焦面板孔与单元的配合设计及可靠度分析

通过分析功能公差、配合公差和储备公差之间的关系,合理地确定了焦面板孔与单元配合的公差等级.提出了焦面板孔与单元配合的可靠度概念及设计方法.利用配合件尺寸服从正态分布条件的可靠度公式,定量地反映了焦面板孔与单元的实际配合达到设计要求的程度.计算结果表明,这种方法较传统设计方法更加科学,为判断焦面板孔与单元的配合设计是否合理提供了一种科学的评价方法.     

LAMOST焦面板及其支撑结构的设计与分析

首先通过对LAMOST焦面板及其支撑结构的主要设计参数进行有限元数值分析,得到满足LAMOST光纤定位系统技术精度指标的优化参数.考虑到LAMOST焦面板形状接近平板的特点,将壳体模型近似为平板模型进行模拟,运用有限元大型分析软件ANSYS对结构参数的优化进行搜寻.再将优化的参数代入更接近实际的壳体模型,以验证该支撑结构下的焦面板是否满足LAMOST光纤定位系统的技术精度指标的要求,结果表明,该支撑结构较好地满足了各项技术精度指标,支撑参数的选取是合理有效的.最后,对该支撑结构的振动模态进行分析,进一步确定了该优化结构的合理性.     

新疆110m射电望远镜(QTT)天线高精度面板结构研制挑战

研制满足单面板精度为0.07mm(RMS)的高精度面板,是制造高精度新疆110m射电望远镜(QiTai Radio Telescope,QTT)天线的关键技术之一.QTT基于主动保形技术,为满足天线结构与性能优化需求,在保证面板精度同时面板数量需要控制.天线面板越大面型精度提升越困难,制造高精度大面板将面临严峻挑战.基于蜂窝夹层结构、蒙皮筋条结构,采用改进负压成型工艺,进行了高精度面板成型试验研究,试验结果表明面积小于1.5 m~2面板精度能满足需求,就目前国内工艺水平来看已无法研制更大面积单面板(如5 m~2).为了满足QTT需求,对组合面板结构进行了初探.仿真了采用传统以及过渡子桁架,基于刚性和等柔性支撑两种方式以及采用传统拼接组合面板形式.结果表明采用过渡子桁架方式面板精度、数量能够满足需求,但复杂子桁架结构研制成本高,且造成组合面板重量增加,会导致天线结构设计复杂影响天线性能;传统拼接组合面板结构虽然满足精度需求但其面板数量没有控制在理想范围内.展望了未来提高面板精度需要进一步开展的工作.     

大型三面广告牌结构风荷载特性的风洞试验

针对三面广告牌这类特殊开敞的板式高耸结构,通过刚性模型的多点同步测压试验,考察了各风向作用下面板表面净风压分布的统计特征和正负风压极值的包络分布;针对面板支撑结构的抗风设计,给出了典型不利风向角下各面板的体形系数及其简化取值;并给出了面板结构的整体风力系数随风向角的变化规律。研究从面板连接、面板支撑体系、支撑立柱这三个层面,为三面广告牌风荷载取值提供了可靠的试验数据和计算依据。     

双回转光纤定位单元装置

论文给出了一种适合大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMO ST)的新型光纤定位单元装置.它包括一个作±180°范围回转的中心回转机构和±90°回转的偏心回转机构.定位时,光纤始终在望远镜焦面上运动,不会发生离焦现象;且结构简单,装拆方便,易于保证精度,制造成本低.测试结果表明,该单元装置完全能满足LAMOST的需要.     

拉索点支式玻璃幕墙的施工技术

一、概述点支式玻璃幕墙出现于上世纪七十年代,法国拉·维莱特科学城(1986年建成)对半球状铰接螺栓驳接件的使用标志着点支式玻璃幕墙的成熟应用。九十年代末,点支式幕墙在我国开始得到应用和发展,上海大剧院是使用该形式的典型建筑。拉索点支式玻璃幕墙是将玻璃面板用钢爪固定在索桁架上的玻璃幕墙,它由3个部分组成:玻璃面板、索桁架、支承结构。索桁架是跨越幕墙支承跨度的重要构件,索桁架悬挂在支承结构上,它由按一定规律布置的高张拉强度的索及联系杆组成。索桁架起着形成幕墙系统,承担幕墙承受的荷载并将其传至支承结构的任务。支承结…     

非落地钢管桁架拱结构稳定性能

由于使用空间的需要,钢管桁架拱多为非落地拱,支承于桁架柱或其他结构上.桁架柱或其他结构的刚度的变化,会直接影响钢管桁架拱的稳定性能.本文在考虑刚度等效原则的基础上,根据线弹性稳定理论,推导出非落地钢管桁架拱结构面内、外临界荷载表达式.根据面外失稳临界荷载值不小于面内失稳临界荷载值的原则,沿圆弧拱侧向等距离布置侧向支撑,以防止其发生面外失稳,进而确定出侧向支撑的布置数目.分析得出圆弧拱的半径对侧向支撑的数目没有影响;随着桁架拱的开角(矢跨比)、桁架拱截面高度的增大,侧向支撑的数目增多;随着桁架拱截面宽度的增大,侧向支撑的数目减少.最后得出侧向支撑数目与无量纲参数f/L、h/b的关系表达式.     

