基于灰色聚类评估和OWA算子的厦门市公路工程项目绿色施工评价研究 被引量：1

1

作者 王海猛 王志伟 +4 位作者 吴新烨 李政珂 王文杰 胡义新 江峰 《中国软科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2023年第S01期251-258,共8页

"双碳"目标背景下绿色低碳公路建设仍存在决策缺少定量数据支撑、低碳循环利用水平低、制度保障措施不健全等一些问题.结合厦门区域的气候、资源和社会经济发展水平等特点,制定包括"四节一保"、人员健康安全等内容... "双碳"目标背景下绿色低碳公路建设仍存在决策缺少定量数据支撑、低碳循环利用水平低、制度保障措施不健全等一些问题.结合厦门区域的气候、资源和社会经济发展水平等特点,制定包括"四节一保"、人员健康安全等内容的厦门市绿色公路建设导则;建立一套符合本区域实际情况的公路工程项目绿色公路等级评价体系;基于灰色聚类评估和OWA算子等理论构建厦门市绿色公路等级评价模型.在此基础上,进行绿色公路量化等级评价.研究成果对于规范我国绿色公路的建设及管理具有重要的科学意义及应用价值. 展开更多

关键词 绿色公路建设导则 灰色聚类评估 OWA算子 评价体系模型 量化等级评价

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基于交通强国视角的厦门市绿色公路建设实践探究 被引量：6

2

作者 吴新烨 傅树德 +3 位作者 李政珂 王文杰 胡义新 刘君 《中国软科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2022年第S01期142-149,共8页

公路交通作为综合立体交通体系中的重要一环,实现公路建设的生态环保、资源节约、节能高效、服务提升等绿色内涵,对于建设交通强国具有重要的意义。结合厦门市公路工程项目绿色建设实践,阐述了在生态保护,全寿命周期成本,精细化设计,标... 公路交通作为综合立体交通体系中的重要一环,实现公路建设的生态环保、资源节约、节能高效、服务提升等绿色内涵,对于建设交通强国具有重要的意义。结合厦门市公路工程项目绿色建设实践,阐述了在生态保护,全寿命周期成本,精细化设计,标准化施工,运营环境提升,服务设施完善等方面的道路建设经验,以期为绿色公路工程项目建设提供借鉴意义。 展开更多

关键词 交通强国 绿色公路 建设实践 绿色施工 典型示范

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BIM技术在桥梁承载力评定中的应用 被引量：11

3

作者 陈志为 陈宇 +1 位作者 吴焜 黄颖 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2018年第5期101-108,共8页

针对桥梁荷载试验及承载力评定中的信息管理问题,通过在建筑信息模型建模软件Revit和SQL Server数据库上进行二次开发,设计系统框架并搭建应用模块,形成一套新的桥梁承载力评定系统。在实桥案例中该系统被应用到一座预应力混凝土T形刚构... 针对桥梁荷载试验及承载力评定中的信息管理问题,通过在建筑信息模型建模软件Revit和SQL Server数据库上进行二次开发,设计系统框架并搭建应用模块,形成一套新的桥梁承载力评定系统。在实桥案例中该系统被应用到一座预应力混凝土T形刚构桥,在某种程度上证明了其应用于实桥的可行性与有效性。结果表明:三维可视化模拟荷载试验相关的所有空间信息与数据信息均通过BIM模型集成管理;通过管理信息数据库,使数据录入、存储、查询和修改,更加方便高效;BIM模型可直接转换成有限元模型,扩展了结构分析功能,使桥梁承载力评定更趋于自动化;可方便比较桥梁试验的历史数据,纵观不同检测时点的指标改变,掌握桥梁现状和变化趋势。 展开更多

关键词 BIM技术 桥梁 荷载试验 承载力评定

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基于监测数据的拱桥吊杆冲击系数快速估算方法研究 被引量：5

