柔度
- 基于柔度范數(shù)差曲率的橋梁損傷定位
5］提出基于模態(tài)柔度矩陣曲率范數(shù)差損傷新指標(biāo)，再根據(jù)梁式結(jié)構(gòu)剛度和位移曲率的負(fù)相關(guān)關(guān)系，推導(dǎo)出準(zhǔn)確定量損傷程度的理論表達(dá)式，對(duì)多個(gè)工況進(jìn)行了定量分析；XIN 等人［6］基于能量算子和小波變換對(duì)模態(tài)振型曲率定義損傷指標(biāo)，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合算法來(lái)進(jìn)行損傷檢測(cè)；GHOSH 等人［7］基于高階振型及其導(dǎo)數(shù)定義了損傷指標(biāo)，通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該指標(biāo)損傷識(shí)別效果；李杰等人［8］基于廣義柔度對(duì)角指標(biāo)對(duì)一梁橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別，結(jié)果表明該方法可以準(zhǔn)確識(shí)別三跨連續(xù)剛構(gòu)橋主梁損
廣東土木與建筑 2023年12期2024-01-02
- 基于模態(tài)柔度的高樁碼頭損傷識(shí)別方法研究?
件的剛度降低，而柔度矩陣作為剛度矩陣的逆矩陣，可以用于損傷識(shí)別。Pandey 等［8］首次建立了一種基于模態(tài)柔度矩陣的損傷識(shí)別方法，通過(guò)懸臂梁模型驗(yàn)證了這一方法的合理性及有效性，并且通過(guò)在鋼梁上收集的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)加以佐證。 試驗(yàn)結(jié)果表明了模態(tài)柔度矩陣可從幾個(gè)低階的模態(tài)振型中簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地計(jì)算得到，且易于測(cè)量。 Jing 等［9］提出了廣義模態(tài)柔度矩陣的概念，并推導(dǎo)了靈敏度計(jì)算公式，進(jìn)一步降低了忽略高階模態(tài)的影響。 Katebi 等［10］通過(guò)平面桁架和框架有限元
施工技術(shù)(中英文) 2023年21期2023-12-13
- 基于損傷柔度曲率的塔式起重機(jī)塔身結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究
化率1.2 損傷柔度曲率目前，國(guó)內(nèi)外基于模態(tài)柔度主要的損傷識(shí)別方法需要結(jié)構(gòu)損傷前、后的柔度矩陣，但實(shí)際工程檢測(cè)中，結(jié)構(gòu)損傷前的柔度矩陣不容易得到?；诖?，本文利用一種僅基于結(jié)構(gòu)損傷柔度曲率矩陣[8-9]的新方法，由柔度曲率矩陣構(gòu)建出相對(duì)損傷柔度曲率 εAFCR，具體計(jì)算步驟如下：a. 對(duì)獲取的結(jié)構(gòu)柔度矩陣F進(jìn)行前后不等距的二階中心差分，得到損傷柔度曲率矩陣C，其元素Cij為式中，l(i-1)i，l(i+1)i，l(i+1)(i-1)分別是i-1和i，i+1
上海理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2022年6期2023-01-16
- 基于Optistruct某公交車(chē)后圍板多目標(biāo)形貌優(yōu)化設(shè)計(jì)
約束響應(yīng)，比如:柔度不大于原設(shè)計(jì)的柔度；重量不大于原設(shè)計(jì)的重量;變形不大于原設(shè)計(jì)的變形；一階頻率不低于原設(shè)計(jì)的頻率等等。對(duì)于某些希望改進(jìn)的參數(shù)，還可以把約束設(shè)計(jì)更嚴(yán)格，比如重量不大于原來(lái)的80%，但這需要經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)的嘗試[2]。對(duì)于本研究的問(wèn)題，可以把兩個(gè)工況剛度綜合為一個(gè)目標(biāo)，1階模態(tài)頻率作為約束考慮，或者將兩個(gè)工況剛度和模態(tài)頻率綜合在多目標(biāo)方程中。前者把兩個(gè)工況綜合為一個(gè)目標(biāo)可以采用線性加權(quán)法和最小柔度法來(lái)處理。優(yōu)化是不斷嘗試的結(jié)果，本研究采用3種方法
裝備制造技術(shù) 2022年10期2023-01-12
- 空間機(jī)械臂在軌剛度計(jì)算與驗(yàn)證
少，也少有學(xué)者將柔度矩陣建模與機(jī)械臂構(gòu)型相結(jié)合，國(guó)外的相關(guān)資料也有限。MUSSA-IVADI和HOGAN給出了冗余度串聯(lián)機(jī)械臂的柔度矩陣和剛度矩陣。DIMENTBERG第一次運(yùn)用旋量理論求出剛體在平衡位置的剛度矩陣。趙朋飛針對(duì)已有剛度矩陣算法進(jìn)行重構(gòu)與優(yōu)化，但是該研究只是對(duì)串聯(lián)機(jī)械臂末端工具的剛度進(jìn)行了分析。陳少帥對(duì)諧波傳動(dòng)引起的剛度變化進(jìn)行分析。上述研究只考慮了諧波減速器與力矩傳感器等具有明顯柔性特征的部件的柔度，而忽略了其他部件的柔度。而空間機(jī)械臂具有
機(jī)床與液壓 2022年9期2022-09-20
- 振型分解法教學(xué)中柔度影響系數(shù)的應(yīng)用
振型分解法中引入柔度影響系數(shù)的概念即可解決。1 引入柔度系數(shù)影響矩陣后的振型分解法由結(jié)構(gòu)力學(xué)中的柔度法可知，當(dāng)不計(jì)阻尼的影響時(shí)，n個(gè)振動(dòng)自由度結(jié)構(gòu)在任意動(dòng)力荷載作用下的振動(dòng)微分方程為由式（4）可知，在引入柔度影響系數(shù)后，只需將傳統(tǒng)振型分解法方程的右端項(xiàng)左乘即可。若所有激振力均作用于質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)自由度方向，則，此時(shí)即退化為傳統(tǒng)振型分解法的情形。引入柔度影響系數(shù)矩陣后，振型分解法的求解步驟如下：（2）計(jì)算廣義質(zhì)量和廣義荷載（4）計(jì)算幾何坐標(biāo)（質(zhì)點(diǎn)位移）2 算例圖
科教導(dǎo)刊·電子版 2022年14期2022-07-25
- 連續(xù)梁橋模態(tài)應(yīng)變測(cè)試方法的數(shù)值模擬與驗(yàn)證
300）0 引言柔度Hij為單位力作用在結(jié)構(gòu)的測(cè)點(diǎn)j時(shí)，測(cè)點(diǎn)i發(fā)生的響應(yīng)可以表征結(jié)構(gòu)在線彈性狀態(tài)下的變形能力，按照測(cè)試方法的不同可分為模態(tài)柔度和靜力柔度。因此，可將結(jié)構(gòu)所有測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變柔度組合在一起，便得到結(jié)構(gòu)的應(yīng)變柔度矩陣，計(jì)算模態(tài)應(yīng)變，替代靜應(yīng)變。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)位移柔度矩陣評(píng)估橋梁狀態(tài)進(jìn)行研究，形成了成熟的理論體系，但對(duì)應(yīng)變柔度矩陣的研究較少。Catbas 等[1]提出了一種橋梁損傷的快速定位與橋梁承載力的初步評(píng)估方法，主要利用了柔度矩陣對(duì)低階
交通世界 2022年13期2022-07-12
- 單元板式軌道脫空傷損識(shí)別的柔度曲率特征值法
