基于频率约束的连续体拓扑优化方法的研究

基于有限元方法,探讨了单元对系统特征频率的敏感度分析方法,得到了对系统特征频率贡献最小单元的敏感度计算公式.建立了以第1阶固有频率为约束,以结构件质量最小为目标函数的优化模型.在算例中通过对结构件进行有限元模态分析和试验模态分析,保证了模型的正确性.在分析的基础上,根据结构设计的要求,采用Optistruct对结构件进行了拓扑优化.通过拓扑优化,在理想状况下,结构件的质量大幅度地减小,获得了满足设计要求的结构件材料的重新分布图.     

含间隙铰空间可展桁架结构的动力学实验

为研究微重力环境下含铰接间隙航天可展结构的动力学特性,让可展桁架结构分别在水平悬吊和垂直安装情况下展开到位后突然锁定,测试并比较标志点的衰减振动加速度响应。在水平安装时,用橡胶绳把每一部件悬吊起来,以尽量消除部件重量对铰关节的作用力。实验结果显示,与垂直安装状态相比,水平悬吊安装状态下含间隙桁架结构衰减振动的加速度幅值响应减小,振动时间较短,有更宽的频谱响应和严重的响应滞后现象,对铰间隙的初始运动状态呈现出高度敏感性。     

力约束法在人体起跳动力学数值仿真中的应用

为描述人体步行、弹跳等运动过程中柔性鞋底和硬地面之间的接触柔性、微滑和摩擦特性,提出一个多点柔性接触模型,将鞋底与地面的单面几何约束转化为力约束。针对一个15刚体人体机构模型,得到一个不含机械回路约束方程的动力学全局仿真模型。然后,采用不同模型参数,数值仿真研究了双脚起跳过程中地面对鞋底的作用力。计算结果显示该模型能有效地揭示鞋底与地面接触的复杂作用过程,为用数值仿真方法研究人体与地面接触时的动力学提供了一个高效手段。     

微小间隙转动副的接触碰撞模型及离散算法

为研究航天可展结构展开及锁定的动态过程,针对航天工程中广泛应用的微小间隙转动副,提出了一个多点接触碰撞模型及其离散算法。该算法计入了运动副表面波纹、位置误差、轴弯曲变形以及粘滞微滑效应等实际因素。静态接触数值算例与试验结果较为符合。使用不同间隙量,对一端固定的含间隙转动副柔性杆受轴向冲击碰撞的过程进行了动力学仿真。计算结果表明:该模型能描述接触力和变形接近量的非线性关系与滞回特性,模型参数易于获得,便于在结构设计阶段数值仿真中使用。     

机械类硕士研究生培养存在问题及对策

分析了当前机械类硕士研究生人才培养中存在的问题,并且从教学理念、教学内容、教学方法以及师资队伍建设和导师组等方面对机械类研究生培养提出了改进措施。