二维模拟方法不适用于拉索疲劳分析,但其抖振分析精度随着横梁间距的增大、地面粗糙度的增大、风速的降低和风攻角绝对值的降低而提高,能较好地适用于基本风速较小区域城市斜拉桥的抖振计算;Π型截面斜拉桥桥面抖振横向位移和拉索疲劳损伤均随着风速、风攻角绝对值和地面粗糙度的增大而增大,但抖振横向位移和拉索疲劳损伤分别随着横梁间距的增大而增大和减小。 展开更多
关键词 Π型截面主梁 横梁 三分力系数 抖振 拉索疲劳
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地铁车站小直径管幕-横梁支护参数优化分析
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作者 杨旭辉 柏谦 贾鹏蛟 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第1期114-123,共10页
【目的】管幕工法可以显著减少开挖引起的地层扰动,目前被广泛应用于地下空间建设中。但当前管幕工法存在管间连接复杂、施工周期长等问题,因此提出了一种新型管幕支护体系。【方法】通过有限差分软件FLAC^(3D)建立了小直径管幕-横梁暗... 【目的】管幕工法可以显著减少开挖引起的地层扰动,目前被广泛应用于地下空间建设中。但当前管幕工法存在管间连接复杂、施工周期长等问题,因此提出了一种新型管幕支护体系。【方法】通过有限差分软件FLAC^(3D)建立了小直径管幕-横梁暗挖法施工车站的精细化模型,研究了管幕间距、管幕刚度、横梁数量、横梁刚度等支护参数对地表沉降和管幕变形的影响,并对关键参数进行了优化分析。通过现场监测数据对数值模型进行了验证,并与采用其他工法的类似车站进行了对比。【结果】横梁数量对地表沉降和管幕变形的影响十分显著,随着横梁数量的增加,地表沉降和管幕变形最大值总体上呈现二次函数减小的趋势。管幕间距的增加不会对地表沉降及管幕变形最大值产生明显影响。管幕刚度对地表沉降和管幕变形最大值具有较大的影响,管幕刚度为2K时管幕的承载能力得到充分利用,抗弯刚度不再是控制变形的关键因素。横梁刚度在0.5D~3D范围时,地表沉降和管幕变形最大值均与横梁刚度呈二次函数关系。当横梁刚度由2D增加至3D时,地表沉降和管幕变形最大值的变化幅度并不明显,减小幅度在3%以内,这说明横梁刚度为2D时,横梁的抗弯性能已经得到充分利用,继续增大抗弯刚度不会对变形值产生明显影响,反而会造成工程材料的浪费。【结论】在既定的控制标准条件下,施工时可根据实际需求和现场条件来选择小直径管幕与横梁的参数组合,本文给出了地表沉降控制标准为30 mm时的小直径管幕和横梁参数的合理匹配关系。与相似的地铁车站对比,小直径管幕-横梁暗挖法在满足地表沉降控制标准的条件下极大地缩短了施工周期,值得进一步推广和应用。本文提出了一种修建地铁车站的新型管幕支护体系,并对该支护体系的关键参数进行了优化分析,可以为当前地下空间建设提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 小直径管幕 横梁 数值分析 地表沉降 管幕变形 现场监测 优化分析 施工周期
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大型数控龙门加工中心横梁的异形结构设计与优化
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作者 章凯羽 周佳易 孙政 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期75-80,共6页
横梁结构设计优劣直接影响数控机床的加工精度。为了提高机床横梁的刚度和强度,提出了一种基于异形结构设计的横梁二次优化设计方法。以优化某工业龙门机床横梁为例:在横梁集中载荷区处添加不同方向的筋板,设计12种异性横梁横截面结构... 横梁结构设计优劣直接影响数控机床的加工精度。为了提高机床横梁的刚度和强度,提出了一种基于异形结构设计的横梁二次优化设计方法。以优化某工业龙门机床横梁为例:在横梁集中载荷区处添加不同方向的筋板,设计12种异性横梁横截面结构。从结构刚度和强度角度筛选出最优设计。此外,在横梁非受力位置处删除不必要的筋板,对结构进行轻量化设计。基于优选结构建立横梁三维模型,对整体结构进行的结构参数优化。以横梁的上/下/前/后壁厚、水平/竖直筋板厚度等作为参数设计因素,以横梁的质量、重力方向最大变形量、最大总变形量和最大等效应力作为评价目标函数进行多目标优化设计。基于正交试验,对横梁在不同工位进行结构力学计算。运用综合平衡法分析试验数据,确定横梁的最优设计。优化结果表明:与原横梁相比,优化后的横梁质量减少了14.87%,中间工位的总变形量减少了45.69%,重力方向最大变形量减少了48.21%。 展开更多