6-7]及剛度、柔度矩陣[8-9]等指標(biāo)）和可進(jìn)一步識(shí)別傷損特征的局部檢測(cè)方法（如射線法[10]、超聲波法[11]、超聲導(dǎo)波法[12]、沖擊回波法[13]等）.國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用以上方法取得了一系列有價(jià)值的研究成果.Kim 等[14]基于傷損前后結(jié)構(gòu)固有頻率和模態(tài)應(yīng)變能的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)中裂縫傷損的定位及尺寸預(yù)估.Dawari 等[15]通過(guò)橋梁結(jié)構(gòu)的有限元模型分析了模態(tài)曲率對(duì)結(jié)構(gòu)傷損的敏感度，并利用模態(tài)曲率差指標(biāo)對(duì)鋼筋混凝土橋蜂窩傷損進(jìn)行識(shí)別和定位.而用于
西南交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年5期2021-10-31
- 自重荷載下非均勻支撐板式無(wú)砟軌道靜態(tài)響應(yīng)
了基于混凝土底座柔度的形態(tài)映射和應(yīng)力水平定量表征方法. 研究結(jié)果表明，軌道結(jié)構(gòu)的形態(tài)映射特征主要由混凝土底座柔度決定，在沉降波長(zhǎng)小于15 m、或者波長(zhǎng)在15～20 m之間且沉降幅值大于15 mm時(shí)，軌道結(jié)構(gòu)與路基因變形不協(xié)調(diào)而出現(xiàn)脫離. 軌道結(jié)構(gòu)變形量的增加會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)附加拉應(yīng)力和路基接觸應(yīng)力的增大，且易接近或超過(guò)相應(yīng)的強(qiáng)度允許值而產(chǎn)生損傷破壞. 同時(shí)，增加混凝土底座的模量和厚度，對(duì)提高軌面幾何平順性的效果并不顯著，反而會(huì)增大結(jié)構(gòu)自身的拉應(yīng)力和路基接觸
湖南大學(xué)學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版 2021年9期2021-09-29
- 基于動(dòng)力測(cè)試的高層建筑損傷定位研究
法，針對(duì)損傷識(shí)別柔度法的病態(tài)性，提出損傷識(shí)別約束的柔度法，并分別從理論分析及數(shù)值算例驗(yàn)證了該方法的有效性；安永輝等[3]提出了比例柔度矩陣LU分解的結(jié)構(gòu)損傷定位方法，并對(duì)某20層框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬損傷定位研究，對(duì)一6層集中質(zhì)量剪切框架模型進(jìn)行了試驗(yàn)研究，損傷識(shí)別結(jié)果較為理想；彭念等[4]僅采用損傷后結(jié)構(gòu)模態(tài)信息，提出相對(duì)損傷柔度曲率識(shí)別方法，對(duì)簡(jiǎn)支梁及連續(xù)梁進(jìn)行了損傷識(shí)別研究；徐宏文等[5]基于模態(tài)曲率多項(xiàng)式曲線擬合的方法識(shí)別出平板損傷位置，但沒(méi)有考慮
青島理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年4期2021-09-03
- 基于環(huán)境激勵(lì)的連續(xù)梁橋撓度評(píng)定方法研究
4]提出一種利用柔度矩陣對(duì)低階模態(tài)參數(shù)靈敏度高的特性實(shí)現(xiàn)橋梁損傷的快速定位與橋梁承載能力的初步評(píng)估。2014年，王寧波等[5-6]提出一種基于實(shí)際影響線的橋梁承載能力快速檢測(cè)方法，從車(chē)輛通過(guò)橋梁時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)中提取影響線，重構(gòu)靜力荷載的橋梁撓度響應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁承載能力快速檢測(cè)。2017年，Tian等[6-9]利用沖擊激勵(lì)獲得橋梁的柔度矩陣，從而預(yù)測(cè)橋梁在荷載作用下的變形，實(shí)現(xiàn)對(duì)于橋梁安全狀態(tài)的快速評(píng)估。目前，對(duì)于橋梁承載能力的檢測(cè)主要依靠綜合評(píng)定檢算法和
建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào) 2021年4期2021-07-24
- 橢圓導(dǎo)角混合柔性鉸鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算與性能分析
型柔性鉸鏈的閉環(huán)柔度方程。吳鷹飛等[4]以圓心角為積分變量，推導(dǎo)了圓弧柔性鉸鏈的柔度計(jì)算公式，且表達(dá)式較為簡(jiǎn)潔、全面和準(zhǔn)確。LOBONTIU等[5]提出了導(dǎo)角直梁型柔性鉸鏈平面內(nèi)柔度方程，相比直圓柔性鉸鏈，導(dǎo)角直梁型柔性鉸鏈具有更大的轉(zhuǎn)動(dòng)柔度，但回轉(zhuǎn)精度較低。張志杰等[6]以卡氏第二定理為基礎(chǔ)，分析了雙曲線型柔性鉸鏈的柔度和回轉(zhuǎn)精度的理論模型。CHEN等[7]建立了橢圓弧形柔性鉸鏈柔度矩陣的廣義模型，使得導(dǎo)角型、橢圓型、圓弧形等多種柔性鉸鏈的柔度方程合并在
中國(guó)機(jī)械工程 2021年9期2021-05-19
- 廣義圓錐倒角V型柔性鉸鏈設(shè)計(jì)與分析
，并推導(dǎo)出完整的柔度計(jì)算公式。Zettl等[8]建立了直圓柔性鉸鏈的有限元模型，完善了柔性鉸鏈的有限元分析方法。Smith等[9]推導(dǎo)出橢圓型柔性鉸鏈的柔度方程，拓展了柔性鉸鏈的研究領(lǐng)域。Chen等[10]通過(guò)改變橢圓最大偏心角設(shè)計(jì)出一種橢圓弧型柔性鉸鏈，基于卡氏第二定理推導(dǎo)了該類(lèi)鉸鏈的柔度方程。Lobontiu等[11]引入兩種新型結(jié)構(gòu)，即拋物線型和雙曲線型柔性鉸鏈，并推導(dǎo)了相應(yīng)的解析方程，證明雙曲線型柔性鉸鏈比直圓型、橢圓型及拋物線型柔性鉸鏈具有更高的
武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年3期2021-04-21
- 基于模態(tài)分析的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別法
was提出了基于柔度矩陣改變的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法并應(yīng)用到了多損傷狀況[3]等.基于頻率指紋發(fā)展起來(lái)的損傷識(shí)別方法只能對(duì)特定位置損傷識(shí)別，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)整體對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別[4-6],而柔度曲率矩陣變化率對(duì)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的部分位置損傷識(shí)別結(jié)果不明顯.本文將這兩種方法的識(shí)別結(jié)果進(jìn)行匹配，從而解決了各自的局限性，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)整體對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別，通過(guò)實(shí)例分析驗(yàn)證了此方法的可行性.1 損傷識(shí)別的理論基礎(chǔ)1.1 正則化頻率變化率正則化頻率變化率在整個(gè)區(qū)間上具有良好的單調(diào)性，有
