温室风振分析中的压杆弯曲振动动态刚度阵模型

针对温室风振分析中的压杆弯曲振动问题,根据考虑二阶效应和惯性力影响的压杆基本方程建立压杆横向弯曲振动微分方程,得到采用基函数和位移系数表达的压杆横向弯曲振动位移的向量表达式,结合位移边界条件求得以节点位移向量表达的位移系数,给出压杆截面内力方程,进而得到以节点位移向量表达的杆端内力,最终给出综合质量矩阵、几何矩阵和刚度矩阵的精确动态刚度矩阵。研究结果表明:一般的插值形函数单元模型需加密单元才能提高计算精度,但仍存在误差,而本研究模型得到的压杆横向弯曲自振圆频率与解析法计算获得的理论解完全相同,为精确解。     

空间实体-梁单元原始刚度矩阵的推导

基于结构计算的矩阵位移法和钢管混凝土拱桥分析的纤维单元法,通过改进拱肋断面划分,选择合适的8结点等参元形函数,建立位移转换矩阵和坐标转换矩阵,同时借用纤维单元的概念,提出了空间实体-梁单元法,并对单拱肋圆形截面的钢管混凝土拱结构进行了空间实体-梁单元分析,推导了其原始刚度矩阵。同时为了验证推导的正确性,编制了专用的计算程序,计算了一个实验模型拱拱顶和拱脚截面的内力,并将其计算结果与矩阵位移法的分析结果和SAP2000的计算结果进行了比较,最大误差在5%以内。计算结果表明,该空间实体-梁单元刚度矩阵的推导是正确的。     

带转动弹簧的杆单元平面钢结构弹塑性时程分析

用两端带转动弹簧的杆单元代替一般的杆单元,提出了一种新的平面杆系钢结构动力弹塑性时程分析计算模型.根据梁柱半刚性连接的力学模型,提出了该类型连接在地震荷载作用下的恢复力模型.采用虚功原理,通过对单元转角 - 位移方程的修正,推导了这种计算模型的单元质量矩阵和刚度矩阵.采用Wilson - 数值积分算法,进行了结构弹塑性时程分析计算,并编制了相应的分析计算程序.用此程序分析了连接的半刚性在罕遇地震作用下对钢框架结构动力性能的影响,并与有限元结果进行了比较.算例结果表明:连接的半刚性对结构动力性能的影响非常大,设计中应该考虑连接的半刚性影响.     

基于IS-LM-BP模型的宏观经济政策设计

对引入的IS-LM-BP模型在选取适当的状态向量、控制输入向量、输出向量及干扰输入向量后将其转化为状态空间模型,在此基础上,判断出该模型可任意极点配置,进而设计了一种纯增益反馈控制器.计算得到适当的状态反馈增益矩阵K_1,K_2,通过反馈控制,使该经济系统渐近稳定,同时可对输出进行调节,即实际总供给和实际汇率趋于计划的总供给和汇率.借助Matlab软件对模型进行数值模拟,验证了系统在该控制器下可达到输出调节.通过对IS-LM-BP模型纯增益反馈控制的设计,为该模型宏观经济政策设计提供了一定的依据.     

带刚臂空间梁单元及其在斜拉桥计算中的应用

按推导带刚臂平面梁单元的单元刚度矩阵的思路，推导出了带刚臂空间梁单元的单元刚度矩阵。这种单元形式应用于大型复杂结构的空间分析中，既能显著减少单元结点数量，又能较好地模拟实际结构受力状态，能给计算带来很大方便。     

皮蛋抗压试验及弹性模量和泊松比的测定

针对皮蛋外形为非标准椭球,难以采用定义方法求其弹性模量的问题,采用美国ASABE提出的弹性模量(E)求解方法和泊松比(μ)测定方法,阐述皮蛋的球度、外观尺寸、曲率半径等基本物理量的求解和系数λ与cosα的数学关系计算原理,利用TMS-PRO食品物性分析仪和小位移传感器为主要测量仪器分别对皮蛋横向和纵向进行压缩试验,获得其不同方向的应力应变曲线,分析计算得出皮蛋抗载弹性模量:中间受压为3.204 MPa,两端受压为3.666 MPa;泊松比:中间受压为0.155 4,两端受压为0.383 0。     