4

作者 雷家艳 王子豪 高婧 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期48-53,共6页

为快速、准确评估拱桥吊杆振动冲击效应,提出一种基于连续动力监测数据的拱桥吊杆冲击系数快速估算方法。该方法以日常交通荷载作用下吊杆连续动力响应数据为基础,对实时冲击系数进行频次统计,得到标准日概率密度谱;采用车-桥耦合振动... 为快速、准确评估拱桥吊杆振动冲击效应,提出一种基于连续动力监测数据的拱桥吊杆冲击系数快速估算方法。该方法以日常交通荷载作用下吊杆连续动力响应数据为基础,对实时冲击系数进行频次统计,得到标准日概率密度谱;采用车-桥耦合振动数值方法计算吊杆冲击系数,确定与之对应的标准日概率密度谱分位点,给出分位点合理取值建议,并以该分位点的实时冲击系数作为快速估算值。将该方法应用于一座刚性吊杆钢拱桥中,基于动应变监测结果,统计7根吊杆实时冲击系数概率分布,结合车-桥耦合振动数值计算结果进行分析,得到:日常交通荷载作用下,吊杆实时冲击系数概率密度曲线具有良好的稳定性,标准日概率密度谱合理;建议取实时冲击系数标准日概率密度谱上85%~90%分位点对应的实时冲击系数作为吊杆冲击系数快速估算值。 展开更多

关键词 拱桥 吊杆 冲击系数 统计分析 动应变 车-桥耦合振动 结构监测

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干湿循环下花岗岩残积土的崩解试验与微观机理研究 被引量：8

5

作者 周宇 陈东霞 +1 位作者 于佳静 李齐 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第1期153-160,共8页

针对花岗岩残积土遇水易软化、崩解的特性,通过干湿循环下花岗岩残积土的崩解试验,研究了花岗岩残积土的压实度和干湿循环次数对其崩解特性和崩解参数指标的影响。得到以下结论:花岗岩残积土的压实度越小、经历的干湿循环次数越多,崩解... 针对花岗岩残积土遇水易软化、崩解的特性,通过干湿循环下花岗岩残积土的崩解试验,研究了花岗岩残积土的压实度和干湿循环次数对其崩解特性和崩解参数指标的影响。得到以下结论:花岗岩残积土的压实度越小、经历的干湿循环次数越多,崩解速率越快,试样完全崩解所需的时间越短;拟合了平均崩解速率与干湿循环次数、压实度之间的函数关系式。利用电镜扫描试验,分析干湿循环作用下花岗岩残积土的微观结构变化,解释了崩解机理:随着干湿循环次数增加,片状颗粒间的层叠结构遭到破坏,颗粒的团聚性减弱,平面孔隙率增大,结构趋向疏松,加速了花岗岩残积土的崩解。 展开更多

关键词 花岗岩残积土 干湿循环 压实度 崩解 扫描电镜

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基于塑性变形能与改进动量法的交通事故参数计算 被引量：1

6

作者 陈家涌 吴新烨 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期446-452,共7页

将车辆的塑性变形能与常规动量法模型相结合,提出一种进行交通事故参数计算的改进的动量法模型。该模型基于综合考虑平面运动和回转运动的二维点碰撞动力学,并引入事故中两车碰撞前的角速度。针对某起真实交通事故,两车在碰撞中发生了... 将车辆的塑性变形能与常规动量法模型相结合,提出一种进行交通事故参数计算的改进的动量法模型。该模型基于综合考虑平面运动和回转运动的二维点碰撞动力学,并引入事故中两车碰撞前的角速度。针对某起真实交通事故,两车在碰撞中发生了平面与回转运动,并发生了动量、冲量的交换。通过Matlab数值模拟,计算两车的速度与角速度等参数,进而重建交通事故,并与PC-crash软件仿真结果对比。结果表明:改进的动量法模型数值模拟结果与PC-crash软件仿真结果较为接近,线速度误差小于5%;与传统能量法的结果相比,该模型结果更加接近车辆正面非对心碰撞事故发生的情况。 展开更多