- 基于模態(tài)柔度的高樁碼頭樁基損傷識(shí)別*
性的關(guān)系。但模態(tài)柔度在高樁碼頭樁基損傷識(shí)別中的研究鮮見(jiàn)報(bào)道，本文設(shè)計(jì)了高樁碼頭動(dòng)力損傷研究模型，通過(guò)有限元數(shù)值模擬與動(dòng)力試驗(yàn)研究模態(tài)柔度在高樁碼頭樁基損傷識(shí)別中的適用性。1 模態(tài)柔度指紋由結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析理論可知，結(jié)構(gòu)柔度矩陣用模態(tài)參數(shù)表達(dá)為：(1)式中：F為結(jié)構(gòu)柔度矩陣；ωi表示第i階固有振動(dòng)頻率；φi為第i階頻率下對(duì)質(zhì)量歸一的振型向量；n為結(jié)構(gòu)自由度。(2)式中：Ui為每個(gè)節(jié)點(diǎn)ULS值；fi，j為該節(jié)點(diǎn)所在一致荷載面中柔度矩陣的元素；m為結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)。利用式
水運(yùn)工程 2020年10期2020-11-11
- 飛機(jī)復(fù)材緊固件連接載荷分配分析方法研究
，彈簧元的屬性用柔度C來(lái)描述比用剛度K描述更便捷。板的彈簧元柔度系數(shù)基于無(wú)開(kāi)口板進(jìn)行計(jì)算，為L(zhǎng)/(EA)，其中L為板長(zhǎng)，E為板的彈性模量，A為板橫截面積。要求解出一個(gè)有n排緊固件的多排連接中的載荷分布，需要n個(gè)方程，其中一個(gè)來(lái)源于平衡方程，而其他的方程來(lái)源于相鄰緊固件排(有(n-1)對(duì)相鄰排)之間板的變形協(xié)調(diào)。將這些平衡和協(xié)調(diào)方程聯(lián)立可求解出每排緊固件上的載荷。以雙剪連接為例，步驟如下。1)求出每排緊固件的柔度系數(shù)。雙剪連接柔度Cf可采用有效厚度柔度公式計(jì)
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程 2020年10期2020-10-27
- 微動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)柔性平板移動(dòng)副求解
的區(qū)別，它的關(guān)節(jié)柔度與運(yùn)動(dòng)性能和力的傳遞密切相關(guān)。關(guān)節(jié)柔度是一個(gè)多元函數(shù)，影響關(guān)節(jié)柔度的因素很多，如材料性能、關(guān)節(jié)輪廓曲線形狀、關(guān)節(jié)尺寸、關(guān)節(jié)力等[4]。為了提高微動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)精度，本文對(duì)柔性關(guān)節(jié)的柔度求解進(jìn)行研究。1 柔性平板移動(dòng)副的柔度矩陣柔性平板移動(dòng)副常用的柔度計(jì)算公式[5]為(1)式中：b、l、t為移動(dòng)副的結(jié)構(gòu)尺寸；E為材料的拉伸彈性模量；μ為材料的泊松比。式(1)雖然比較簡(jiǎn)潔，計(jì)算也比較方便，但是它給出的功能方向上柔度表達(dá)式存在較大的計(jì)算誤差
- 基于ANSYS的新型橢圓鉸鏈疲勞仿真分析
?要： 為尋找柔度更大的橢圓柔性鉸鏈，將切口開(kāi)槽與孔隙結(jié)構(gòu)引入柔性鉸鏈中，設(shè)計(jì)新型的橢圓柔性鉸鏈。運(yùn)用Solidworks對(duì)普通橢圓柔性鉸鏈、含開(kāi)槽式橢圓柔性鉸鏈、含孔結(jié)構(gòu)的橢圓柔性鉸鏈建立實(shí)體模型，采用有限元分析法通過(guò)ANSY Workbench分別對(duì)這三種鉸鏈進(jìn)行柔度分析與疲勞分析。仿真結(jié)果表明：在橢圓柔性鉸鏈中引入切口開(kāi)槽或孔隙結(jié)構(gòu)，均可增加鉸鏈的柔度，同時(shí)也會(huì)降低鉸鏈的疲勞失效安全系數(shù)。為含開(kāi)槽式橢圓柔性鉸鏈與含孔結(jié)構(gòu)橢圓柔性鉸鏈的疲勞研究提供參
軟件 2020年6期2020-08-13
- 振型歸一化對(duì)梁結(jié)構(gòu)柔度曲率損傷指標(biāo)的影響
，如頻率、振型和柔度矩陣等，其優(yōu)勢(shì)在于僅需使用相對(duì)較少的傳感器測(cè)試且不影響橋梁的正常使用[4,5]。其中，由低階頻率和振型得到的柔度動(dòng)力指紋指標(biāo)，對(duì)結(jié)構(gòu)損傷具有較高的敏感性，故基于動(dòng)力參數(shù)的柔度矩陣廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別。文獻(xiàn)[6,7]利用柔度矩陣得到均勻荷載面ULS(the uniform load surface)和ULS曲率,ULS對(duì)截?cái)嘈?yīng)影響較小且試驗(yàn)誤差敏感性小。唐小兵等[8]利用損傷結(jié)構(gòu)的柔度矩陣各列最大值元素一次差分得到柔度曲率法指標(biāo)。Wu
計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào) 2020年3期2020-06-29
- 基于模態(tài)撓度的斜交橋靜載試驗(yàn)數(shù)值方法
計(jì)算出橋梁的位移柔度矩陣[9-10]。利用位移柔度矩陣可以計(jì)算橋梁在靜載試驗(yàn)工況下各控制面模態(tài)撓度，代替靜載試驗(yàn)的實(shí)測(cè)撓度，從而評(píng)價(jià)橋梁承載力狀態(tài)?；谀B(tài)撓度評(píng)估橋梁承載力的方法具有成本低、時(shí)間短、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，能彌補(bǔ)傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)中必須長(zhǎng)時(shí)間中斷交通的缺點(diǎn)，具有廣闊的工程應(yīng)用前景。本文以龍山橋?yàn)檠芯繉?duì)象，建立空間梁格有限元模型，探討基于模態(tài)撓度的靜載試驗(yàn)評(píng)估斜交橋梁承載力的可行性。1 模態(tài)位移柔度計(jì)算方法1.1 模態(tài)位移柔度定義柔度表示的是結(jié)構(gòu)在單位力
建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào) 2020年3期2020-06-10
- 中心受壓桿件的承載力計(jì)算方法
算中心受壓桿件的柔度中心受壓桿件的柔度λ也稱(chēng)為長(zhǎng)細(xì)比，是反映壓桿細(xì)長(zhǎng)度的一個(gè)綜合參數(shù)，也是壓桿穩(wěn)定計(jì)算中的一個(gè)重要參數(shù)，它集中反映了壓桿兩端的支撐情況、桿長(zhǎng)、截面形狀及尺寸等因素對(duì)臨界應(yīng)力Flj的影響[2]。其計(jì)算公式為：式中：l為中心受壓桿件的長(zhǎng)度,mm；μ為長(zhǎng)度系數(shù)(不同支承情況下的長(zhǎng)度系數(shù)見(jiàn)表1)；i為中心受壓桿件截面的慣性半徑,mm；I為中心受壓桿件的橫截面對(duì)中性軸的最小慣性矩,mm4；A為中心受壓桿件的橫截面面積，mm2。表1 不同支承情況下的長(zhǎng)
煤 2019年12期2019-12-12
- 基于孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的相控滲透率地震預(yù)測(cè)方法
