基于ANSYS有限元法的平面悬臂梁模态分析

结构发生共振是工程中常见的问题之一,利用有限元分析软件ANSYS可以准确计算出结构固有频率,进而有效预估其振动特性,优化结构设计。本文以平面悬臂梁为例,介绍ANSYS软件的使用方法,并进行有限元模态分析,得出较为准确的计算结果。     

边中跨比对双塔双索面混凝土斜拉桥动力特性影响分析

本文通过ANSYS有限元分析软件,建立某双塔双索面混凝土斜拉桥的空间力学计算模型,利用子空间迭代法分析了不同跨径比时结构的自振频率及相应振型特征,得出不同跨径比对结构自振频率及振型顺序的敏感程度。该结论有利于通过模态参数修正有限元分析模型,对后期调整结构自振频率及斜拉桥的构造设计具有一定的指导意义。     

边中跨比对双塔双索面混凝土斜拉桥动力特性影响分析

本文通过ANSYS有限元分析软件,建立某双塔双索面混凝土斜拉桥的空间力学计算模型,利用子空间迭代法分析了不同跨径比时结构的自振频率及相应振型特征,得出不同跨径比对结构自振频率及振型顺序的敏感程度。该结论有利于通过模态参数修正有限元分析模型,对后期调整结构自振频率及斜拉桥的构造设计具有一定的指导意义。     

深海阀门湿模态振动特性的研究

以某型号深海阀门的振动特性为研究目标,利用ANSYS Workbench分析软件基于声固耦合法与流固耦合法对结构进行湿模态振动分析,结果表明,深海阀门湿模态的固有频率比干模态的小,2种方法低阶湿模态偏差较小,高阶湿模态偏差较大。进一步得出,水下结构必须要考虑流体对结构的耦合作用,2种方法在计算水下结构低阶湿模态振动特性上具有一致性,工程实际中建议优先采用声固耦合法计算水下结构的湿模态。     

基于遗传算法的智能框架结构作动器最优配置

在模态可控度及最小费用函数的基础上,针对目前因使用组合优化来布置作动器所带来的困难,采用遗传算法来确定振动主动控制中作动器的最优配置.为适于框架结构的具体计算,对常规遗传算法约束条件的引入进行了改进,最后给出了计算实例.算例表明这一方法是有效的.     

简支变连续装配式混凝土箱梁桥的有限元模型修正

基于结构有限元模型修正的基本理论,针对简支变连续装配式预制混凝土箱梁桥建立有限元模型,通过利用横向分布系数判别理论模型横向边界条件,确定初始理论模型;再根据上部结构各部位材料弹性模量变化对静力试验结果灵敏度的影响,选择合理的修正参数及目标函数进行模型修正.结果表明:基于静载试验数据对初始模型修正后,计算模型的静力响应与试验实测值的误差值由1.28%降低到0.52%,有限元模型的计算频率与实测频率更加吻合.     

平面不规则长形高层建筑结构扭转效应的研究

运用SAP2000有限元分析软件分析平面不规则长形高层建筑结构扭转效应,进行模态分析得到该建筑物的自振特性,同时采用弹性时程法进行地震分析,得到结构在多条地震波作用下的水平位移沿楼高的分布曲线,分析高层建筑结构设计中因建筑平面不规则引起位移比、周期比.计算结构分析表明,利用SAP2000建立三维有限元模型进行地震反应分析是合理有效的.并提出一些避免平面不规则长形高层建筑扭转效应的解决措施,对实际工作有一定的参考价值.     

大型风力机复合材料叶片研究

建立了大型风力机叶片的三维有限元模型,在考虑旋转惯性力等外力因素下,分析和对比了不同工况下叶片的振动频率,同时对叶片复合材料铺层角度和模态频率大小之间的关系进行了研究.结果表明,叶片模态频率受应力刚化影响较大,通过改变叶片单向层的纤维铺层角可对旋转叶片的模态频率进行调整.     

大型风力机复合材料叶片研究（英文）

建立了大型风力机叶片的三维有限元模型,在考虑旋转惯性力等外力因素下,分析和对比了不同工况下叶片的振动频率,同时对叶片复合材料铺层角度和模态频率大小之间的关系进行了研究.结果表明,叶片模态频率受应力刚化影响较大,通过改变叶片单向层的纤维铺层角可对旋转叶片的模态频率进行调整.     

风力发电机塔架固有频率和振型的有限元分析

建立1.5 MW风力机组塔架的有限元模型,使用有限元分析软件ANSYS对其进行结构动力分析.通过对风力发电机组塔架进行有限元模态分析得到其固有频率和振型,并与使用理论方法对塔架固有频率进行计算的结果相比较,表明塔架与叶轮不会发生共振.因此为塔架安全和进一步的塔架结构动力学分析提供了参考依据.     