关键词 交通安全 交通事故重建 动量法改进模型 碰撞形变 恢复因数 车辆运动参数

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U型槽结构下振冲碎石桩联合抗拔桩数值分析及优化设计

7

作者 李齐 陈东霞 孟旭 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期763-774,共12页

[目的]研究沿海下穿道路工程U型槽结构下振冲碎石桩联合抗拔桩的加固效果及其优化设计.[方法]采用有限元软件ABAQUS进行建模,分析了振冲碎石桩的打入对砂土地基抗液化能力的改良效果,讨论了U型槽、抗拔桩、碎石桩各设计参数对U型槽抗浮... [目的]研究沿海下穿道路工程U型槽结构下振冲碎石桩联合抗拔桩的加固效果及其优化设计.[方法]采用有限元软件ABAQUS进行建模,分析了振冲碎石桩的打入对砂土地基抗液化能力的改良效果,讨论了U型槽、抗拔桩、碎石桩各设计参数对U型槽抗浮效果的影响.针对以上结果基于NSGA2遗传算法,开展抗液化能力、抗浮效果、工程造价三目标的优化设计.[结果]振冲碎石桩可以大大增强砂土地基的抗液化能力,未使用振冲碎石桩的砂土均发生液化,而采用振冲碎石桩处理后的砂土地基液化率仅为4.7%;U型槽底板厚度、抗拔桩的桩径、桩长和振冲碎石桩的桩径、桩长均对U型槽底板上浮位移有较大影响;采用NSGA2遗传算法得出的最优方案在满足安全储备的情况下,造价比原始方案节省了10.0%,且砂土地基液化率降低了45.7%.[结论]基于NSGA2遗传算法提出的以砂土液化率、底板上浮位移和工程造价为目标的优化设计方案可为今后同类工程提供设计指导. 展开更多

关键词 振冲碎石桩 抗拔桩 抗浮效果 优化设计 NSGA2遗传算法

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新型二维轮轨耦合单元及OpenSees实现 被引量：3

8

作者 古泉 李维泉 +3 位作者 国巍 刘永斗 蒋丽忠 余志武 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期98-105,共8页

基于轮轨竖向非线性接触关系,提出一种新型通用二维轮轨耦合单元模型,并在有限元OpenSees软件平台上实现。所提单元由轮节点和所有可能与之接触的梁单元节点组成,通过建立和求解关于轮轨作用力的一元三次方程,得到轮轨之间的接触力,计... 基于轮轨竖向非线性接触关系,提出一种新型通用二维轮轨耦合单元模型,并在有限元OpenSees软件平台上实现。所提单元由轮节点和所有可能与之接触的梁单元节点组成,通过建立和求解关于轮轨作用力的一元三次方程,得到轮轨之间的接触力,计算由轮轨相互作用产生的耦合单元各节点力,定义为单元内力。通过与文献中计算结果对比,验证了该单元模型的准确性和可靠性,基于此模型分析高速列车通过桥梁时在轨道不平顺激励和地震作用下的动力响应。此耦合单元模型易于集成到有限元计算平台中,能与已有的列车模型、轨道和桥梁等模型联合使用,能够考虑轨道不平顺和轮轨脱离等情况,可用来分析复杂竖向车桥耦合系统的动力问题。 展开更多

关键词 轮轨耦合单元 赫兹力 轨道不平顺 地震作用 OPENSEES

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斜向缠绕复合材料悬臂管混合应力场及其剪力效应

9

作者 张灿辉 李安 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期767-773,共7页

提出一种求解一般斜向缠绕复合材料悬壁管的混合应力场,包括正比于轴线坐标的比例应力部分和不随轴线 变化的应力部分.各分量中的比例应力部分可以利用纯弯曲公式由比例弯矩计算,而不变应力部分可以结合所获得 应力的梯度确定其环向三... 提出一种求解一般斜向缠绕复合材料悬壁管的混合应力场,包括正比于轴线坐标的比例应力部分和不随轴线 变化的应力部分.各分量中的比例应力部分可以利用纯弯曲公式由比例弯矩计算,而不变应力部分可以结合所获得 应力的梯度确定其环向三角函数形式,根据这些三角函数刚好和比例应力部分的环向三角函数相反,可得横截面上 混合应力场的对称轴绕原点产生了转动,这是一般斜绕复合材料悬壁管中剪力所引起的特殊效应.数值算例对5根 简单复合材料悬壁管进行了数值模拟,结果验证了上述特殊剪力效应. 展开更多

关键词 复合材料悬臂管 斜向缠绕角度 混合应力场 剪力效应

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薄板分析的线性基梯度光滑伽辽金无网格法 被引量：10

10

作者 邓立克 王东东 +1 位作者 王家睿 吴俊超 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期690-702,共13页