关键词 异形结构 机床横梁 结构优化 正交试验
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千米级长联钢桁结合梁横梁面外弯曲控制研究
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作者 李恩良 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第6期47-51,69,共6页
研究目的:沪渝蓉高铁崇启公铁长江大桥非通航孔桥为(99.2+9×112+98.2)m的钢桁结合连续梁桥,上层公路桥面采用纵横梁体系的钢混结合结构,整联全长1205.4 m。目前国内外针对千米级钢桁结合连续梁桥的横梁面外弯曲控制问题尚无工程实... 研究目的:沪渝蓉高铁崇启公铁长江大桥非通航孔桥为(99.2+9×112+98.2)m的钢桁结合连续梁桥,上层公路桥面采用纵横梁体系的钢混结合结构,整联全长1205.4 m。目前国内外针对千米级钢桁结合连续梁桥的横梁面外弯曲控制问题尚无工程实例可以借鉴,亟需结合该桥的设计实践来揭示纵横梁体系结合桥面横梁面外弯曲的变形形态,研究其形成机理和对结构受力的影响,提出控制方法并制定具体的工程实施方案。研究结论:(1)各主跨公路横梁面外弯曲形态基本对称,两边跨呈现出明显的不对称性,各跨公路横梁的最大弯曲挠度从中间向梁端逐渐增大;(2)整体纵向受力时上弦杆和公路纵梁之间的滞后效应使二者之间产生不同步拉伸或压缩变形,从而使横梁呈现出面外弯曲状态;(3)横梁面外弯曲控制的核心思想是调整公路纵梁的无应力长度,使其与上弦杆受力拉伸或压缩后具有相同的长度;(4)施工期墩顶负弯矩区和跨中正弯矩区节间纵梁临时连接并利用桥面预制板进行压重后再永久连接的方案可降低横梁面外弯曲挠度达18%~55%,减小横梁根部面外弯矩达76%以上;(5)本研究成果在长联纵横梁体系钢桁结合梁桥的设计实践领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 公铁两用桥梁 钢桁结合梁 横梁体系 横梁面外弯曲 不同步变形
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工字钢-混组合梁小横梁接头处焊接形式研究
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作者 倪金荣 孙蕾蕾 +1 位作者 薛喆彦 李耿 《世界桥梁》 北大核心 2025年第2期104-110,共7页
为选取合理的工字钢-混组合梁小横梁接头处的焊接形式,以某桥长1 555 m的高速公路工字钢-混组合梁桥为背景,以其中1根位于内侧的主纵梁及其两侧小横梁接头部位为研究对象,设计、制作采用全熔透及部分熔透(单面坡口部分熔透+对侧面贴角... 为选取合理的工字钢-混组合梁小横梁接头处的焊接形式,以某桥长1 555 m的高速公路工字钢-混组合梁桥为背景,以其中1根位于内侧的主纵梁及其两侧小横梁接头部位为研究对象,设计、制作采用全熔透及部分熔透(单面坡口部分熔透+对侧面贴角组合焊缝)局部足尺试件各1组,对焊后收缩变形量、角变形量以及平面度进行测定。结果表明:全熔透焊接形式试件焊后收缩变形和角变形均较大,焊后平面度超标幅度大;部分熔透焊接形式试件的焊后收缩变形、角变形、焊后平面度较全熔透的降低幅度均超过40%,采用部分熔透焊接形式可在满足结构强度的要求下,实现从源头控制焊接变形的目的。 展开更多
关键词 工字钢-混组合梁 横梁接头 焊接形式 收缩变形 角变形 平面度 足尺试验
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高速冲床横梁系统试验分析与优化设计
7
作者 陈敢 杨过 《农业装备技术》 2025年第3期38-42,共5页
