桁架结构鲁棒设计

讨论了在不确定条件下的结构鲁棒设计问题,基本思想是在设计阶段保证质量,降低结构的失效概率,通过正确选择设计变量,使响应对不确定变量的敏感性最小来达到结构鲁棒性,理论和计算表明,当响应与不确定量为线性关系时,减少敏感性意味着失效概率的减小。     

齿坯上下料桁架机械手结构设计与分析

【目的】为了满足某一齿坯数控加工生产线的实际工作需求,设计了一款可对两台具有不同加工工序要求的数控机床进行齿坯上下料的桁架机械手。【方法】首先对桁架机械手进行了总体设计并对其关键结构进行设计;其次通过ANSYS Workbench软件对桁架机械手工作过程中的极限位置进行静态分析,得到变形和应力云图,验证结构的可靠程度;最后再对桁架机械手进行模态分析,提取出前8阶固有频率与振型,并以此进行电机振动对竖梁末端连接法兰中心点的谐响应分析,得到中心点位移频率图,分析出不适宜桁架机械手工作的电机工作频段。【结果】极限位置最大变形量为0.751 mm,最大应力为22.627 MPa,满足设计要求;5～7 Hz、13～17 Hz、30～33 Hz、43～46 Hz频段不适宜作为桁架机械手工作的电机工作频段。【结论】本研究结果可为后续桁架机械手的控制系统设计提供理论依据。     

天线桁架结构有限元分析

介绍天线桁架结构的有限元分析,借助有限元分析软件ANSYS对天线桁架结构进行静力分析.研究了天线桁架在基本风压64kg/m2时的力学特性,得到天线桁架整体应力,为结构材料选择和结构尺寸的确定提供重要的理论支撑.     

芜湖海螺湾钢管桁架设计和分析

通过计算分析软件对一空间钢桁架屋盖进行设计分析.系统的介绍了其结构设计,包括结构体系,荷载取值,整体计算,应力和应变结果.通过非线性分析探讨了结构的整体稳定性能.对结构进行模态分析,研究其动力特性.     

复合材料桁架结构热变形分析

通过有限无法研究了缠绕角度、铺层层数、单层厚度对复合材料杆件热变形的影响.研究表明,铺层层数和单层厚度对复合材料杆件热变形的影响较小,缠绕角度对复合材料杆件热变形会产生较大影响.本文主要是对复合材料杆件的缠绕角度在不同位置进行改变作了相应探讨,同时还确定使复合材料桁架结构热变形较小的杆件缠绕方案.     

压电损伤桁架结构可靠性分析

采用压电材料损伤理论,采用Yang等建立的基于损伤理论的断裂准则,对有损伤压电桁架结构进行了可靠性分析。以材料的力损伤扩展力、电损伤扩展力、杆元面积为随机变量,给出了压电桁架单元构件的安全余量的表达式。在此基础上引入随机有限元法和PNET法求解结构系统的可靠性指标。研究表明,外加正负电场对结构系统的可靠性有很大影响,这一结论对调控结构系统的可靠性提供了依据。最后通过算例,对比了加正、负电场和不加电场结构可靠性指标的量化结果。     

五自由度机械手结构及电气控制设计

提出一种高精度、高效、低耗的机械手,着重介绍了一种五自由度机械手的结构设计和控制系统.该机整体结构由三爪夹手、腕部结构、臂部结构、机座转动机构四部分组成,以STM32F103VET6控制器为核心搭建机械手控制系统.结果表明,该机械手能够实现预定动作路线,完成指定工作.     

机械手奇异分析和判断

采用离散方法将机械手系统分离成几个子系,通过对子系奇异的研究,分析整体系统的奇异问题,免去了求机械手系统雅可比矩阵的麻烦,因而简化了计算,它特别适合于球形手腕机械手的奇异判断。     

机械手夹持器的设计与分析

设计出一种简化的机械手夹持器.并对其夹持作用进行了运动分析.研究了夹持器的两个夹持点在夹持物体时的极限位置问题.通过对夹持点的接触速度、加速度及其跃度的分析.提出了尽可能减小夹持点接触冲击的有效途径.即尽可能减小各杆的回转角速度.在满足运动要求的条件下.使杆长尽可能短.     