薄板问题的控制方程为四阶微分方程,因而当采用伽辽金法进行分析时,形函数需要满足C^1连续性要求,且至少使用二次基函数才能保证方法的收敛性.无网格形函数虽然易于满足C^1连续性要求,但由于不是多项式,其二阶导数的计算较为复杂耗时,... 薄板问题的控制方程为四阶微分方程,因而当采用伽辽金法进行分析时,形函数需要满足C^1连续性要求,且至少使用二次基函数才能保证方法的收敛性.无网格形函数虽然易于满足C^1连续性要求,但由于不是多项式,其二阶导数的计算较为复杂耗时,同时也对刚度矩阵的数值积分提出了更高的要求.本文提出了一种薄板分析的线性基梯度光滑伽辽金无网格法,该方法的基础是线性基无网格形函数的光滑梯度.在梯度光滑构造的理论框架内,无网格形函数的二阶光滑梯度可以表示为形函数一阶梯度的线性组合,因而可以提高形函数二阶梯度的计算效率.分析表明,线性基无网格形函数的光滑梯度不仅满足其固有的线性梯度一致性条件,还满足本属于二次基函数对应的额外高阶一致性条件,因此能够恰当地运用到薄板结构的伽辽金分析.此外,插值误差分析也很好地验证了线性基无网格光滑梯度的收敛特性.算例结果进一步表明,线性基梯度光滑伽辽金无网格法的收敛率与传统二次基伽辽金无网格法相当,但精度更高,同时刚度矩阵所需的高斯积分点数明显减少. 展开更多

关键词 伽辽金无网格法 线性基函数 薄板问题 光滑梯度 一致性条件

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干湿循环下花岗岩残积土抗剪强度及边坡稳定性分析 被引量：20

11

作者 于佳静 陈东霞 +1 位作者 王晖 张波 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期614-620,共7页

为研究干湿循环对花岗岩残积土抗剪强度特性和抗剪强度参数的影响,分析花岗岩残积土边坡的稳定性,改进了常规的单元试验方法.以整个花岗岩残积土边坡为试验对象进行干湿循环模拟,在每次循环后直接在边坡坡面上切取花岗岩残积土试样进行... 为研究干湿循环对花岗岩残积土抗剪强度特性和抗剪强度参数的影响,分析花岗岩残积土边坡的稳定性,改进了常规的单元试验方法.以整个花岗岩残积土边坡为试验对象进行干湿循环模拟,在每次循环后直接在边坡坡面上切取花岗岩残积土试样进行直剪试验.在此基础上,利用有限元软件ABAQUS对一实际边坡进行了干湿循环的数值模拟,在每次循环模拟前对上一次模拟结果进行分析,将等效塑性应变较大区域的土体强度进行适当折减,分析每次循环后花岗岩残积土边坡的应力应变、稳定性以及塑性变形.试验结果表明:花岗岩残积土的抗剪强度随干湿循环次数、循环幅度的增加而减小,其中黏聚力值衰减明显,内摩擦角的变化相对较小,在3~5次干湿循环后抗剪强度趋于稳定;通过数据分析得到干湿循环的黏聚力公式,进一步得到了干湿循环条件下花岗岩残积土的抗剪强度公式;干湿循环作用导致边坡稳定性降低,安全系数减小,且第一次干湿循环后安全系数的降幅最大. 展开更多

关键词 干湿循环 花岗岩残积土 强度参数 边坡稳定性 安全系数

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干湿循环下考虑裂隙发育的残积土边坡响应分析 被引量：23

12

作者 刘越 陈东霞 +1 位作者 王晖 于佳静 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1933-1943,1982,共12页