针对某型高速数控转塔冲床横梁系统在运行时不够柔顺、振动大、定位精度低等问题,通过电测法测出其以最大加速度11.76 m/s~2作步距1、10、25 mm的往复起止和600 mm急停运动时各测点的最大动态加速度和位移。由测试结果知,横梁系统主体... 针对某型高速数控转塔冲床横梁系统在运行时不够柔顺、振动大、定位精度低等问题,通过电测法测出其以最大加速度11.76 m/s~2作步距1、10、25 mm的往复起止和600 mm急停运动时各测点的最大动态加速度和位移。由测试结果知,横梁系统主体最大加速度为8.82 m/s~2、最大位移为1.18 mm、X轴丝杠螺母连接座最大加速度为7.84 m/s~2、最大位移为0.79 mm,X轴丝杠支撑座最大加速度为8.23 m/s~2、最大位移为0.78 mm。运用有限元分析软件对横梁系统进行静力和模态分析,在有限元分析值和测试结果基础上,对横梁系统进行轻量化和局部刚性优化设计。优化后的横梁系统X轴方向传动刚度提升47%,Y轴方向传动刚度提升23%,横梁主体振动前两阶频率提高9%,结果说明提升了横梁系统的动态性能。 展开更多
关键词 测试技术 横梁系统 动态性能 优化设计
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考虑翘曲影响的Bernoulli-Euler薄壁梁的弯扭耦合振动 被引量:3
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作者 李俊 沈荣瀛 华宏星 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期486-489,共4页
通过直接求解均匀薄壁梁单元弯扭耦合振动的运动偏微分方程 ,推导其自由振动时的精确动态传递矩阵。采用考虑翘曲影响的Bernoulli Euler梁理论 ,且假定薄壁梁单元的横截面是单对称的。动态传递矩阵可以用于计算薄壁梁集合体的精确固有... 通过直接求解均匀薄壁梁单元弯扭耦合振动的运动偏微分方程 ,推导其自由振动时的精确动态传递矩阵。采用考虑翘曲影响的Bernoulli Euler梁理论 ,且假定薄壁梁单元的横截面是单对称的。动态传递矩阵可以用于计算薄壁梁集合体的精确固有频率和模态形状。针对两个薄壁梁算例 ,采用自动Muller法和结合频率扫描法的二分法求解频率特征方程 ,并讨论翘曲刚度对弯扭耦合Bernoulli Euler薄壁梁固有频率的影响。数值结果验证了本文方法的精确性和有效性 ,并指出翘曲刚度可以显著改变薄壁开口截面梁的固有频率。 展开更多
关键词 bernoulli-euler薄壁梁 弯扭耦合振动 翘曲刚度 动态传递矩阵法
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经典边界条件黏弹性Pasternak地基上Bernoulli-Euler梁横向自振特性分析 被引量:5
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作者 付艳艳 余云燕 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期173-182,共10页
自振特性在结构的动力分析中具有重要的意义。将回传射线矩阵法(MRRM)推广到地基梁自振特性的研究中,通过节点力平衡和位移协调方程及对偶局部坐标系下单元相位关系,建立两端简支、两端自由、两端固支、简支-自由、简支-固支及固支-自... 自振特性在结构的动力分析中具有重要的意义。将回传射线矩阵法(MRRM)推广到地基梁自振特性的研究中,通过节点力平衡和位移协调方程及对偶局部坐标系下单元相位关系,建立两端简支、两端自由、两端固支、简支-自由、简支-固支及固支-自由这六种边界条件下黏弹性Pasternak地基上的Bernoulli-Euler梁的回传射线矩阵,进而得到其频率方程。根据单一局部坐标系下的边界条件,推导出模态函数解析表达式,进一步根据正交归一化条件求解模态函数表达式中的未知参数。通过具体算例验证了回传射线矩阵法求解的正确性,并对不同边界条件下的自振频率、衰减系数及模态函数进行了分析。为黏弹性地基梁的振动特性研究提供理论基础。 展开更多
关键词 黏弹性Pasternak地基 bernoulli-euler 横向自振特性 回传射线矩阵法
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Bernoulli-Euler微梁振动特性的尺寸效应 被引量:1
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作者 周博 王志勇 +3 位作者 赵飞 周世琛 薛世峰 林英松 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期151-157,共7页