新型钢筋混凝土空腹桁架的结构分析

介绍了几种钢筋有腹桁架的新型结构型式，分析了这类结构型式的若干静力性能，提出了一些合理化建议。     

钢桁架拱桥的结构优化分析

为优化钢桁架拱桥的结构设计,利用ANSYS有限元软件的APDL二次开发功能,建立参数化钢桁架拱桥模型,开发影响线计算程序.利用影响线求解桥梁结构最不利活载位置.通过灵敏度分析将优化设计与可靠度分析联系起来,以桥梁结构关键构件和关心位置最大轴向应力和最大竖向位移为状态变量,以截面尺寸为设计变量,并以全桥自重为目标函数,将基于可靠度的结构优化与传统结构优化进行对比.结果表明,基于可靠度的钢桁架拱桥优化结构可以节省大量计算时间和空间,并有效减轻桥梁的自重,改善结构受力.     

钢筋混凝土交错桁架结构的模态分析

利用有限元分析软件,对空间钢筋混凝土交错空腹桁架结构进行线性模态分析.在对该结构体系进行模态分析后,提取对结构有影响的前12阶模态,列出每一阶模态的自振周期及主振型,用于考察结构的质量分布和结构刚度.分析结果表明,该结构体系的振动周期较小,结构整体刚度较大,介于相同条件的框架和剪力墙之间.     

桁架结构分析的拓扑变化法

通过对基内力和广义约束矩阵的定义,提出了一套新的桁架结构内力分析方法．利用拓扑变化的方法和桁架结构的受力特性,在生成结构的同时也形成了进行结构分析所需要的全部信息,进而可以方便地完成各种工况下的结构计算．该方法无需建立联立方程组,而且简单易行,便于程序化。     

钢筋混凝土错列桁架体系的结构分析

分析了钢筋混凝土错列桁架体系(一种复杂的转换层结构)在建筑使用功能上的优点,结构体系的受力构造特点及空间工作情况;并对这种结构推导出实用的计算方法。同时结合本文的算例及分析,对该结构提出了一些合理化建议。     

空腹桁架结构抗震性能有限元分析

本文主要探讨空腹桁架结构抗震性能的影响因素,总结出一系列规律,对后续的研究工作奠定良好的基础。     

桁架结构计算分析的波阵法

介绍了一种对结构进行计算分析的波阵法的基本原理．这种方法不组集结构的总刚度矩阵，尽量利用计算机的外存．因此，对于大型线路结构利用微机计算时可以大大节省计算时间，是一个很有效的计算分析方法．     

三维类桁架材料结构弹塑性分析

由在空间周期性排布的三维类桁架材料组成的结构弹塑性分析可知,如果按空间桁架计算,由于构件数量巨大,需要的计算规模和计算时间惊人,甚至不可行.为此采用数值均匀化方法对三维类桁架材料构成的结构进行等效弹塑性分析,并和离散建模的空间桁架计算结果进行对比,计算结果表明等效分析可以大大节省计算时间,缩小计算规模,为类桁架材料复杂结构的计算和优化提供了一种可能.算例说明该方法不依赖于网格,可以应用于不同加载路径.最后给出了半圆柱形结构的等效分析,说明了方法的适用性.     

桁架结构随机有限元的可靠性分析

研究基本随机变量对结构可靠性的影响,针对桁架结构分别或同时考虑了结构的物理参数、构件的几何参数以及作用荷载等的随机性,提出了将确定性有限元随机化的方法,结合H-L(Hasofer-Lind)几何法,分别以结构的位移与应力响应作为功能函数,得到结构中构件的最小可靠指标.通过算例表明随机变量的变异系数对构件可靠指标有较大影响,当同时考虑多个基本随机变量时,结构响应呈现出很强的随机性,基于随机有限元的可靠性分析方法具有一定普适性、可行性与实用性.＃     

扭簧驱动空间展开桁架结构分析

扭簧驱动展开桁架是由高比刚度材料的薄壁管件作为主要构件 ,由高比强度材料和特制扭转弹簧构成活动接点 ,大部分杆件两端在同一平面方向内设置扭簧构成可协调同步展开折叠运动的复杂机构 .基于此构成机理和独特的受力特点 ,提出合理假设 ,推导出两端带扭簧的杆件宏单元缩减线弹性刚度矩阵 ;基于梁的弯曲理论和位移模态 ,直接导出了宏单元的一致质量矩阵 ,这两个矩阵可有效地用于扭簧驱动空间展开桁架的结构分析 .最后给出了一个数值分析算例 ,证明了方法的有效性