为研究带裂隙的花岗岩残积土边坡在反复干湿循环作用下的响应规律,利用模型试验模拟干湿循环过程,通过处理裂隙图像量化裂隙宽度扩展,结合坡内土体直剪试验,推导强度衰减规律和裂隙深度相关的计算公式。对比模型试验和数值模拟结果,分... 为研究带裂隙的花岗岩残积土边坡在反复干湿循环作用下的响应规律,利用模型试验模拟干湿循环过程,通过处理裂隙图像量化裂隙宽度扩展,结合坡内土体直剪试验,推导强度衰减规律和裂隙深度相关的计算公式。对比模型试验和数值模拟结果,分析考虑裂隙发育下的残积土边坡响应情况,结果如下:干湿循环下残积土裂隙宽度扩展符合Logistic模型,裂隙深度与强度衰减有确定的量化关系,且随着干湿循环次数增加,裂隙深度趋于稳定;干湿循环次数较少时,坡底位置含水率变化明显滞后于坡顶和坡中位置,但随着干湿循环次数增加及裂隙扩展,边坡各位置的含水率变化趋于一致。裂隙扩展对边坡各位置变形均有影响,随着干湿循环次数增加,考虑裂隙扩展的坡底和坡中位置变形与不考虑裂隙的情况趋于一致,但坡顶区域变形更大,致使裂隙边坡的坡顶与坡底的变形差距增加。 展开更多

关键词 干湿循环作用 花岗岩残积土 裂隙 含水率 变形

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节点梯度光滑有限元配点法 被引量：8

13

作者 樊礼恒 王东东 +1 位作者 刘宇翔 杜洪辉 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期467-481,I0003,共16页

配点法构造简单、计算高效,但需要用到数值离散形函数的高阶梯度,而传统有限元形函数的梯度在单元边界处通常仅具有C0连续性,因此无法直接用于配点法分析.本文通过引入有限元形函数的光滑梯度,提出了节点梯度光滑有限元配点法.首先基于... 配点法构造简单、计算高效,但需要用到数值离散形函数的高阶梯度,而传统有限元形函数的梯度在单元边界处通常仅具有C0连续性,因此无法直接用于配点法分析.本文通过引入有限元形函数的光滑梯度,提出了节点梯度光滑有限元配点法.首先基于广义梯度光滑方法,定义了有限元形函数在节点处的一阶光滑梯度值,然后以有限元形函数为核函数构造了有限元形函数的一阶光滑梯度,进而对一阶光滑梯度直接求导并用一阶光滑梯度替换有限元形函数的标准梯度,即完成了有限元形函数二阶光滑梯度的构造.文中以线性有限元形函数为基础的理论分析表明,其光滑梯度不仅满足传统线性有限元形函数梯度对应的一阶一致性条件,而且在均布网格假定下满足更高一阶的二阶一致性条件.因此与传统线性有限元法相比,基于线性形函数的节点梯度光滑有限元法的L2和H1误差均具有二次精度,即其H1误差收敛阶次比传统有限元法高一阶,呈现超收敛特性.文中通过典型算例验证了节点梯度光滑有限元配点法的精度和收敛性,特别是其H1或能量误差的精度和收敛率都明显高于传统有限元法. 展开更多

关键词 有限元法 无网格法 配点法 光滑梯度 线性单元 超收敛

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无网格动力分析的循环卷积神经网络代理模型 被引量：9

14

作者 陈健 王东东 +1 位作者 刘宇翔 陈俊 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期732-745,共14页

在无网格动力分析中,除了无网格形函数本身构造复杂引入的计算成本,还需要逐步递推求解每个时间步的动力响应,因而计算效率较为低下.本文通过研究无网格离散数据与机器学习训练样本、无网格动力分析递推计算过程与循环卷积神经网络序列... 在无网格动力分析中,除了无网格形函数本身构造复杂引入的计算成本,还需要逐步递推求解每个时间步的动力响应,因而计算效率较为低下.本文通过研究无网格离散数据与机器学习训练样本、无网格动力分析递推计算过程与循环卷积神经网络序列信息传递模式之间的本征联系,构建了与无网格法相匹配的循环卷积神经网络设计方法,进而提出了一种无网格动力分析的循环卷积神经网络代理模型.该模型充分融合了无网格离散模型节点布置灵活的优点,同时无网格法能够提供具有泛化特征的高精度数值样本,增强循环卷积神经网络的泛化性和适用性.此外,循环卷积神经网络代理模型特有的循环模块历史记忆特性使其可以有效地处理序列信息,在保证精度的前提下加速无网格动力分析计算过程.文中通过系列算例验证了所提出的无网格动力分析的循环卷积神经网络代理模型的精度和效率. 展开更多