基于修正偶应力理论推导任意截面形状Bernoulli-Euler微梁的变形能、弯曲刚度、外力功、动能等基本变量的偶应力理论表达式,进而通过Hamilton原理建立Bernoulli-Euler微梁的偶应力理论动力微分方程。根据偶应力理论弯曲刚度表达式,研究... 基于修正偶应力理论推导任意截面形状Bernoulli-Euler微梁的变形能、弯曲刚度、外力功、动能等基本变量的偶应力理论表达式,进而通过Hamilton原理建立Bernoulli-Euler微梁的偶应力理论动力微分方程。根据偶应力理论弯曲刚度表达式,研究任意截面形状Bernoulli-Euler微梁弯曲刚度的尺寸效应,分析泊松系数和截面形状对Bernoulli-Euler微梁弯曲刚度及其尺寸效应的影响。基于偶应力理论动力微分方程,求解Bernoulli-Euler简支微梁的偶应力理论固有频率,据此研究任意面形状Bernoulli-Euler微梁固有频率的尺寸效应,分析泊松系数和截面形状对Bernoulli-Euler微梁固有频率及其尺寸效应的影响。结果表明,建立的由基本变量偶应力理论表达式和偶应力理论动力微分方程构成的动力学模型能有效地描述任意截面形状Bernoulli-Euler微梁动力学特性的尺寸效应。 展开更多
关键词 bernoulli-euler微梁 偶应力理论 弯曲刚度 固有频率 尺寸效应
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基于辛理论的Bernoulli-Euler梁波散射分析
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作者 郑罡 唐宇 +1 位作者 蔡汶秀 曾广榕 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第32期13674-13680,共7页
为研究辛对偶力学体系下Bernoulli-Euler梁波的散射问题,通过构造Lagrange乘子以解除泛函约束,引入对偶变量,提出了Bernoulli-Euler梁的Hamilton对偶方程。综合运用本征向量展开法、辛Gram-Schmidt正交算法,以及精细积分法等方法剥离了B... 为研究辛对偶力学体系下Bernoulli-Euler梁波的散射问题,通过构造Lagrange乘子以解除泛函约束,引入对偶变量,提出了Bernoulli-Euler梁的Hamilton对偶方程。综合运用本征向量展开法、辛Gram-Schmidt正交算法,以及精细积分法等方法剥离了Bernoulli-Euler梁能带结构中的禁带部分,获得了端部散射体的散射矩阵。结果表明:辛体系下Bernoulli-Euler梁的状态向量是由一对通带本征向量和一对禁带本征向量所组成的,其端部散射体的散射矩阵是一阶酉矩阵,入射波的功率流等于反射波的功率流,满足功率流守恒。 展开更多
关键词 bernoulli-euler 能带 散射 辛理论
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马鞍山长江公铁大桥主航道桥中塔下横梁施工关键技术 被引量:3
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作者 刘爱林 徐敏 王伟 《世界桥梁》 北大核心 2024年第4期29-34,共6页
马鞍山长江公铁大桥主航道桥Z4号中塔采用空间四肢A形钢-混组合塔,横向两塔肢间设下横梁,下横梁间设3道系梁,纵向两塔肢间不设置横梁。下横梁采用支架法分层浇筑施工。下横梁施工支架采用落地式钢管支架配套模板体系,受力性能满足要求;... 马鞍山长江公铁大桥主航道桥Z4号中塔采用空间四肢A形钢-混组合塔,横向两塔肢间设下横梁,下横梁间设3道系梁,纵向两塔肢间不设置横梁。下横梁采用支架法分层浇筑施工。下横梁施工支架采用落地式钢管支架配套模板体系,受力性能满足要求;通过有限元计算比选下横梁混凝土分层浇筑方案并进行优化,采取(5.5+2.5)m分层方案,上、下层混凝土分别分为2块、3块分层分块浇筑;通过低温升、易泵送、高抗裂的C60混凝土研制、下横梁与塔柱倒弧结合面抗裂措施优化、分块间接缝构造形式及施工工艺优化、下横梁与系梁混凝土浇筑施工组织优化、混凝土温度智能化监控、预应力束张拉时机控制等混凝土防裂措施,有效解决了下横梁大体积混凝土易开裂的难题。 展开更多