物理模型反演骨架柔度因子（frame flexibility factor）[8]。近年來(lái)，有研究人員探索了將孔隙度和骨架柔度因子結(jié)合進(jìn)行滲透率預(yù)測(cè)的新思路，在美國(guó)德克薩斯、四川盆地普光氣田等碳酸鹽巖儲(chǔ)集層中取得了較為成功的應(yīng)用[8-9]。該方法首先在測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)中計(jì)算得到骨架柔度因子，結(jié)合骨架柔度因子和巖石薄片對(duì)巖石進(jìn)行分類(lèi)，然后在每一類(lèi)巖石中進(jìn)行孔隙度和滲透率的回歸計(jì)算[8,10-12]。該技術(shù)通過(guò)結(jié)合孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)有效降低了滲透率預(yù)測(cè)的多解性，但實(shí)際應(yīng)用過(guò)
石油勘探與開(kāi)發(fā) 2019年5期2019-11-05
- 新型直圓導(dǎo)角復(fù)合型多軸柔性鉸鏈的柔度計(jì)算及其性能分析
關(guān)鍵［1?2］。柔度是柔性鉸鏈最重要的性能參數(shù)，柔度矩陣能夠反映出不同方向上鉸鏈所承受載荷與對(duì)應(yīng)變形之間的解析映射關(guān)系［3?5］。依據(jù)柔性鉸鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及傳遞運(yùn)動(dòng)和能量的方向，柔性鉸鏈可分為單軸、雙軸與多軸柔性鉸鏈。雙軸、多軸柔性鉸鏈具有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，可用于三維空間的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)鉸鏈切口輪廓曲線形狀的不同，柔性鉸鏈可分為柱形、圓弧形（直圓形）、導(dǎo)角形、橢圓形等不同類(lèi)型，分別滿足不同運(yùn)動(dòng)范圍及運(yùn)動(dòng)精度的要求［6?8］。文獻(xiàn)［9?11］針對(duì)圓弧型、直圓型、橢
中國(guó)機(jī)械工程 2018年20期2018-11-09
- 基于柔度矩陣主對(duì)角斜率的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法*
swas M提出柔度差法，采用損傷前后柔度矩陣做差得到柔度差矩陣，通過(guò)模型試驗(yàn)及數(shù)值算例驗(yàn)證柔度矩陣用于梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的有效性［2－3］。Aktan A E和Zhao J均通過(guò)算例和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了柔度指標(biāo)相比于頻率和振型指標(biāo)對(duì)損傷診斷有更好的敏感性［4－6］。柔度矩陣可通過(guò)較低階模態(tài)參數(shù)獲取較高的精度，較高階模態(tài)參數(shù)對(duì)柔度矩陣貢獻(xiàn)反而漸小，因此柔度矩陣類(lèi)損傷指標(biāo)可避免大量運(yùn)算和有限元建模修正，諸多學(xué)者據(jù)此對(duì)基于柔度矩陣類(lèi)損傷指標(biāo)做了大量研究［7－10］。Ko等
特種結(jié)構(gòu) 2018年5期2018-11-09
- 飛行器跨超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭形仓谓Y(jié)構(gòu)的力學(xué)特性研究
結(jié)構(gòu)1.2 等效柔度矩陣為了得到尾支撐結(jié)構(gòu)三個(gè)方向的靜態(tài)等效柔度特性，在模型機(jī)械接口端面施加三個(gè)方向的力Fx、Fy和Fz，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的位移 ux（Fx）、uy（Fx）、uz（Fx）、ux（Fy）、uy（Fy）、uz（Fy）、ux（Fz）、uy（Fz）、uz（Fz）。當(dāng)力為Fx時(shí)，尾支撐結(jié)構(gòu)僅在XOY平面內(nèi)發(fā)生變形，則 uz（Fx）=0，即柔度 Jxz=0。 根據(jù) Fx與 ux（Fx）、uy（Fx）的關(guān)系，即可得到 Fx對(duì) ux的柔度 Jxx、Fx對(duì) uy
機(jī)械制造 2018年7期2018-10-10
- 纖維模型柔度法迭代的討論
抗力，本文將討論柔度法的迭代方式，并給出更簡(jiǎn)潔的迭代方式。2 柔度法迭代的討論（1）位移模式柔度法要預(yù)設(shè)單元受力的分布模式，而力的分布模式比較固定，單元再節(jié)點(diǎn)荷載作用下，力的平衡方程變化能保持穩(wěn)定，只需要?jiǎng)澐州^少的單元即可獲得較為準(zhǔn)確的結(jié)果。在未考慮剛體為位移模式的情況下，單元力向量為：其中：M1，M2為桿端彎矩，N3為單元桿軸力。假定單元內(nèi)部彎矩線性分布，軸力為常值，則單元截面荷載向量為：其中力的插值函數(shù)矩陣b（x）為：由虛功原理可得單元柔度矩陣：其中：
建材與裝飾 2018年40期2018-09-28
- 基于柔度曲率曲線擬合的薄板結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究
后的模態(tài)數(shù)據(jù)，如柔度曲率差、模態(tài)曲率差及模態(tài)應(yīng)變能差等，這些方法之所以可以進(jìn)行損傷識(shí)別是因?yàn)樗麄兯鶚?gòu)造的損傷指標(biāo)在損傷處發(fā)生的變化要比未損傷處發(fā)生的變化更加明顯，因而損傷前后數(shù)據(jù)的差值在損傷部位會(huì)明顯大于未損傷部位[5-7]，但是，這些方法需要結(jié)構(gòu)損傷前后的模態(tài)數(shù)據(jù)，這對(duì)于那些難以獲得無(wú)損結(jié)構(gòu)模態(tài)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)則無(wú)法進(jìn)行損傷檢測(cè)。研究表明，僅利用損傷結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)也可以進(jìn)行損傷識(shí)別，如僅用損傷結(jié)構(gòu)的柔度曲率矩陣、模態(tài)曲率矩陣等。由于這些損傷指標(biāo)在損傷部位有突變，觀
上海理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2018年3期2018-09-23
- 民用飛機(jī)典型連接非規(guī)則結(jié)構(gòu)的緊固件釘載分布研究
Ci為第i顆釘?shù)?span id="j5i0abt0b" class="hl">柔度系數(shù)；為第i顆釘與第i+1顆釘之間帶板的柔度系數(shù)；為第i顆釘與第i+1顆釘之間基板的柔度系數(shù)；Es為帶板的彈性模量；Ep為基板的彈性模量；Ri為第i顆釘載荷。1.2 基本假設(shè)（1）結(jié)構(gòu)均處在彈性范圍以?xún)?nèi)；（2）忽略摩擦力和裝配間隙的影響；（3）應(yīng)力沿板橫截面均勻分布。1.3 變形協(xié)調(diào)方程變形協(xié)調(diào)方程可以理解為任意相鄰兩釘之間的變形要協(xié)調(diào)，即其中一塊板兩釘之間釘?shù)淖冃?板的變形=另一塊板對(duì)應(yīng)位置兩釘之間釘?shù)淖冃?板的變形。對(duì)于單剪連接件，
裝備制造技術(shù) 2018年5期2018-07-11
- 用于二維分布?xì)堄鄳?yīng)力場(chǎng)測(cè)量的漸進(jìn)裂紋柔度法