LEACH协议群首推选算法性能分析

LEACH协议是提出较早、较为完整的无线传感器网络协议之一。本文运用自主开发的无线传感器网络软件仿真平台,参考实际的硬件参数,根据LEACH协议对传感器网络的媒体接入层、网络层运行过程进行仿真。在得到的统计数据的基础上,对LEACH协议的群首推选算法进行了理论分析,指出了该算法的优点和不足,提出了进一步的改进方向。     

阻尼器对高速铁路连续梁桥易损性的影响研究

中等跨径的预应混凝土连续梁广泛运用于高速铁路,以往震害及实验都表明该类桥型在地震下的破坏集中在桥墩和支座位置。为研究阻尼器对高速铁路连续梁桥地震易损性的影响,以某典型高速铁路连续梁桥为例,采用IDA方法,利用有限元软件OpenSees建立了地震易损性分析模型,定义四种破坏极限状态,并应用基于可靠度理论的概率解析易损性函数表达式获得地震易损性曲线,探讨阻尼器对桥梁地震易损性的影响。结果表明:设置阻尼器使桥梁受力更为合理,可进一步提高桥梁抗震性能。     

边界轮廓特征的多分辨率弹性配准

提出一种基于边界轮廓的多分辨率弹性配准方法.首先用C-V(Chan-Vese)模型提取人脑图像的边界轮廓.接着使用模拟退火方法结合B样条插值函数来配准边界轮廓点集,在退火过程中通过使用多分辨率策略,在获得精细边界轮廓的同时加快了配准速度.最后利用B样条插值函数完成图像配准.实验结果表明,该算法在保证与同类算法相同精度的前提下,实现了快速弹性配准.     

应用人工网络对化学传感器CaxPb1-xTiO3薄膜的晶格畸变进行评估

利用人工神经网络对化学传感器的晶格畸变进行了深入研究.实验结果表明:传感原件钙掺杂钛酸铅薄膜材料随合成参数的变化而呈现不同的晶格畸变度,该参数通过X射线粉末衍射精细结构确定,并作为人工神经网络的输出变量;合成参数作为输入变量,以MatlabTM作为操作平台,利用三层识别方法对传感元件的纳米结构进行评估与预测.实验结果与...     

基于小波变换的GM(1,1)-ARMA组合预测模型对悬索管桥的应变预测

ARMA模型采用差分处理对桥梁监测数据进行预测时,会出现数据丢失和预测精度降低的现象.为此,利用小波变换对信号进行离散化处理信息不会丢失的优点,将趋势明显的原始序列离散化,得到不同频带上的块信号.采用灰色GM(1,1)模型对趋势明显的低频信号进行趋势预测,用ARMA模型对平稳的高频细节信号进行细节预测,再将两部分预测值叠加得到最终预测值.对黄河悬索管桥在线监测系统获得的过去一段时间的应变数据进行验证,结果表明所提出的GM(1,1)-ARMA组合模型预测效果明显高于传统ARMA模型,这对实现同类桥梁的预警具有积极意义.     

异质双9轴MEMS惯性传感器数据互补-加权迭代融合算法

在MEMS惯性传感器导航研究中,传统的MEMS捷联式惯性导航系统仅利用单多轴MEMS惯性传感器对移动目标进行导航定位,其测量值和噪声特性易受环境影响,此外加速度误差、陀螺仪漂移、平台框架角误差、平台安装误差等因素也严重影响传感器性能. 为此,从异质非单多轴MEMS惯性传感器互补融合角度出发,用异质双9轴MEMS惯性传感器采集移动目标原始信息,并提出互补-加权迭代融合算法. 首先对异质双9轴MEMS惯性传感器测得的原始数据进行预处理,基于卡尔曼滤波用最小方差估计法求解观测值. 通过估值方差和革新方程形成权值更新模型,实现异质双9轴MEMS惯性传感器数据的互补融合. 实验表明,相较传统单9轴MEMS惯性传感器导航,该算法可提高导航精度50%以上.     

多传感器融合四旋翼协同控制算法及其实现

针对四旋翼无人机定点悬停控制,从应用层面提出了多传感器数据融合方案,设计了相应的协同控制算法.在飞行器整体硬件架构基础上分析量测系统的各个传感器,对于姿态测量通道提出卡尔曼滤波算法,对于高度测量通道提出互补滤波算法,对于水平位置测量通道提出双传感器融合算法.基于四旋翼无人机的状态空间及其小扰动线性化模型,设计了与之相结合的协同控制算法并进行仿真.最后在物理平台上对设计的算法进行验证,表明多传感器融合与协同控制相结合的方法能有效提高四旋翼无人机的定点悬停精度.     

同时测量鞋地间三维相互作用力的传感器系统

为获取田径运动员脚底与跑道接触的蹬地力和支撑力等技术参数,研制了一种新型传感器系统. 该系统包括能同时获取鞋地间三维相互作用力的传感器、输出信号调理电路、数据采集单元、存储和显示模块. 传感器采用新型压电材料,通过新颖结构设计而实现. 根据二元非线性冲击系统模型,研制了模拟鞋地间相互作用的冲击测验平台,并在实验室环境下进行了测试. 测试结果与基于二元非线性冲击系统模型的理论计算结果表现出良好的一致性.     

空间积分光纤应变传感器用于智能结构的振动检测

研究了空间分布的光纤应变传感器及其在振动检测中的应用,其原理是由结构的各种振型的分析,选择对不同模态具有不同灵敏度的传感光纤分布方式,以偏振光纤制成的此类传感系统成功地使用在受到外部随机激励的电流变结构的检测和控制中。     

探地雷达波振幅与土壤含水量关系的数值模拟

通过建立探地雷达波振幅与土壤介电常数之间的定量关系可反演土壤含水量. 在采用时间域有限差分法建立土壤分层模型的基础上,模拟探地雷达电磁波在均匀分层土壤介质中的传播特性,分析土壤介电常数与雷达回波振幅之间的变化规律,证实了回波振幅随着介电常数的增大而减小,总结出介电常数与振幅之间的幂函数关系式. 最后通过室内土壤模型对此关系式进行了验证,结果表明由此关系式反演出的土壤含水量值与土壤三参数仪测定的含水量值相一致.