弧形闸门面板动水压力计算方法

基于弧形闸门面板动水压力的特性,考虑支铰位置和转动支臂半径对面板水压力的影响,建立计算弧形闸门面板动水压力的半经验半理论公式.通过三个弧形闸门的模型试验结果对公式中的动能修正系数进行拟合,并与规范公式进行分析比较.分析结果表明:该动水压力公式精度较高,使用方便;转动支铰位置和支臂半径均会对面板动水压力产生影响,且面板动...     

弧形钢闸门支臂空间屈曲荷载研究

在材料线弹性范围内,运用屈曲问题的有限单元法,采用MSC公司开发的大型结构分析软件NASTRAN,探讨了各种因素对弧形闸门支臂空间极限承载力的影响规律,从而获得支臂腹杆和弦杆的最佳布置方式。实例分析指出,支臂杆的截面特性、支臂腹杆的布置方式、弦杆的布置位置、上下支臂的作用荷载及支铰约束等因素对支臂空间极限承载力都有影响,分析结果对弧门支臂稳定问题进行理论探讨和实际工程设计有一定的参考价值。     

冲击破岩掘进机工作机构支臂与油缸铰点力仿真

为研究冲击破岩掘进机凿岩过程支臂与各油缸铰点的受力情况,根据多体动力学理论建立该机工作机构运动方程,运用ADAMS建立其虚拟样机模型.由波动力学理论确定了破碎头凿岩过程的随机载荷,通过对最大破碎深度、最大破碎高度各支臂与油缸铰点力仿真,得到各铰点受力变化规律.结果表明:各铰点力随凿岩阻力变化,波动明显,且与工作机构位姿有关;最大破碎高度时掘进油缸与支臂Ⅲ所受平均载荷最大,易使工作机构支臂产生疲劳裂纹,影响其使用寿命.与Matlab计算结果对比,两者最大误差为0.29%,证明所建模型及研究方法可行.     

冲击破岩掘进机工作机构支臂与油缸铰点力仿真

为研究冲击破岩掘进机凿岩过程支臂与各油缸铰点的受力情况,根据多体动力学理论建立该机工作机构运动方程,运用ADAMS建立其虚拟样机模型.由波动力学理论确定了破碎头凿岩过程的随机载荷,通过对最大破碎深度、最大破碎高度各支臂与油缸铰点力仿真,得到各铰点受力变化规律.结果表明:各铰点力随凿岩阻力变化,波动明显,且与工作机构位姿有关;最大破碎高度时掘进油缸与支臂Ⅲ所受平均载荷最大,易使工作机构支臂产生疲劳裂纹,影响其使用寿命.与Matlab计算结果对比,两者最大误差为0.29%,证明所建模型及研究方法可行.     

弧形闸门支铰整体安装工艺

在弧形闸门安装过程中,支铰起着整个弧门安装定位的核心作用,是弧门运行平稳与否的关键。支铰安装要求精度高,安装测量环境条件差。常规拆开安装消耗时间多,施工困难,我们结合龙滩水电站表孔弧形闸门支铰的实际特点,总结出一套简洁、准确、合理的支铰整体安装工艺。     

两端弹性铰支约束下压杆稳定的优化设计

采用泛函极值分析的拉格郎日乘子法，对压杆在两端弹性铰支约束下进行截面优化的稳定分析。求得压杆在任意弹性铰支约束下，截面优化分布规律和挠曲函数的通用表达式，并给出计算临界荷载的统一公式。     

基于支臂布置原则的露顶式弧形钢闸门主框架设计

运用相关理论成果,对某露顶式弧形钢闸门的原设计结构进行改进和分析.基于Ansys 12.0软件建立2种结构的三维有限元模型,在考虑支臂与主梁协同工作的情况下对其进行数值计算,根据计算结果对2种结构的强度和刚度分别对比.计算和对比结果表明,根据现行设计规范设计的原结构并非最优结构,尺寸优化有必要建立在结构优化的基础上;由于规范中尚无相关规定,支臂的布置方式往往由设计人员根据经验确定,为减小盲目性,在设计实践中可以考虑孔口宽高比β和总水压力p的影响:当β>1.4或β≤0.6时,可以考虑布置6根支臂;当0.6<β≤1.4时支臂个数视总水压力大小而定,p≤6.2×108 N时可以考虑布置4根支臂,p>6.2×108 N时可以考虑布置9根支臂.     