基于ANSYS的桥梁桁架概率设计

针对桥梁桁架实际设计中,零件结构尺寸、外部载荷的不确定性对结构设计的影响,采用概率设计与有限元技术相结合,通过参数化建模,运用响应面法构造了近似函数,对桥梁桁架弯曲应力和挠度进行了概率设计.与传统的确定性设计结论相比,表明采用概率法对桥梁桁架进行设计,其设计结果更符合实际情况.图3,表1,参8.     

土钉支护在胶东供水输水暗渠中的应用

1.引言土钉墙是近几年来发展起来用于土体开挖和边坡稳定的一种新型挡墙结构。它是由被加固土、放置于原位土体中的细长金属杆件(土钉)及附着于坡面的混凝土面板组成,形成一个类似重力式的挡土墙。     

土工试验中膨胀土的抗剪强度问题研究

根据宏观和微观研究结果,说明膨胀土是由强亲水性膨胀粘土矿物组成的,具有多裂隙和超固结特性的粘性土。很显然,这种土是一种具有孔隙裂隙的介质体。由单一土层组成的膨胀土边坡,或由若干土层组成的膨胀土体,实际上是由若干层面与裂隙面及其充填物所包涵的土棱块单元联结而形成。土棱块单元体之间的联结力视裂隙的闭合与张开状态,以及裂隙间充填物的性质与含水情况等决定。膨胀土中的各种裂隙是土体的应力集中区,裂隙面的强度最低,因而在外力作用下首先出现破坏。随着裂隙扩大形成新的应力集中区,继续受力产生连续破坏,将裂隙连接贯通,直到土体产生完全破坏。因此,对于裂隙发育的膨胀土体,其抵抗破坏的能力,实际上是与阻止裂隙扩大的能力紧密相关的。     

LAMOST有限元模型的径向基网络修正法

天文学的发展要求望远镜的口径越来越大,对其建立有限元模型进行动力学分析已成为必要步骤.为了保证理论分析结果符合实际,必须对有限元模型进行修正.针对大望远镜模型修正的难点,提出一种基于径向基神经网络的含有隐藏变量的改进迭代法.首先建立了LAMOST空间桁架和平衡系统的有限元模型.其次从实际出发,讨论了神经网络输入输出的选择方法.用有限的数据信息修正误差大的参数,而小误差参数作为神经网络的隐藏变量,可看作噪声而不予修正.采用均匀设计法获得神经网络的训练样本集,减小了计算量.然后在网络迭代求解过程中,每次在输出参数的附近增加均匀分布的若干个样本,而不是输出参数的单独一个样本,可防止网络性能突然变差,改善泛化特性.最后,悬臂梁和望远镜桁架仿真结果表明,含有隐藏变量的神经网络仍然能够收敛.用实测数据修正了LAMOST的平衡系统,表明了该方法的可行性和有效性.     

BKP双旋转体系与朝鲜半岛地震活动安全岛效应

朝鲜半岛位于中国东北和日本西南部的地震频发区之间,但在历史资料或仪器记录中,过去百年内没有发生过灾难性的地震。为了说明这一问题,引入了阿穆尔板块(BKP),通过对板块周缘地震进行震源机制解的分析,给定了一个科学合理的边界带,结合GPS相对位移测量,结果显示,BKP内部以郯庐断裂带为界,北部作逆时针旋转,南部朝鲜半岛作顺时针旋转的"双旋转"运动。BKP在旋转过程中,通过郯庐断裂带卸载了大部分的旋转应力。根据古登堡-里克特经验公式计算,在1900~2014年间,沿BKP边界的地震带释放总能量是朝鲜半岛地震的(M≥3.0)10~6倍,说明朝鲜半岛处于一个稳定的"安全岛"状态。通过研究,初探了阿穆尔板块边界的划定和板块边缘及内部构造运动的问题,且从多方面阐明了朝鲜半岛免于灾难性地震的原因。     

LAMOST光纤定位技术

对于在建的大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(large sky area multi-object fiber spectroscopy telescope,LAMOST)而言,如何在直径为1.75 m的球冠形焦面板上将4 000根光纤快速定位,实现同时观测4 000个天体目标,是其两大关键技术问题之一.本文介绍了由中国科学技术大学提出的分区并行可控光纤定位技术的总体设计思想,以及在研制过程中解决的技术问题;讨论了亟待解决的光纤定位的位置测量问题.安装后的LAMOST焦面光纤定位小系统在兴隆现场已完成了与其他系统的联调,成功地批量获得了天体光谱.     

