水下缆索动力学理论模型

水下缆索建模是水下拖曳系统和系泊系统中一项关键工作，采用多体系统方法对缆索动力特性进行理论分析，建立了缆索多体动力学三维有限段模型。该模型将缆索视为一系列具有不同物理特性的铰接刚性缆段，系统包含多个开环分支或闭环分支，讨论了流体阻力、流体附加质量和流体静压力的影响，分析比较了附加质量与系统本身惯性的关系，对小尺度缆索进行动力学仿真，并与实验结果做了比较，吻合良好，该模型可用于水下缆索系统的动力学仿真。     

缆索机器人导向支撑机构动力学仿真研究

利用机械动力学分析软件ADAMS建立了气动式缆索机器人导向支撑机构的仿真模型,并得到了缆索机器人作业姿态角、支撑刚度、预紧力、支撑轮尺寸等因素对机器人本体作业偏移量的影响关系,为机器人设计参数的合理确定及优化设计奠定了基础.     

悬索桥缆索系统的近似计算

缆索系统是悬索桥最主要的承重构件之一,目前已有文献资料提出主缆和吊索的估算方法及公式。文章结合重庆寸滩长江大桥的设计及其他文献资料,对估算公式进行了验证,并提出修改意见,为今后同类桥梁缆索系统的估算提供参考依据。     

多体系统动力学基本方程(Ⅰ)

本文应用近代连续介质力学方法,精确地推导出单块介质大位移、大转动、小变形情况下的连续介质动力学的基本方程与初值、边值条件。     

基于应变修正的二维缆索动力学建模改进

本文基于非线性连续介质力学思想和微分几何中的曲线理论,综合考虑Perkins模型的非线性应变和Howell模型的动态曲率,在更新的拉格朗日格式下,基于当前构形建立了缆索结构包含动态曲率和大应变的平面动力学方程组.运用无量纲参数分析化简了剪力的表达式,在平面动力学方程组中补充非线性几何方程与相对转角方程,形成了修正的Howell模型.通过分析拉力、剪力项系数,说明原Howell模型与修正模型的差别.通过算例分析,说明了修正Howell模型在计算精度和计算效率方面的优越性.     

缆索承重桥梁的非线性分析方法综述

大跨度桥梁一般包括斜拉桥和悬索桥,而这两种桥型无论在施工还是设计中非线性问题都是一个无法回避的问题。本文介绍了现有缆索承重桥梁的非线性分析方法及理论。     

缆索维护机器人系统的研制

缆索维护机器人是特种机器人技术在斜拉桥缆索维护方面的首次应用。提出了机械模块化的设计思想,研制了适于任意倾斜度缆索的新型爬升机构和各种工作机构。该系统可完成对缆壳的在线检测、清洗及涂装等一系列维护工作,并且克服了国内外斜拉桥普遍采用的人工方式进行缆索维护所带来的低效率、高成本、安全性差等缺点。     

架空索道缆索张力的动态分析

建立了架空索道在起动和制动时缆索的纵向运动微分方程,对其进行了数值求解。编制了数值求解的计算机程序,从而得到了架空索道缆索在起动与制动时的张力变化情况。     

缆索类维护机器人对高空管道的线性动态响应

针对缆索落后的人工维护方式,研制了缆索类维护机器人以实现对缆索的自动清洗、检测、涂装等日常维护,分析了在高空管道维护中包括机器人质量在内的多参数对管道线性动态响应的影响,并根据机器人以不同速度在管道上运动作业所产生的动态响应进行了数值仿真。结果表明,移动机器人对管道的动态响应达到了静态响应的1．5倍。     

悬索结构大位移分析改进的两节点索单元模型

基于非线性弹性理论,提出了适合悬索结构大位移分析的改进的节点索单元有限元模型,在 移函数的表达式中计及了索元自重垂度的影响,从而克服了目前悬索结构普遍采用的现代了点索元无法直接计及自重垂度影响的缺点。     

大变形弹塑性梁的刚 柔耦合动力学特性

研究了大变形弹塑性梁的刚 柔耦合动力学特性.从弹塑性梁的非线性本构关系和非线性应变 位移关系出发,给出了曲率的精确表达式;基于绝对节点坐标法,用虚功原理建立了大变形弹塑性梁的动力学变分方程;用有限元法对梁进行离散,建立了大变形弹塑性梁的刚 柔耦合动力学方程.对重力作用下的柔性单摆进行数值仿真.结果表明,弹塑性梁的横向变形呈现平均值大和振幅衰减的特征,计算结果较基于小变形理论的一次近似模型稳定,适用于大变形问题.
     