9]、較新的裂紋柔度法[10]及輪廓法[11]等.然而，上述方法中，X射線法只能測(cè)量工件表面殘余應(yīng)力，盲孔法只能獲得工件局部區(qū)域內(nèi)的殘余應(yīng)力；而裂紋柔度法雖然可以得到工件內(nèi)沿厚度方向分布的一維殘余應(yīng)力場(chǎng)，但該方法要求工件橫截面內(nèi)殘余應(yīng)力場(chǎng)需沿其寬度方向均勻分布[12]，因而不適用于測(cè)量工件橫截面內(nèi)二維分布?xì)堄鄳?yīng)力場(chǎng).目前，中子衍射法和輪廓法均可以獲得工件橫截面內(nèi)呈二維分布的殘余應(yīng)力場(chǎng).然而，中子衍射法中子源的流強(qiáng)較弱，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，中子源建造和運(yùn)行費(fèi)用昂貴，
天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版) 2018年5期2018-05-18
- 基于模態(tài)理論的白車(chē)身靜剛度計(jì)算方法
)，再利用構(gòu)建的柔度矩陣對(duì)靜剛度進(jìn)行計(jì)算。GRIFFITHS等[2]研究了簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的彈性體模態(tài)和靜剛度之間的關(guān)系，并通過(guò)試驗(yàn)和有限元仿真對(duì)此加以驗(yàn)證；PASHA等[3-5]通過(guò)對(duì)自由邊界的頻率響應(yīng)函數(shù)的測(cè)定，成功估算了簡(jiǎn)單矩形板的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度；WAHYUNI等[6]通過(guò)理論推導(dǎo)，探明了簡(jiǎn)單性系統(tǒng)的靜態(tài)剛度與模態(tài)剛度之間的關(guān)系，并通過(guò)仿真手段加以驗(yàn)證。以上研究均是將一些簡(jiǎn)單的線性結(jié)構(gòu)(如簡(jiǎn)支梁、矩形框架以及矩形板)作為研究對(duì)象，并未將其推廣至工程中的大
中國(guó)機(jī)械工程 2018年5期2018-05-03
- 復(fù)合材料層合板多釘連接的緊固件連接柔度
?；诰o固件連接柔度的釘載分析技術(shù)因?yàn)樾矢咔也淮嬖诜蔷€性接觸所導(dǎo)致的收斂性問(wèn)題，相對(duì)于三維有限元計(jì)算[1]或GBJM(Global Bolted Joint Model)方法[2]而言，更適合大規(guī)模復(fù)合材料結(jié)構(gòu)釘群連接區(qū)的分析。緊固件連接柔度與螺栓剛度、被連接板剛度和載荷偏心度有關(guān)[3]，Tate[4]、Nelson[5]、Swift[6]和Huth[7]等從試驗(yàn)中總結(jié)了緊固件柔度的經(jīng)驗(yàn)公式；Xiong[8]和舒懷等[9]利用彈性梁理論推導(dǎo)了連接剛度的理
航空學(xué)報(bào) 2018年3期2018-04-03
- 燃料組件修復(fù)系統(tǒng)工作平臺(tái)輕量化設(shè)計(jì)
，分別采用單目標(biāo)柔度拓?fù)鋬?yōu)化理論、單目標(biāo)固有頻率拓?fù)鋬?yōu)化理論、多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化理論，對(duì)燃料組件修復(fù)系統(tǒng)的工作平臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。1 拓?fù)鋬?yōu)化理論模型1.1 單目標(biāo)柔度拓?fù)鋬?yōu)化模型根據(jù)工作平臺(tái)的特點(diǎn)，以柔度最小為優(yōu)化目標(biāo)，單元相對(duì)密度為設(shè)計(jì)變量，體積下限、固有頻率下限和若干個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的變形為約束條件，建立主工作平臺(tái)的SIMP[5]單目標(biāo)柔度拓?fù)鋬?yōu)化模型為[6]：findX={x1,x2,x3,…,xi, …,xn}Ti=1,2, …,n0ua,ub,uc,ud
機(jī)械與電子 2018年2期2018-03-07
- 球壓痕儀機(jī)架柔度對(duì)硬度的影響分析與標(biāo)定方法研究
2）球壓痕儀機(jī)架柔度對(duì)硬度的影響分析與標(biāo)定方法研究金宏平（湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，湖北 十堰 442002）針對(duì)Oliver-Pharr法計(jì)算壓痕硬度的精度受機(jī)架柔度影響的問(wèn)題，該文將微壓痕儀簡(jiǎn)化為彈簧串聯(lián)模型，基于Oliver-Pharr方法，建立機(jī)架柔度對(duì)接觸深度和壓痕硬度誤差影響的解析模型。采用有限元仿真分析，獲得壓痕功比值與壓痕深度比值之間的函數(shù)關(guān)系，建立實(shí)際壓痕深度與機(jī)架柔度無(wú)關(guān)的壓痕參數(shù)的解析模型，實(shí)現(xiàn)機(jī)架柔度的標(biāo)定。實(shí)驗(yàn)表明：該方法能夠
中國(guó)測(cè)試 2017年11期2017-11-29
- 基于模態(tài)柔度矩陣識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷方法研究
006)基于模態(tài)柔度矩陣識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷方法研究劉小燕1，姜太新1，王光輝1,2(1. 長(zhǎng)沙理工大學(xué)土木與建筑學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙410076；2. 湖南理工學(xué)院土木與建筑學(xué)院,湖南 岳陽(yáng)414006)基于模態(tài)柔度對(duì)結(jié)構(gòu)損傷的高靈敏性，采用低階的模態(tài)參數(shù)，利用結(jié)構(gòu)損傷前、后的模態(tài)柔度矩陣，計(jì)算出模態(tài)柔度改變率，并對(duì)其進(jìn)行中心差分，得到模態(tài)柔度改變率曲率，作為結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的新指標(biāo).以簡(jiǎn)支梁和四跨連續(xù)梁為例，建立有限元模型，考慮多種損傷情況，計(jì)算新指標(biāo)，并與模態(tài)柔度差
長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào) 2017年2期2017-05-13
- 層狀橫觀各向同性地基性質(zhì)對(duì)剛性條基搖擺振動(dòng)的影響
從而得到地基動(dòng)力柔度系數(shù)。計(jì)算結(jié)果與已有文獻(xiàn)的結(jié)果吻合較好。同時(shí)，算例結(jié)果表明：土的水平向與豎向彈性模量比的減小、豎向的剪切模量與彈性模量比的增大,以及水平向泊松比與豎向泊松比比值的增大,都將導(dǎo)致地基動(dòng)力柔度系數(shù)增大；而且,層狀地基中上層土的彈性模量的減小使得地基動(dòng)力柔度系數(shù)也增大。搖擺振動(dòng)； 層狀地基； 橫觀各向同性； 對(duì)偶積分方程研究地基土和基礎(chǔ)在動(dòng)力荷載作用下的響應(yīng)，對(duì)地震工程及動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)等實(shí)際問(wèn)題具有一定的指導(dǎo)意義。LAMB[1]首先研究了均勻彈
振動(dòng)與沖擊 2017年8期2017-04-20
- 基于柔度靈敏度的弧形閘門(mén)損傷識(shí)別研究