关键词 斜拉桥 钢-混组合塔 横梁 施工支架 分层分块浇筑法 混凝土防裂措施 施工技术
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包覆面料裁片切割机横梁进给系统建模及动态特性分析 被引量:1
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作者 花军 赵旭 刘诚 《林产工业》 北大核心 2024年第7期55-60,共6页
包覆面料裁片切割机是用于制作软体家具的主要设备之一,其横梁进给系统存在复杂的机电耦合作用。为在设计阶段研究其横梁进给系统切割定位工况下的动态特性,优化横梁进给伺服驱动控制系统参数,建立了横梁进给系统的机电-刚柔混合模型。... 包覆面料裁片切割机是用于制作软体家具的主要设备之一,其横梁进给系统存在复杂的机电耦合作用。为在设计阶段研究其横梁进给系统切割定位工况下的动态特性,优化横梁进给伺服驱动控制系统参数,建立了横梁进给系统的机电-刚柔混合模型。拟定横梁进给系统的响应效率、定位精度和刀尖运动稳定性作为动态特性评价指标,探究了横梁进给伺服驱动控制系统参数对横梁进给系统动态特性的影响。结果表明:建立的横梁进给系统机电-刚柔混合模型,为横梁进给系统动态特性分析奠定了基础。增大位置环比例系数可提高横梁进给系统的响应效率和定位精度,增大速度环比例系数可有效提高横梁进给系统的刀尖运动稳定性。研究结果可为提高软体家具生产效率和制造质量提供技术保障。 展开更多
关键词 包覆面料裁片切割机 横梁进给系统 虚拟样机 机电-刚柔混合 动态特性
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基于响应面法的60MN压剪试验机上横梁优化设计 被引量:3
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作者 李延民 王景玉 +1 位作者 邵景干 李茂金 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第7期173-177,共5页
针对压剪试验机大承载、小变形与轻量化的要求,结合有限元分析运用响应面法对60MN压剪试验机上横梁进行优化设计。首先运用拉丁超立方抽样法生成试验设计样本点,并根据设计结果采用多种拟合方法拟合并对精度校验,发现克里金(Kriging)法... 针对压剪试验机大承载、小变形与轻量化的要求,结合有限元分析运用响应面法对60MN压剪试验机上横梁进行优化设计。首先运用拉丁超立方抽样法生成试验设计样本点,并根据设计结果采用多种拟合方法拟合并对精度校验,发现克里金(Kriging)法能够精确地与拉丁超立法实验设计法生成的实验点匹配,而且拟合的响应面模型高效且精准;然后以上横梁应力、质量、变形为优化目标,运用多目标遗传算法进行优化设计得出最优解,并通过灵敏度分析对优化后的结果进行修正,使其更具有工程应用价值。经校验优化后的结构比原始结构减重11.8%,优化效果显著,节省了生产成本,对压剪试验机的结构优化设计有重要的实际意义,同时也为其它类似结构件的优化分析提供参考。 展开更多
关键词 压剪试验机上横梁 拉丁超立方 Kriging响应面 多目标遗传算法 优化设计
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面向复杂载荷工况下的横梁多分辨率拓扑优化
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作者 饶刚 袁佳豪 夏胜军 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第10期12-15,21,共5页
针对复杂载荷条件下加工中心横梁结构的刚度优化问题,提出了一种可以有效降低模型计算规模的高精度拓扑优化方法。首先,对加工中心横梁这类结构复杂、求解规模大的拓扑优化问题进行分析,发现多分辨率拓扑优化方法可以显著降低此类问题... 针对复杂载荷条件下加工中心横梁结构的刚度优化问题,提出了一种可以有效降低模型计算规模的高精度拓扑优化方法。首先,对加工中心横梁这类结构复杂、求解规模大的拓扑优化问题进行分析,发现多分辨率拓扑优化方法可以显著降低此类问题的计算成本;其次,为进一步提高计算效率,将自适应梯度分区技术引入到多分辨率拓扑优化方法中,形成一种自适应梯度分区的多分辨率拓扑优化方法,该方法在模型拓扑更新过程中只对特定的低效离散区域进行处理,以达到进一步降低模型计算规模的目的;最后,在加工中心横梁多工况优化中,将自适应梯度分区的多分辨率拓扑优化与传统的优化方法进行对比研究,发现在相同单元网格数量条件下,新的拓扑优化方法的计算速度相较于传统的拓扑优化方法提高了约8倍。 展开更多