哈密顿理论在推导框剪结构刚度矩阵中的应用

目的对框剪结构进行静动力方面的分析时,需要推导出结构的单元刚度矩阵,而一般选用近似计算的传统有限单元法来推导单刚矩阵,这种方法误差累计较多,特别是框剪高层结构,误差积累更多。通过新的模型体系进一步探讨基于哈密顿理论及精细积分法求解结构单刚矩阵的可行性和计算精度。方法基于哈密顿理论,选用通用的并联Timoshenko梁模型,将构成框剪结构的综合框架和综合剪力墙抗侧力单元看作竖立的悬臂弯剪梁,均计算剪切、弯曲变形,两个抗侧力单元间通过刚性楼板协同工作。结果求出框剪结构在连续化假定下的拉格朗日函数,结构协同工作分析的哈密顿函数,继而利用精细积分法中基本区段的混合能矩阵求解出框剪结构的单刚矩阵,采用有限元中的位移法,把单元刚度矩阵集成为整刚矩阵。结论利用MATLAB相应程序分析某框剪结构算例,结果验证了此推导方法的可行性和精度要求,避免了一般传统有限单元法误差累计的问题,同时该方法还适用于其他类型的高层建筑结构。     

混凝土面板堆石坝面板应力变形仿真计算

【目的】基于混凝土面板与垫层之间接触面的数值计算模型,考虑温度荷载作用,研究面板堆石坝面板的应力变形特性。【方法】以接触摩擦单元理论为基础,采用接触单元模拟混凝土面板与垫层之间的接触面,进行了公伯峡混凝土面板堆石坝面板应力变形仿真计算,并将计算结果与观测数据进行对比分析。【结果】面板挠度呈现出中部大、两端小的分布规律,最大值为0.24 m,位于面板的中心位置,与观测结果基本一致;面板的顺坡向应力分布呈现出中部受压、两端受拉的变化趋势,顺坡向压应力最大值为7.9 MPa,出现在约1/2坝高处,拉应力最大值为1.3 MPa,出现在面板的底部与顶部;面板底面点与表面点的应力分布是一致的,在同一高程处,面板底面点的应力较表面点大;考虑温度荷载作用时,混凝土面板的顺坡向应力分布规律与不考虑温度荷载时基本一致,但拉应力值明显增大,并且与实际观测结果更为接近。【结论】基于接触摩擦计算模型,考虑温度荷载作用,可以获得更为准确的混凝土面板应力变形数值计算结果。     

基于状态空间模型的仿生算法在电力市场竞价中的应用

提出一种基于状态空间模型的新型仿生算法(SBA),并用于求解电力市场竞价问题.SBA将仿生算法的群体表示为状态向量,通过状态转移实现群体的繁殖和更替,基于仿生算法中新个体的生成策略(如遗传算法中的遗传算子)构造状态转移矩阵,通过评价状态转移矩阵的特征值来考察算法的收敛性和收敛速度.仿真实验表明:这种算法对于解决电力市场竞价问题是有效的.     

灌孔混凝土砌块砌体受压性能研究

通过对灌孔混凝土砌块砌体中混凝土芯柱三向受压应力状态进行分析,提出了适用于灌孔混凝土受压弹性模量的计算方法.同时,基于大量的试验结果,提出了适用于灌孔混凝土砌块砌体的泊松比、峰值应变、极限应变等参数,并引入到Domingo J.Carreira等提出的混凝土本构模型中,得出了适用于灌孔混凝土砌块砌体受压的应力-应变全曲线公式.对比结果表明,计算值与试验结果吻合良好,可供灌孔混凝土砌块砌体结构设计和研究参考.     

拖拉机线控液压转向路感特性设计

在分析拖拉机转向路感特性的基础上,采用转向油缸活塞杆受力和车速两个参数变量作为转向路感的信息来源,根据线控液压转向系统对转向路感特性的要求,选择了较为理想的曲线型转向路感特性曲线方案;分析了转向路感、转向油缸活塞杆受力及其与车速的关系;并采用试验测试方法,对全液压转向式拖拉机在泥土软地面条件下进行转向测试,得出了在所给定的不同车速下所对应的油缸活塞杆受力的最大值,并据此拟合出车速感应曲线,得出曲线型转向路感特性曲线图。结果表明,所设计的曲线型转向路感特性能很好地协调转向轻便性和路感之间的矛盾。     

纵轴流双滚筒小区育种脱粒分离装置设计与试验

田间试验机械化是提高作物育种工作效率的关键环节,是获得正确育种试验结果的重要措施。根据小区育种小麦收获试验要求,设计了一种由钉齿式圆柱滚筒与短纹杆—板齿锥型滚筒组成的纵轴流双滚筒小区育种脱粒分离装置,通过论述该装置总体配置方案,完成其关键部件(脱粒滚筒、分离滚筒)结构与运动参数设计计算,确定脱粒滚筒的平均直径为450 mm、分离滚筒的直径为430 mm,两者的转速分别在764-892 RPM和888-1 022RPM,计算得出分离滚筒的脱粒元件数为36个,且装置适宜的喂入量需小于2.7 kg/s。利用该装置进行了育种小麦脱粒分离试验结果表明,当喂入量由1.8 kg/s向2.6 kg/s变化,脱粒滚筒转速为760 RPM、分离滚筒转速为1 020RPM时,装置脱粒损失率为0.32%-0.36%、种子破碎率为0.51%-0.62%、籽粒含杂率为2.48%-2.92%。研究表明,纵轴流双滚筒小区育种脱粒分离装置针对物料脱粒难易程度能够实现有序脱粒作业,其脱出物料分布均匀,有较强的适应性,各项技术指标均达到国家标准要求。     