32500)基于柔度靈敏度的弧形閘門(mén)損傷識(shí)別研究張宇馳1,2,3，黃恢宏4(1.江西省水利科學(xué)研究院 建材與巖土研究所，南昌 330029；2.江西省水工安全工程技術(shù)研究中心，南昌 330029;3.南昌大學(xué) 建筑工程學(xué)院，南昌 330031；4.江西省湖口縣水務(wù)局, 江西 九江 332500)基于柔度靈敏度的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別理論，針對(duì)柔度靈敏度法在實(shí)際工程振動(dòng)測(cè)試中結(jié)構(gòu)柔度矩陣和單元?jiǎng)偠染仃囯y以準(zhǔn)確獲得的問(wèn)題，提出了一種新的改進(jìn)算法，優(yōu)化和減少輸入量，以滿足
長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào) 2016年12期2017-01-03
- 彈性支承圓弧鋼淺拱彈塑性極限承載力分析
座水平位移隨彈性柔度系數(shù)變化的擬合公式。圖1 拱形鋼結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化上述學(xué)者的研究針對(duì)的拱腳彈性支承形式多是沿徑向、切向、水平或轉(zhuǎn)動(dòng)彈性支承形式。沿徑向、切向彈性支承形式難于找到在實(shí)際工程中的對(duì)應(yīng)形式，單純考慮水平或轉(zhuǎn)動(dòng)彈性支承形式也有一定的局限性，對(duì)于水平彈性支承和轉(zhuǎn)動(dòng)彈性支承同時(shí)存在的形式還沒(méi)有學(xué)者做過(guò)研究。而在實(shí)際的工程中這種支承形式也是比較多見(jiàn)的，如拱形立體桁架和拱形立體剛架可以簡(jiǎn)化成圖1所示的彈性支承形式，包括水平彈性支承kh和轉(zhuǎn)動(dòng)彈性支承kθ。鑒于上
- 環(huán)境溫度影響下基于振動(dòng)模態(tài)柔度曲率的結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)方法
響下基于振動(dòng)模態(tài)柔度曲率的結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)方法黃 江1, 2梁亞斌3馮 謙1, 21 中國(guó)地震局地震研究所(地震預(yù)警湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)，武漢市洪山側(cè)路40號(hào)，430071 2 武漢地震工程研究院有限公司，武漢市洪山側(cè)路40號(hào)，430071 3 大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部，大連市凌工路2號(hào)，116024提出一種基于振動(dòng)模態(tài)柔度曲率指數(shù)和突變指數(shù)的損傷識(shí)別方法，利用溫度在結(jié)構(gòu)內(nèi)部連續(xù)平緩的分布特性，通過(guò)對(duì)柔度曲率進(jìn)行二階差分求導(dǎo)消除環(huán)境溫度變化對(duì)損傷識(shí)別結(jié)果的影響，
大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué) 2016年12期2016-12-05
- 柔度曲率法在輸電塔損傷識(shí)別中的應(yīng)用
123000）?柔度曲率法在輸電塔損傷識(shí)別中的應(yīng)用吳秀峰，常青（遼寧工程技術(shù)大學(xué) 建筑工程學(xué)院，遼寧 阜新 123000）在結(jié)構(gòu)指紋識(shí)別方法中，基于柔度法的損傷識(shí)別方法能夠較好地識(shí)別損傷所在位置及程度，在柔度法的基礎(chǔ)上構(gòu)建柔度曲率損傷識(shí)別指標(biāo)及柔度矩陣曲率差損傷識(shí)別指標(biāo)，并將其引入到輸電塔結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別中。由于輸電鐵塔具有三個(gè)平動(dòng)分量，所構(gòu)建的兩種損傷識(shí)別指標(biāo)也具有三個(gè)方向分量，其在輸電塔上的識(shí)別效果需要進(jìn)一步分析。建立51 m酒杯型輸電塔模型，分別采用兩種
噪聲與振動(dòng)控制 2016年4期2016-09-01
- 柔順平行四桿機(jī)構(gòu)多目標(biāo)穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)*
順平行四桿機(jī)構(gòu)的柔度和模態(tài)進(jìn)行分析，以柔順平行四桿機(jī)構(gòu)的柔度和一階固有頻率為響應(yīng)目標(biāo)，柔性梁和剛性梁的長(zhǎng)度、寬度、高度為設(shè)計(jì)變量，利用田口方法和灰色關(guān)聯(lián)法進(jìn)行多目標(biāo)穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定最佳組合參數(shù)。優(yōu)化后的柔順平行四桿機(jī)構(gòu)具有更高的可靠性，并有效減小其波動(dòng)性。分析結(jié)果表明，田口方法結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)法能有效應(yīng)用于柔順機(jī)構(gòu)多響應(yīng)目標(biāo)穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：柔順平行四桿機(jī)構(gòu)；柔度；田口方法; 灰色關(guān)聯(lián)法0引言柔順機(jī)構(gòu)是依靠自身的柔性變形實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和力的傳遞的新型機(jī)構(gòu)。與傳
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2016年5期2016-06-16
- 基于能量原理的壓痕儀柔度標(biāo)定方法的研究
能量原理的壓痕儀柔度標(biāo)定方法的研究官春平（廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510300）壓痕儀的柔度對(duì)壓痕測(cè)試結(jié)果有著至關(guān)重要的影響。文章基于Cheng的理論，利用材料塑性變形能與加載機(jī)構(gòu)的柔度無(wú)關(guān)性，提出了基于能量原理的柔度標(biāo)定方法。通過(guò)在自主研制的壓痕儀上進(jìn)行兩種材料的壓痕試驗(yàn)，并與Sun的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明，文章提出的方法具有操作簡(jiǎn)單，精度高的特點(diǎn)。壓痕；剛度；標(biāo)定隨著微納制造的快速發(fā)展，納米材料、薄膜及表面涂層等微小體積材料在工業(yè)生
工程技術(shù)研究 2016年12期2016-02-11
- 基于模態(tài)柔度理論的結(jié)構(gòu)損傷診斷試驗(yàn)研究*
082)基于模態(tài)柔度理論的結(jié)構(gòu)損傷診斷試驗(yàn)研究*周 云?，蔣運(yùn)忠，易偉建，謝利民，賈凡丁(湖南大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410082)利用多參考點(diǎn)脈沖錘擊法的輸入輸出動(dòng)力信號(hào)獲取結(jié)構(gòu)的模態(tài)柔度，可以對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別,設(shè)計(jì)了一根鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁和一塊鋼-混凝土組合板的靜動(dòng)力試驗(yàn)．對(duì)不同損傷狀態(tài)下的簡(jiǎn)支梁和組合板進(jìn)行了動(dòng)力測(cè)試，得到其模態(tài)柔度矩陣，并用來(lái)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移.簡(jiǎn)支梁試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著損傷程度的加深，結(jié)構(gòu)自振頻率降低，阻尼比增大，柔