关键词 无网格法 动力分析 循环卷积神经网络 代理模型 计算效率

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干湿循环下花岗岩残积土裂隙演化及边坡稳定性 被引量：6

15

作者 杨雪菲 陈东霞 刘越 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期591-599,共9页

为研究干湿循环作用下花岗岩残积土边坡的稳定性,开展两种干湿幅度5次循环次数的边坡模型试验.拍摄裂缝图像获得裂隙演化规律,得出裂隙面积与干湿循环次数近似成正比;结合坡内土体直剪试验结果,提出干湿循环下黏聚力和裂隙度的关系式,... 为研究干湿循环作用下花岗岩残积土边坡的稳定性,开展两种干湿幅度5次循环次数的边坡模型试验.拍摄裂缝图像获得裂隙演化规律,得出裂隙面积与干湿循环次数近似成正比;结合坡内土体直剪试验结果,提出干湿循环下黏聚力和裂隙度的关系式,推导裂隙深度计算公式.以此数值建模分析裂隙影响下的残积土边坡稳定性,结果表明:随着干湿循环次数和幅度的增大,裂隙度增加,裂隙深度增大,渗透性增强,土体强度降低,导致坡体饱和区扩展;滑裂面上滑点位于张裂隙处;3次干湿循环后边坡安全系数降幅最大,之后趋于稳定.研究认为干湿循环作用下裂隙的扩展加快雨水浸润,缩短了边坡失稳时间,为残积土边坡的及时合理处治提供理论指导. 展开更多

关键词 干湿循环 花岗岩残积土 裂隙 边坡稳定性

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基于计算扰动修正的Wilson-θ法稳定性和精度分析 被引量：1

16

作者 胡林烽 雷家艳 +1 位作者 吴嘉伟 高婧 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期563-571,共9页

Wilson-θ法作为一种隐式时域逐步积分方法,由于在迭代过程中不满足下一时刻的动力平衡方程,应用时会存在振幅衰减以及周期延长等问题,使得它在一些情况下难以得到准确解.针对该问题,本文基于计算扰动的概念,提出了一种改进的Wilson-θ... Wilson-θ法作为一种隐式时域逐步积分方法,由于在迭代过程中不满足下一时刻的动力平衡方程,应用时会存在振幅衰减以及周期延长等问题,使得它在一些情况下难以得到准确解.针对该问题,本文基于计算扰动的概念,提出了一种改进的Wilson-θ法(Wilson-Newmark法),引入计算扰动的概念来量化Wilson-θ法中每一步中存在的计算误差,并利用Newmark-β的计算方法对得到的计算扰动进行再分配,使得改进后的计算方法可以同时满足动力学平衡方程和运动约束.为了考察Wilson-Newmark方法的适用性,对不同θ取值下该算法的稳定性进行了分析.此外,还从振幅衰减、周期延长以及超调3个方面对比了算法的精度.结合数值算例结果,可以认为该方法具有良好的稳定性,且与原始Wilson-θ法相比,该方法的计算精度有显著提高. 展开更多

关键词 WILSON-Θ法 计算扰动 精度分析 动力平衡 无条件稳定

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一种重载码垛机器人结构优化设计方法 被引量：17

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作者 魏雅君 邱国梁 +2 位作者 丁广和 杨亮 刘桁 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期332-339,共8页

码垛机器人常用于焊接、喷涂、上下料、装配和码垛等工艺,可以提高劳动生产率和保证产品质量。针对现有的重载码垛机器人,使用D-H法构建其运动学方程并利用MATLAB解算其工作空间。联合使用ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanic... 码垛机器人常用于焊接、喷涂、上下料、装配和码垛等工艺,可以提高劳动生产率和保证产品质量。针对现有的重载码垛机器人,使用D-H法构建其运动学方程并利用MATLAB解算其工作空间。联合使用ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems,机械系统动力学自动分析)和ANSYS Workbench,分别对重载码垛机器人零部件和整机进行瞬态动力学仿真,得到机器人各零部件所受的应力、应变以及机器人末端变形量等,并将其与试验数据对比,以验证仿真方法的可靠性和准确性。结合响应面法和拓扑法对重载码垛机器人结构进行联合优化,获得其结构的轻量化设计方法。研究表明该方法适用于各类关节型机器人的轻量化设计,可进一步降低机器人的材料、电机和减速器的成本。 展开更多

关键词 重载码垛机器人 运动学方程 瞬态动力学仿真 轻量化设计

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