关键词 加工中心 横梁 自适应梯度分区 多分辨率拓扑优化 多工况优化
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考虑非线性本构和小初始变形的单壁碳纳米管的Bernoulli-Euler梁模型 被引量:2
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作者 王腾飞 黄坤 郭荣鑫 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第16期6575-6581,共7页
在有限变形条件下石墨烯的应力应变关系是非线性的,而且石墨烯卷曲形成的碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)在应用时通常会产生小的初始变形。但是,在已有的碳纳米管力学性质的研究中还没有同时考虑这两种因数影响。基于石墨烯的非线性... 在有限变形条件下石墨烯的应力应变关系是非线性的,而且石墨烯卷曲形成的碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)在应用时通常会产生小的初始变形。但是,在已有的碳纳米管力学性质的研究中还没有同时考虑这两种因数影响。基于石墨烯的非线性本构关系,建立了新的包含小初始变形的Bernoulli-Euler梁模型,然后应用该模型研究了单壁碳纳米管(single-walled carbon nanotubes,SWCNTs)的静态弯曲和一阶受迫振动。结果表明:在静力弯曲时,当初始变形与外荷载的方向一致时,初始变形增大了系统的刚度。当初始变形与外荷载的方向相反时,初始变形使碳纳米管的静力变形变得复杂。在受迫振动时,初始变形和本构中的非线性项都能改变振幅的分岔点的位置。初始变形可以使碳纳米管的力学性质由硬非线性变为软非线性。因此,非线性本构和初始变形均对碳纳米管力学行为有显著影响。 展开更多
关键词 单壁碳纳米管(SWCNTs) 非线性本构关系 初始变形 bernoulli-euler GALERKIN方法 多尺度法
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双主轴卧式加工中心横梁结构综合优化设计 被引量:3
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作者 尹浇钦 高自成 +3 位作者 李立君 刘怀粤 乔志东 胡意波 《机床与液压》 北大核心 2024年第14期94-99,共6页
为了在降低横梁总质量的同时保证其低阶固有频率和刚度,提出一种结合拓扑结构和尺寸优化的设计方法。使用拓扑优化方法确定横梁内部结构,并对它进行修复;根据修复后横梁的有限元分析结果,以横梁内部的厚度、孔尺寸等多个参数为设计变量... 为了在降低横梁总质量的同时保证其低阶固有频率和刚度,提出一种结合拓扑结构和尺寸优化的设计方法。使用拓扑优化方法确定横梁内部结构,并对它进行修复;根据修复后横梁的有限元分析结果,以横梁内部的厚度、孔尺寸等多个参数为设计变量,整体最大变形和1阶固有频率为约束条件,采用总质量最小为目标函数建立数学模型。利用多目标遗传算法(MOGA)进行求解,通过CCD试验设计获得初始样本点,并使用Kriging模型建立响应面。经过多次试验发现,横梁的总质量相比于优化前减少了20.3%。 展开更多
关键词 双主轴卧式加工中心 横梁 拓扑优化 响应面法 轻量化设计
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某在建高桩梁板码头横梁补强方案研究 被引量:1
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作者 郑江 鲁文妍 +1 位作者 陈亮 刘海祥 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第S2期346-349,共4页