- 基于量子粒子群優(yōu)化算法的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別*
構(gòu)的剛度降低，而柔度是剛度的倒數(shù)，進(jìn)而柔度可以作為結(jié)構(gòu)的損傷指標(biāo)［5-6］.近年來(lái)，運(yùn)用柔度矩陣和智能算法的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與損傷識(shí)別逐漸成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，其中柔度矩陣以其良好的靈敏性和實(shí)用性，而備受青睞.目前大多數(shù)研究者采用柔度矩陣差、柔度差變化率、柔度曲率差等進(jìn)行損傷定位［7-9］，而利用柔度靈敏度［10］和廣義柔度靈敏度［11］進(jìn)行損傷定量識(shí)別時(shí)存在穩(wěn)定性差、識(shí)別誤差較大的缺陷.遺傳算法、粒子群算法等智能算法利用頻率和振型構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)識(shí)別結(jié)構(gòu)損
動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)報(bào) 2015年5期2015-03-01
- 平面微彈簧性能比較研究
下,表明S型彈簧柔度小于W型平面彈簧柔度。在文獻(xiàn)[5]中S型彈簧與W型彈簧比較方法中,兩種類(lèi)型彈簧占用結(jié)構(gòu)面積不同,不能更確切地反映彈簧彈性性能。本文在相等的結(jié)構(gòu)面積情況下,分析C型、S型以及W型彈簧中任意兩種彈簧柔度系數(shù)比的對(duì)數(shù)值分布情況。1 微平面彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù)C型彈簧的結(jié)構(gòu)參數(shù),如圖1(a)所示。B為彈簧線寬,H為結(jié)構(gòu)深度,R為彎曲半徑。C型彈簧應(yīng)用形式多為單節(jié)并聯(lián),因此彈簧節(jié)數(shù)為1。在平面微兩軸向開(kāi)關(guān)中,集中力Fx、Fy分別作用在C型彈簧自由端,彈簧
機(jī)械制造與自動(dòng)化 2014年6期2014-09-19
- 框架結(jié)構(gòu)損傷定位的比例柔度矩陣分解法試驗(yàn)研究
損傷[2,3]。柔度矩陣由模態(tài)頻率和振型構(gòu)建而成，也集成了這兩個(gè)模態(tài)參數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，在基于振動(dòng)的損傷識(shí)別方法中有著較多應(yīng)用[4～6]。損傷識(shí)別關(guān)鍵要把握兩點(diǎn)[7]：第一，選取或構(gòu)建能反映損傷的特征參數(shù)。第二，選取合適的數(shù)學(xué)工具來(lái)處理選定的特征參數(shù)使之對(duì)損傷更敏感，更好地建立與損傷的聯(lián)系。這兩點(diǎn)直接關(guān)系到損傷識(shí)別的精度。作者在早期工作中提出了基于柔度矩陣LU分解的損傷定位方法[8]，并利用直接識(shí)別得到的振型(未進(jìn)行質(zhì)量歸一化處理)對(duì)幾個(gè)單、多損傷工況進(jìn)行了初步的
振動(dòng)工程學(xué)報(bào) 2014年6期2014-04-02
- 基于柔度矩陣的斜拉橋拉索損傷識(shí)別研究*
取的特點(diǎn)；考慮到柔度矩陣與自振頻率的平方成反比，當(dāng)模態(tài)頻率較大時(shí)其對(duì)應(yīng)模態(tài)參數(shù)對(duì)柔度矩陣貢獻(xiàn)可忽略不計(jì)，采用前幾個(gè)低階模態(tài)參數(shù)計(jì)算就能獲得精度較好的柔度矩陣。本文以潤(rùn)揚(yáng)大橋?yàn)楸尘?，以?shí)橋模型橋?yàn)樵囼?yàn)對(duì)象，提出利用柔度差矩陣指標(biāo)來(lái)對(duì)斜拉橋拉索損傷進(jìn)行識(shí)別。研究結(jié)果表明，本文方法能有效的對(duì)模型斜拉橋拉索損傷給予準(zhǔn)確的識(shí)別。1 柔度矩陣損傷識(shí)別機(jī)理由模態(tài)分析理論可知特征方程有，式中：K、M分別是結(jié)構(gòu)整體剛度矩陣和質(zhì)量矩陣；Φ是正則振型矩陣；Λ是模態(tài)頻率矩陣。由式
- 倒圓角直梁型柔性球鉸柔度計(jì)算與分析
行了研究，給出了柔度和回轉(zhuǎn)精度的解析式，并利用有限元軟件和試驗(yàn)對(duì)柔度公式進(jìn)行了驗(yàn)證。董為將通常的球副型柔性鉸鏈拉長(zhǎng)，從而提供普通柔性鉸鏈所不具備的大行程［12］。作者以直梁柔性球鉸為對(duì)象進(jìn)行研究，以力學(xué)的卡氏第二定理和微積分為理論基礎(chǔ)對(duì)柔性球鉸的柔度計(jì)算公式進(jìn)行推導(dǎo)，并用有限元方法驗(yàn)證了公式的正確性;在此基礎(chǔ)上，分析各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)柔性鉸鏈柔度的影響，為直梁柔性球鉸的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。1 直梁型柔性球鉸的柔度計(jì)算圖1為直梁型柔性球鉸的結(jié)構(gòu)參數(shù)，柔性球鉸的參數(shù)
機(jī)床與液壓 2013年3期2013-09-17
- 二維結(jié)構(gòu)縱向梁?jiǎn)卧獡p傷識(shí)別
矩陣的逆矩陣，即柔度矩陣作為損傷識(shí)別的參數(shù)。柔度矩陣比單純的頻率和振型對(duì)于結(jié)構(gòu)損傷更為敏感，而且只需要低階模態(tài)參數(shù)就可以得到較為準(zhǔn)確的柔度矩陣，從而用于結(jié)構(gòu)損傷辨別［1］。于是基于柔度矩陣的結(jié)構(gòu)損傷辨別成為近階段的熱門(mén)課題，很多學(xué)者提出了有意義的識(shí)別方法和識(shí)別參數(shù)。1 二維結(jié)構(gòu)縱向梁?jiǎn)卧?span id="j5i0abt0b" class="hl">柔度對(duì)角曲率在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)中，一直通過(guò)Cawley和Pandey假設(shè)［2］來(lái)簡(jiǎn)化模型，即假設(shè)結(jié)構(gòu)損傷前后質(zhì)量不變，不計(jì)前后阻尼的變化。在此前提下，只需要結(jié)構(gòu)振動(dòng)的各階頻率和質(zhì)
山西建筑 2012年36期2012-11-06
- 簡(jiǎn)支T梁損傷識(shí)別方法的研究
，基于模態(tài)響應(yīng)的柔度曲率差和基于移動(dòng)荷載下動(dòng)態(tài)響應(yīng)的二階導(dǎo)數(shù)差，這兩種手段在實(shí)際的應(yīng)用中比較常見(jiàn)。采用分析了不同損傷工況下，柔度曲率差和動(dòng)態(tài)響應(yīng)的二階導(dǎo)數(shù)差的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)柔度曲率差和二階導(dǎo)數(shù)差對(duì)損傷的靈敏度不同，單獨(dú)用一種方法不能很好地識(shí)別，可以考慮采用兩種指標(biāo)結(jié)合考慮。1 柔度曲率差理論利用依據(jù)模態(tài)理論的相關(guān)分析，可求出柔度矩陣:式(1)中{φi}為質(zhì)量矩陣歸一化的第i階列陣，wi為結(jié)構(gòu)的第i階模態(tài)頻率，n為結(jié)構(gòu)的模態(tài)階數(shù)。從式(1)中，可以看出，柔度