基于实测的软刚臂横摆疲劳分析

针对浮式生产储存卸货装置中软刚臂系泊系统所产生的横摆问题,运用相位分析方法分析软刚臂横摆与船体横摇的共振现象,研究了软刚臂横摆的疲劳分析方法;以软刚臂上铰点为例,运用雨流计数方法统计上铰点1a的循环次数,并推算出其15a的循环次数,利用有限元方法计算15a的循环次数下的疲劳损伤.结果表明,上铰点的整体损伤达到了0.57.在软刚臂的设计年限内,上铰点存在疲劳失效的隐患风险,亟需寻找切实可行的方法以降低共振所带来的影响.     

基于ANSYS的液压挖掘机工作装置有限元分析

针对YC225LC-8型液压反铲挖掘机,利用力学理论和方法对其工作装置在三种典型工况下进行受力分析.使用ANSYS对挖掘机动臂进行有限元静力强度分析,得出三种典型工况下的应力和应变云图以校核其强度.有限元分析结果显示:挖掘机动臂的静强度满足要求,其最大应力主要出现在液压缸和动臂连接的铰接点以及动臂和底座的铰接点处,这是对工作装置的强度起控制作用的一个重要因素.有限元分析结果对设计优化工作装置的具指导作用.     

多功能锚杆钻机钻桅和动臂的有限元分析

为研究和改善多功能锚杆钻机钻桅和动臂的力学性能,采用SolidWorks对钻机工作机构进行建模,并对钻桅和动臂的受力情况进行计算,最后通过SolidWorks Simulation对钻桅和动臂模型进行有限元分析.研究结果表明:钻桅和动臂的应力安全系数均在2以上且最大位移值在安全范围内;钻桅箱体与滑轨焊接处需要加强;钻桅变幅油缸与动臂连接铰耳处筋板需要加强.将有限元分析方法应用于多功能锚杆钻机设计,为产品研发与优化提供了重要依据.     

基于机液联合仿真的剪叉机构疲劳寿命分析

为解决工程机械复杂机液结构的疲劳寿命计算问题,以某型号高空作业平台剪叉机构为研究对象,提出了一种基于机液联合仿真的结构疲劳寿命计算方法.首先,建立了剪叉机构的机液联合刚柔耦合多体动力学仿真模型,分析了剪叉机构在举升过程中的受力情况,确定了极限工况为举升阶段79.2 s时刻,提取了各关键铰点处的载荷谱;并通过剪叉机构的油缸压力和结构应力测试实验,验证了动力学仿真模型的正确性;然后,基于联合仿真确定的极限工况和铰点载荷谱,对剪叉臂进行了极限工况下和单位载荷作用下的静力学分析,得到了剪叉臂结构应力分布情况;最后,利用铰点载荷谱和剪叉臂结构应力通过仿真获得剪叉臂疲劳损伤云图,确定了剪叉臂疲劳危险部位主要是剪叉臂各个零部件的连接位置处,为后续的疲劳寿命优化提供了基础.     

用弹性体传递矩阵法计算离心压缩机转子系统的临界转速

本文提出用弹性体传递矩阵法计算离心压缩机转子的临界转速。推导了适用于变轴径，多支承多跨挠性转子的递推公式与其弹性体传递矩阵，以及以“铰支－铰支”，“铰支－自由”为边界条件的频率方程与主振型公式和示例计算。并对结果进行了分析讨论。只要适当改变相应于边界条件与分段面上的点传递矩阵，本方法便可推广应用于其他转子系统。     

支序生物地理学方法的发展和应用：Ⅰ：方法的发展

论述支序生物地理学方法发展的过程，从最简单的累进原则开始，经过隔离分化生理地理学，删减区域支序图法，祖先种的地图法，发展出了比较成熟并且有相应软件支持的组成成分分析、Ｂｒｏｏｋｓ简约分析和特有性的简约性分析方法。有一些方法虽然已经形成（如：数量化的组成成分分析），但还需要不断充实和完善，通过分析几种方法的应用情况评价了支序生物地理学方法和方向。     

两对边简支另两对边固支组合肋预制底板 混凝土双向叠合板的简化塑性设计方法

目前组合肋预制底板混凝土双向叠合板（双向叠合板）已得到广泛应用.针对双向叠合板设计计算复杂的特点,基于塑性铰线法对两对边简支另两对边固支双向叠合板的设计计算进行了研究,推导出双向叠合板的极限承载力,确定塑性铰线位置,求解极限均布荷载和极限弯矩.采用极限平衡法对双向叠合板的极限弯矩求解公式进行了简化分析,得到极限弯矩的简化塑性计算公式.采用简化公式对2个算例进行求解计算,结果表明:对于两对边简支另两对边固支双向叠合板可采用文章的简化公式进行计算,简化后的塑性计算公式计算简便,有利于在工程设计中推广使用.     