一种可变形履带行走装置的设计

针对微型履带车辆在丘陵山区崎岖路面和坡地作业时存在稳定性减弱、爬坡性能变差等问题,提出了一种采用三连杆运动变形机构,由固定在行走架上的液压缸驱动变形机构变形,使得行走架在一定角度范围内处于水平的可变形履带行走装置设计方案。通过对变形机构的自由度计算和可变形履带行走装置的数学建模,分析了平衡状态下变形杆件的受力情况和机构的变形性能,确定了变形角度与构件之间的相对关系,以及坡地行驶过程中,变形与未变形状态下履带车辆的垂直越障和爬坡性能。结果表明:可变形履带行走装置可实现28°以下坡度自适应;变形后,能够提升车辆在坡地作业时3°左右的爬坡性能,但减弱了垂直越障能力。     

调速阀出口节流调速系统动态特性研究

针对回油路串接调速阀的调速阀出口节流调速系统,以负载作为输入,液压缸有杆腔和无杆腔压力作为输出,分别建立了系统的数学模型,系统可简化为稳定的二阶系统,得到了液压缸两腔压力超调量的变化规律.通过试验,利用压力传感器测量液压缸两腔压力变化,对理论推导和分析进行了验证.     

中高速内燃机气缸直径和活塞行程的最优设计

通过对中高速内燃机气缸直径和活塞行程的取值分析。建立了以中高速内燃机气缸直径和活塞行程为设计变量、以最小散热面积为目标函数的优化数学模型,并用模拟退火（ＳＡ）算法对实例求出最佳缸径比。以利于提高中高速内燃机的效率。可供类似设计参考。     

风载荷作用下圆柱形罐的有限元分析

储罐除了受自重、液体内压作用外,还受到风荷载的作用,从而在储罐中产生应力,应力过大会引起储罐的损坏。提出风载荷作用下圆柱形储罐分析的位移有限元法,根据圆柱形储罐属于轴对称壳体这一结构特点,用圆柱壳单元和圆环壳单元将其离散化,单元之间以结点圆相连接,风载荷和位移沿环向展开成三角级数,降低了计算维数,减少了计算工作量。用编制的有限元分析程序对一个算例的计算表明,该方法能方便有效地计算风载荷工作下圆柱形     

基于可展变换下周期曲线的等距变换及其应用

以圆柱面转角为参数,证明了椭圆参数与斜截圆柱体的几何关系,通过可展变换给出圆柱截线的侧面展开式,建立了周期函数曲线与圆柱面交线的相互展开关系,结合实例给出求解斜截圆柱体内蕴量的有效方法。     

径向柱塞式变量液压泵的结构及工作原理

采用径向柱塞式变量液压泵作为主泵的闭心恒压式液压系统,其最大优点是能根据实际作业需要自动改变流量输出。就径向柱塞式变量液压泵的基本结构和工作原理进行了详细分析,以供实际使用中参考。     

农用柴油发动机变压缩比机构设计及主要部件仿真

增大发动机压缩比可提高发动机的动力性,但又会影响其工作的可靠性及寿命,为解决此矛盾,设计了一种农用柴油发动机的变压缩比机构,在发动机不同工况下实现了液压控制的压缩比自动调节,压缩比的变化范围为15～19;在发动机冷启动及中小负荷时压缩比为19,在发动机大负荷时压缩比为15。通过ANSYS有限元软件对活塞组及齿轮齿条进行了仿真,得到了不同压缩比、不同工况下的应力、应变云图。仿真结果表明:活塞组的最大应力出现在活塞顶面凹坑位置,其数值为0.0535 22MPa;齿轮齿条的最大应力出现在齿轮齿条与传动齿条的啮合位置,其数值为0.198 445MPa;活塞组的最大应变出现在活塞与活塞杆的连接部位,其数值为0.000 863mm,齿轮齿条的最大应变出现齿轮齿条与传动齿条啮合齿的根部,其数值为0.003 326mm,所设计的变压缩比机构能够满足发动机工作要求。     

内燃机剩余寿命预测的仿真研究

内燃机使用寿命主要取决于缸套、活塞、曲轴轴承等主要磨损的磨损程度。在找出这些部件的损坏主要因素，并这些因素之间的定量关系后，根据系统动力学原理采用软件STELLA-Ⅱ对系统进行模拟仿真，为预测内燃机的剩余寿命创造了条件。