- 一種齒面接觸點(diǎn)柔度矩陣的計(jì)算方法
圓長(zhǎng)軸上離散點(diǎn)的柔度矩陣是關(guān)鍵技術(shù)之一。許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究［1-7］，所提出的方法大致可以分為兩種。一種是直接法［1-5］，即直接采用有限元法進(jìn)行分析;另一種是間接法，即先采用有限元法形成齒面網(wǎng)格柔度矩陣，經(jīng)轉(zhuǎn)換，得到輪齒接觸橢圓長(zhǎng)軸上離散點(diǎn)的柔度矩陣［6-7］。直接法計(jì)算結(jié)果精確，但計(jì)算過(guò)程復(fù)雜，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。間接法計(jì)算精度稍低，但計(jì)算速度快、適應(yīng)面廣。直接法已經(jīng)成熟，間接法尚有待改進(jìn)。間接法在操作中，文獻(xiàn)［6-7］提出了從齒面網(wǎng)格柔度矩陣向齒面接觸點(diǎn)
重型機(jī)械 2011年6期2011-11-11
- 土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系中柔度矩陣的研究
變?cè)隽?［C］為柔度矩陣;{dσ}為應(yīng)力增量。主應(yīng)力空間中的柔度矩陣［C］第i行第j列的元素Cij表示當(dāng)j方向施加單位應(yīng)力增量，而其它方向應(yīng)力增量為0時(shí)，在i方向所產(chǎn)生的應(yīng)變?cè)隽浚?］。主對(duì)角線元素Cii表示在i方向單向加荷時(shí)該方向上所產(chǎn)生的變形，非主對(duì)角線元素Cij(i≠j)表示在j方向單向加荷時(shí)i方向上所產(chǎn)生的變形。大量試驗(yàn)結(jié)果表明，在單向加荷的應(yīng)力路徑下，加荷向產(chǎn)生壓縮變形［2］，且側(cè)向變形量一般要小于加荷向變形量，所以土的柔度矩陣［C］要滿足主對(duì)角
- 基于柔度曲率矩陣的加筋板結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法
16021）基于柔度曲率矩陣的加筋板結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法馬 駿1，陳 立2，趙德有1（1大連理工大學(xué) 船舶工程學(xué)院，遼寧 大連 116024；2大連船舶重工集團(tuán)設(shè)計(jì)研究所有限公司，遼寧大連 116021）為了對(duì)船舶工程中典型結(jié)構(gòu)即加筋板結(jié)構(gòu)的損傷部位進(jìn)行準(zhǔn)確的損傷識(shí)別分析，文章提出了一種基于柔度曲率矩陣的損傷識(shí)別方法并進(jìn)行了仿真分析。首先對(duì)加筋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行單元?jiǎng)澐?，以結(jié)構(gòu)響應(yīng)通過(guò)矩陣的列最大值來(lái)建立節(jié)點(diǎn)柔度矩陣，并通過(guò)二階微分對(duì)柔度值的變化進(jìn)行放大進(jìn)而得到柔度曲
船舶力學(xué) 2011年8期2011-06-07
- 含非貫穿直裂紋管道的振動(dòng)特性分析
集中，引起了局部柔度的變化。Irwin［3］使用等效彈簧的概念從宏觀上量化荷載與裂紋尖端應(yīng)力集中的關(guān)系，通過(guò)測(cè)量裂紋梁局部柔度描述應(yīng)力強(qiáng)度集中，成為早期試驗(yàn)確定應(yīng)力強(qiáng)度因子的標(biāo)準(zhǔn)方法，推動(dòng)了含裂紋結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)分析的發(fā)展。上個(gè)世紀(jì)末，Dimarogonas 和 Papadopoulos 等人［4－6］在裂紋結(jié)構(gòu)局部柔度的計(jì)算理論方面做出了重要貢獻(xiàn)，其研究成果被廣泛應(yīng)用于土木、機(jī)械等行業(yè)。局部柔度系數(shù)是裂紋結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析、裂紋識(shí)別的基本參數(shù)，目前根據(jù)局部柔度建立
振動(dòng)與沖擊 2011年4期2011-06-02
- 純彎矩作用下非貫穿直裂紋管局部柔度分析研究
等效降截面、局部柔度與一致裂紋梁原理的模型是目前常用的3種模擬裂紋的方法.其中，基于局部柔度的裂紋模型因其理論性強(qiáng)、物理意義明確而被廣泛應(yīng)用.這是一種利用線性斷裂力學(xué)原理計(jì)算外荷載作用下的裂紋局部柔度，并通過(guò)“有限元”或“彈簧鉸”描述裂紋局部行為的方法［1～3］.目前，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者針對(duì)矩形、圓形以及中空等裂紋截面形式，均建立了基于局部柔度的裂紋模型［4～10］.在上述模型中，裂紋方向與外荷載方向垂直或平行，即假定截面裂紋的位置是固定的.然而，這種假定在實(shí)
大連理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2011年3期2011-02-08
- 含非貫穿直裂紋管道局部柔度系數(shù)的廣義解研究
穿直裂紋管道局部柔度系數(shù)的廣義解研究胡家順1，孫文勇1，劉 朵2，周 晶2(1.中國(guó)石油集團(tuán)安全環(huán)保技術(shù)研究院安全技術(shù)研究所，北京 100083;2.大連理工大學(xué) 海岸和近海工程國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室，大連 116024)基于局部柔度的裂紋模型研究已受到普遍關(guān)注，然而，針對(duì)含任意方向角裂紋管道的局部柔度系數(shù)理論研究鮮有報(bào)道。根據(jù)線性斷裂力學(xué)理論推導(dǎo)了含任意方向角非貫穿直裂紋管道在軸力、剪力和彎矩等荷載作用下的局部柔度方程，考慮了方向角變化對(duì)彎矩引起局部柔度系數(shù)的影
振動(dòng)與沖擊 2011年5期2011-01-25
- 結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的改進(jìn)柔度靈敏度方法研究
構(gòu)損傷識(shí)別的改進(jìn)柔度靈敏度方法研究楊秋偉，孫斌祥(紹興文理學(xué)院 土木工程系，紹興 312000)提出一種改進(jìn)的柔度靈敏度方法用于工程結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別。通過(guò)在迭代算法中引入一個(gè)“加速”公式來(lái)迅速獲得足夠精確的識(shí)別結(jié)果，避免了多次迭代，可以大大減少計(jì)算花費(fèi)。用兩個(gè)數(shù)值算例對(duì)所提方法進(jìn)行了驗(yàn)證，并把結(jié)果和原柔度靈敏度方法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明:采用改進(jìn)的算法一般只需經(jīng)過(guò)一次計(jì)算即可獲得很高精度的識(shí)別結(jié)果，而采用原方法必須經(jīng)過(guò)多次迭代才能獲得相同精度的識(shí)別結(jié)果。
振動(dòng)與沖擊 2011年5期2011-01-25