某高桩梁板码头横梁已浇筑部分高度,需采取工程措施对横梁抗剪补强。通过有限元数值分析,以Dload子程序模拟门机移动荷载,分析得出剪力破坏危险区域主要集中于靠近立柱的2.0 m范围内,两端悬臂端在1.5 m范围内,并以此作为加固处理对象。... 某高桩梁板码头横梁已浇筑部分高度,需采取工程措施对横梁抗剪补强。通过有限元数值分析,以Dload子程序模拟门机移动荷载,分析得出剪力破坏危险区域主要集中于靠近立柱的2.0 m范围内,两端悬臂端在1.5 m范围内,并以此作为加固处理对象。运用有限元方法分析了横梁的最大主应力、剪应力及正应力分布,设计了适用于施工条件的横梁暗桁架补强方案,经复核满足要求。 展开更多
关键词 高桩梁板码头 横梁补强 有限元 箍筋
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大跨铁路斜拉桥下横梁自承式施工参数分析 被引量:1
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作者 李涛 黄媛媛 +2 位作者 覃早 占玉林 邵俊虎 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第1期102-107,125,共7页
横梁自承式施工方法由于可节省施工支架造价,得到了广泛应用。为确定自承式施工中分层浇筑高度以及支架刚度合理取值,以明月峡长江大桥横梁施工为工程背景,采用Midas/Civil有限元软件建立全桥施工阶段模型,对横梁分层浇筑高度和支架刚... 横梁自承式施工方法由于可节省施工支架造价,得到了广泛应用。为确定自承式施工中分层浇筑高度以及支架刚度合理取值,以明月峡长江大桥横梁施工为工程背景,采用Midas/Civil有限元软件建立全桥施工阶段模型,对横梁分层浇筑高度和支架刚度进行参数研究,分析上述参数对横梁应力和变形的影响规律。研究结果表明:第一层浇筑高度为1 m和2 m时,将会出现拉应力,不满足规范规定的要求;浇筑高度由3 m增至5 m时,在施工过程中横梁均受压且满足规范限值。随着分层高度增大,在横梁施工阶段,横梁上缘最小压应力最大可减小约1.5 MPa;横梁下缘最小压应力最多增大约1.3 MPa;在成桥阶段,横梁下缘最大压应力增大约0.5 MPa,上缘最小压应力减小约2 MPa。为使得横梁在运营阶段有足够的应力储备,建议第一层浇筑高度选为3 m。支架刚度由1×107 kN/m变化至2×10^(5) kN/m,横梁的应力和挠度基本不变;当支架刚度由2×10^(5) kN/m减小至1×10^(5) kN/m时,横梁上缘最小压应力减小约0.3 MPa,下缘最小压应力减小约0.4 MPa,挠度增加约1 mm,建议支架刚度宜大于2×10^(5) kN/m。 展开更多
关键词 铁路桥 大跨度斜拉桥 横梁 自承式施工 参数分析
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激光切割机横梁蠕变行为对加工精度影响分析 被引量:1
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作者 张宇 林毓培 +2 位作者 舒雷 李涛 王昊 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第8期62-67,共6页
激光切割机每使用一段时间就需要重新进行加工精度校准,大大降低了使用效率和经济性。针对这一问题开展横梁蠕变行为对加工精度影响分析。首先,基于乌曼斯基薄壁梁约束扭转理论,建立了横梁导轨-滑块-激光发射孔蠕变理论计算简化模型。其... 激光切割机每使用一段时间就需要重新进行加工精度校准,大大降低了使用效率和经济性。针对这一问题开展横梁蠕变行为对加工精度影响分析。首先,基于乌曼斯基薄壁梁约束扭转理论,建立了横梁导轨-滑块-激光发射孔蠕变理论计算简化模型。其次,采用有限元软件对横梁蠕变行为仿真计算,结合理论计算数据研究了激光发射孔x、z方向的蠕变机理。再次,获知激光发射孔x方向蠕变量对加工稳定性起主导作用,并且横梁板厚和截面形状是关乎其性能的主要参数。最后,通过优化横梁截面参数δ(s)和ρ(s),增加了Ω^(2)/J_(d)值,从而提高了横梁抗蠕变性能。研究有助于提高激光切割机长期工作时的加工稳定性,具有良好的工程应用价值。 展开更多
关键词 激光切割机 加工精度 蠕变 横梁截面参数
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