流体力学基础课程教学研究与实践

针对目前流体力学基础课程教学过程中出现的教学内容陈旧、课本知识与实际应用脱节、大学生动手能力差等问题,提出教学内容和教学模式应该提倡＂先实例,后理论＂的思想、应该以工程实例辅助教学以及充分利用现有的多媒体教学资源等建议,为提高大学生对流体力学基础知识的掌握程度和利用所学知识解决实际问题的能力做出贡献。     

含一弹性索的二索并联机构动力学系统的Brunovsky正则形式

提出一种含一弹性索的二索牵引并联机构,推导该机构的动力学系统。用微分代数及为经准静态线性化反馈来线性化的一般化控制器形式这两种不同方法推导获得了与原机构系统动力学状态方程等价的具有Brunovsky正则形式的线性系统。这两种方法本质上是一致的,侧重点都是在寻找原系统的一个微分k-同胚,然后在其基础上获得用新的状态坐标表示的与原系统对等的Brunovsky类型正则形式;差异在于研究工具和具体推导过程不同:第一种方法用微分域扩张表示机构动力学系统,而用代数闭合及微分闭合一致来获得与原系统对等的Brunovsky类型正则形式;第二种方法是用无限维微分几何将机构系统的状态方程限制成呈块三角结构的、带有一般化的控制系数非线性控制器形式,通过对该非线性控制器采用一种特殊的准静态反馈就,即可获得与原状态方程等价的具有Brunovsky正则形式的线性系统。可在具有Brunovsky正则形式的线性系统上开展该机构的末端轨迹跟踪控制问题,设计合适的反馈控制器。     

含弹性索的绳牵引并联机构的动力学和末端轨迹控制

为了能为实际应用提供更多的机构构型选择及更有效地研究机构动力学和轨迹控制问题,以2索(一索为弹性索;另一索为普通无质量无弹性刚性索)牵引末端执行器实现2个方向平动运动的2T机构为例,研究其动力学和末端轨迹控制问题.首先,在末端执行器运动方程的基础上,推导机构系统的逆动力学公式,给出机构动力学系统的状态空间表示及体现其具有微分平坦性的非正式表达;接着,利用非线性控制理论的线性化过程严格证明该微分平坦性,并获得微分平坦输出量和微分同胚于机构动力学系统的拥有Brunovsky正则形式的线性化和解耦化的等价系统;最后,通过针对该等价系统设计外环线性状态反馈控制器,实现末端执行器的渐近稳定轨迹跟踪,并进行实例控制仿真研究.结果表明:控制仿真可实现末端轨迹渐近稳定跟踪,稳定之后的跟踪误差值为0;但在稳定之前存在轨迹跟踪误差和振荡时间,这可通过优化反馈控制增益或修正反馈控制器来改善.     

分子动力学模拟基本原理和主要技术

综述了分子动力学模拟技术的发展,从原子（或分子）运动的角度出发,简要地介绍了分子动力学方法的基本理论以及对一些感兴趣量的提取,并且还简要地说明了分子动力学的用途以及与其它方法的结合,最后还指出了分子动力学模拟方法本身进一步的研究方向。     

聚乙烯电缆皮形变结构的X射线衍射分析

对聚乙烯电缆皮室温单轴拉伸测试．当拉伸速度达到一定数值时,其应力（σ）-应变（ε）曲线出现"类屈服"现象．对不同形变程度（εi）的样品进行X射线衍射线形分析,结果表明,其微观畸变度（e）随形变度（ε）的变化与宏观σ-ε曲线变化规律相似．     

混凝土斜拉桥用悬臂法施工的徐变分析

混凝土斜拉桥是现代大跨径桥梁的先进桥型之一,由于具有采用悬臂法施工的突出优点,因而发展很快。但施工过程中的徐变计算是个十分复杂的问题,本文采用逐次数值计算法求解施工过程中混凝土徐变对结构变形和内力的影响,并考虑了混凝土收缩及桥上结构恒载的作用,借助于计算机得到较为精确的结果。     

耗散粒子动力学在流动数值模拟中的应用

对耗散粒子动力学方法在流动问题中的应用进行了理论及数值研究，给出了耗散流体粒子运动的控制方程组、边界条件、数值方法及随机数据统计方法等．提出用固壁粒子层结合流体粒子反弹运动的方法来处理固壁边界有滑移流动边界条件，有效地消除了目前耗散粒子动力学及分子动力学模型在固壁附近的粒子密度波动问题．利用该方法编程计算了2类流动问题：方腔驱动流动与泊肃叶流动，计算结果与现有的理论及数值结果比较吻合，验证了所采用的数学模型、计算方法在流动数值模拟中的可行性及潜在优势．     

索结构几何非线性分析的悬链线索单元法

基于索的基本假定和悬链线平衡方程,通过对沿索曲线均布荷载作用下的索段分析,得到了索端力和索的几何线形之间的对应关系;进一步通过索单元的柔性迭代分析,获得了内力改变和位移增量之间的关系,进而得到索单元的刚度矩阵和节点力,从而建立起了空间悬链线索单元的几何非线性有限元分析方法.经典算例结果证明了空间悬链线索单元的正确性,同时具有较高的精度,可为大跨度悬索桥、斜拉桥以及张拉结构等几何非线性较强的结构精确分析提供强有力的计算工具.