超限型钢混凝土框支剪力墙结构抗震性能评估

通过对普通与带粘滞阻尼器的型钢混凝土框支剪力墙结构进行动力时程分析与静力弹塑性分析,获得结构地震需求曲线和抗震能力曲线,开展抗震性能评估并检验是否达到预期的性能目标;此外,分析了塑性铰的分布与发展,揭示出型钢混凝土框支剪力墙结构的破坏机制.结果表明:粘滞阻尼器有效地降低了型钢混凝土框支剪力墙结构的地震响应,在不同强度地震作用下结构峰值位移和最大层间位移角最大减幅分别为35%和38%,带粘滞阻尼器型钢混凝土框支剪力墙结构的地震需求降幅介于14%～54%之间;型钢混凝土框支剪力墙结构最终形成以梁铰为主的破坏机制,结构破坏时大部分转换构件与剪力墙仍处于弱非线性状态,原结构设计达到"中震作用下框支层与避难层处转换构件与剪力墙仍处于弹性范围"的抗震性能目标.     

矿用锚杆换装设备设计及其工作空间分析

为解决煤矿巷道的掘支失调问题，运用TRIZ理论改进现有的锚杆换装平台，以提升锚固效率。运用TRIZ理论构建锚杆换装平台的功能组件模型，并通过系统剪裁方法消除其有害功能，设计出双夹持手式锚杆换装设备。运用TRIZ理论对锚杆换装平台进行因果链分析，以得到造成该平台空间利用率低的主要原因，再根据技术矛盾与物场模型方法，对该平台子系统数量过多与钻臂自由度过度问题进行求解，设计出升降式锚杆换装机构与三自由钻机机械臂，并将二者组合为升降式锚杆换装设备。基于蒙特卡洛法算法并应用MATLAB机器人工具箱，分析上述三种设备的工作空间，结果表明三种设备均可满足断面宽×高为4m×6m的巷道支护作业，其中升降式锚杆换装设备的空间利用率最高且适应性最强。     

含区间铰间隙柔性机械臂控制精度分析

为了分析大变形、间隙碰撞和不确定性对机械臂动力学特性和控制精度的影响,提出了含区间铰间隙的柔性机械臂动力学建模方法和该动力学模型的求解方法.模型中采用绝对节点坐标法对柔性部件进行动力学建模,采用混合碰撞力模型和Ambrósio摩擦力模型建立关节铰间隙,并且采用区间变量描述间隙尺寸和部件杨氏模量.通过数值仿真分析表明:部件柔性和间隙会显著地影响机械臂动力学特性和控制精度,而且随着部件弹性模量减小、间隙尺寸增大,影响将更加显著;考虑不确定性时,机械臂的控制精度将降低,而且参数不确定性会显著影响该机械臂的动力学特性.     

风车安装船的站立稳定性数值分析

为了准确计算风车安装船的站立稳定性,分别建立了不同约束下的风车安装船桩腿有限元模型,即传统铰支模型和桩土相互作用下的模型.利用这2种模型,从静力分析、模态分析和瞬态动力学分析方面对桩腿进行了数值模拟,并进行比较研究.研究结果表明:桩土相互作用模型的静力分析结果和铰支模型相差较大,其中最大应力都远低于桩腿屈服强度;2种模型下桩腿的固有频率略有差别,最大弯矩都发生在桩端处,未出现在水面附近;桩腿在变载荷下的最大位移偏大于静载荷下的最大位移.风车安装船桩腿结构具有优良的稳定性能;稳定性分析时采用桩土相互作用模型精度更高.     

考虑杆件自重影响含间隙铰机械臂的抑振策略

以含间隙3R串联机械臂为研究对象,针对含间隙机械臂关节铰内碰运动干涉的可能性,利用运动学方程以及达朗贝尔原理推导含间隙机械臂的动力学方程,并根据动力学方程分析机械臂各杆件质量对动力学行为的影响.在SolidWorks中建立含间隙3R串联机械臂三维模型,通过将各杆件定义为不同的机械臂常用的材料从而达到调整各杆件质量的目的.基于科学软件得出不同杆件自重影响下含间隙铰机械臂的动态激振特征参数.结果表明:通过选择不同制造材料实现机械臂杆件质量按序递减的调整策略,对含间隙铰机械臂的动态抑振具有明显的实际效果.     

银盘水电站三支臂弧形门制作技术

银盘水电站泄洪表三支臂弧形工作门曲率半径是目前国内最大的。本文针对三支臂弧门的制造特点,重点从三支臂弧门重要部件制造技术、关键工序及制造过程焊接质量控制等方面进行系统的阐述。