车辐式索桁架拉索松弛敏感试验及可靠性评估

大跨空间钢结在实际工程操作或环境影响下势必会造成一定程度的松弛,拉索出现松弛后力系必定重新调整达到新的平衡,会引起杆件内力的增加或减小,影响结构安全性,以设计的跨度为6 m的车辐式索桁架结构为对象,进行了车辐式索桁架结构拉索松弛敏感性试验,研究了不同种拉索发生松弛时对结构的影响,得出环索松弛对结构力学性能影响最大,定义环索为车辐式索桁架结构敏感性构件;全部下径向索发生松弛时对结构影响最为不利.基于可靠性理论,运用响应面法和蒙特卡洛法得到可靠度指标,得到不同拉索发生松弛下对车辐式索桁架结构可靠度的影响和结构不同参数的灵敏度,可为车辐式索桁架结构发生预应力损失进行安全评估提供依据.     

钢桁架-混凝土板组合屋盖结构静力特性研究

详细介绍了一跨度为44m立体钢桁架-混凝土板组合楼盖的结构形式。采用基于壳单元和杆单元的有限元模型对组合空间桁架结构与普通钢桁架结构进行理论分析,对比得到了组合空间桁架结构的位移、轴力及混凝土板应力。介绍了组合空间桁架各杆件及上弦节点设计。研究表明。组合空间桁架上层混凝土板受压,应力分布比较均匀,可以充分发挥材料的强度,有效地节省材料;上弦杆轴力较普通钢桁架小的多;下弦杆轴力分布由支座向跨中逐渐增大;腹杆轴力分布由支座向跨中逐渐减小。     

某体育馆多层双向不对称大悬挑钢桁架施工技术

针对某体育馆双向不对称大悬挑钢桁架的施工技术进行了探索和实践,分析了该结构施工的技术难点,主要包括悬挑跨度大、结构高度高、卸载要求严、工期要求紧.通过技术难点分析,从支撑系统设计、钢桁架吊装、应力变形监测等几方面进行了重点介绍:支撑系统采用组合式格构钢支承柱和热轧H型钢以提供临时拼装平台;制定合理的吊装顺序以保证结构安全和稳定性;卸载过程采用手动螺旋千斤顶,按分步骤多次循环、微量下降的原则进行;对整个施工过程中主要构件进行监测,以保证施工过程的安全可靠.通过对该施工技术的系统分析,得出该施工技术应用于类似结构的可行性.     

LAMOST焦面板球面测量误差分析

通过对LAMOST大科学工程中焦面板面型测量所遇到的问题进行后续的理论分析,给出了测量过程中的微小误差影响测量结果的几何理论的推导.由于焦面板的形状近似于一个半径为20m的截球,其采样测量面积只占焦面理论半径所构成的虚拟球面面积的两千分之一,仅采用面型上取点计算球心、半径的一般测量方法,拟合后的数据会有非常大的离散性.此时球面测量中任何一个微小的误差都将在半径和球心位置的最后测量结果中放大.误差分析从四点拟合球面的方法入手,近似计算出测量误差对最小二乘法拟合所得的球面半径值的影响,为改进测量方法、提高测量精度提供理论依据.     

大跨屋盖钢桁架应力变形监测与分析

以某工程实例为背景,对施工过程中屋盖钢桁架的应力和变形进行监测,并采用数值模拟的方法对结构在不同工况下的应力和变形特征进行分析,给出应力与变形的最不利点,为现场监测提供理论支撑。分析结果表明:屋盖钢桁架在不同工况下的最大竖向位移为33.63 mm,满足工程限值1/300的要求;施工过程中的结构最大应力为33.36 MPa,尚处于弹性阶段。对施工过程中结构的应力和变形进行持续性监测,及时发现危险因素,与分析结果进行对比,分析计算值与实测值存在差异的原因。采用现场监测和模拟分析相结合的方法能够较为准确的对结构安全稳定性进行评估,并为后续施工和后期监测方案的调整提供依据。     

预应力组合网架结构抗火性能数值分析

为了考察预应力组合网架结构在火灾下的力学性能和影响因素,结合实际工程对预应力组合网架结构的抗火性能进行了数值分析.介绍了采用的破坏准则、基本假定及有限元模型,考虑了边界条件、拉索布置、涂层厚度及节点刚度对其整体抗火性能的影响.通过分析,发现预应力组合网架具有良好的抗火性能;边界法向约束条件对于结构耐火时间具有显著影响;采用预应力索从下弦杆中穿过的方案,使得拉索受到了下弦杆的保护,延缓了升温速度;为达到规范规定的耐火时间,所需的防火保护层厚度低于规范规定的要求;模型中采用刚接或铰接节点,计算得到的耐火时间基本相同.