一种空间遥感器反射镜柔性支撑结构

设计了刚度高、热适应强的反射镜柔性支撑结构。通过有限元模型分析,该支撑结构中的反射镜在±10℃的环境温度变化下,其反射镜面形精度RMS值达到1/50λ(λ=632.8nm)。     

光学反射镜挠性支撑结构研究

针对某型空间遥感器反射镜的支撑结构,提出了单点挠性支撑方案,并进行了仿真研究。结果表明,该挠性支撑可以保证反射镜在静力学、热环境下镜面具有较高成像质量,并保持动态尺寸稳定性,较轻的结构特点适合在大视场空间遥感器中使用。     

小震作用下围护墙多功能减震结构协同工作的计算方法

围护墙多功能减震结构体系是一种新的减震结构,其中围护墙与主体结构在小震作用下二者共同工作抵抗地震作用,而在中、大震作用下形成TMD减震结构。本文旨在提出该结构体系在小震作用下框架与围护墙协调工作的一种计算方法,为在中大震作用下的后续研究及其在实际工程中的应用提供了理论基础。根据围护墙多功能减震结构中填充墙与外框架的构造特点,提出横向载荷作用下的计算模型;通过变形协调原理对其进行受力分析,建立了单跨单层该多功能墙体结构横向位移及各组成构件受力表达式。计算分析表明:各组件剪力分配只与各组件的刚度及宽度比有关;各组件的受力在λ增大时,填充墙对柱的反作用力逐渐降低,框架梁的反作用力逐渐增大;当λ≤0.02604时,填充墙是主要的受力部件。     

汽车试验龙门支架设计与有限元分析

设计和分析对象为用于汽车动态性能测试的钢结构龙门支架,该支架承受汽车重力以及试验过程施加的压力或拉力,要求支架结构合理,承载能力强且具有较低的固有频率。将支架受力情况设置为4个工况,通过工况1~4静载荷作用下的支架的有限元分析计算,得到支架整体、横梁以及立柱变形情况,求出最大变形量,从而分析支架整体静刚度,最后验证支架设计合乎刚度要求。     

基于LABVIEW的主轴静刚度检测系统

为准确掌握理想工况下机床承受的最大载荷,依据静刚度计算原理建立了主轴组件的静刚度数学模型,采用LABVIEW开发了主轴静刚度检测系统。以CA6140型机床主轴为检测体,通过施加不同载荷获得了主轴组件的位移。结果表明：主轴组件在外载荷作用下发生弹性变形,载荷增加,主轴变形量也增大。外载荷达到5000N时,主轴组件的静刚度达到最小,主轴变形最大。当外载荷大于5000N时,主轴组件的静刚度不再增加,开始出现振荡。若继续增大载荷,主轴达到强度极限后会发生断裂。该检测方法直观、准确、可靠。     

铂金团簇结构与稳定性的密度泛函研究

采用随机踢球全局优化模型结合密度泛函理论系统,研究了Pt^λ_n(2≤n≤9,λ=0,-1)团簇的几何结构等微观性质,以及这些性质随着团簇尺寸变化的关系与演化规律.通过对计算结果理论的分析发现:中性与阴性团簇的基态构型在所研究的尺寸范围内更倾向于具有低对称性的三维立体结构;体系的平均结合能均随着铂金原子个数的增多而增大,阴性团簇平均结合能比相应的中性大;所有电荷态下团簇的离解能、二阶拆分能都随着铂金原子个数的增加呈现出明显的奇偶交替现象.结果表明:阴性的奇数团簇的稳定性要强于与之相邻的偶数团簇的稳定性;相反,中性团簇下偶数团簇的稳定性比奇数团簇强.     

滑跑无人机前起落架收放系统仿真及安全特性分析

为了给装备试验考核提供技术参考,研究前起落架收放系统在飞机起降过程中的动态特性,本文以某型飞机前起落架收放系统为研究对象,建立了起落架虚拟样机三维仿真模型;通过多体动力学和有限元仿真分析方法,研究了收放系统在气动载荷、重力以及作动筒载荷耦合作用下的可靠性和安全性。结果表明起落架收放系统的各个铰接点受力合理,其强度、刚度、模态频率以及稳定性满足相关指标。通过对起落架的仿真分析,为后续武器装备的考核提供了切入点和重点关注点,也为起落架收放系统性能评估及参数鉴定和优化提供了技术参考。     

边界条件对受液压作用圆柱壳稳定性的影响

本文用渐近方法分析了在各种可能面向(u或T_1,V或S_1)及非面向(W或■_1,■W)/■α)或G_1)边界条件下受液压作用的圆柱壳的稳定性。将临界载荷与屈曲形态函数展成λ~(1/2)的冪级数(λ=1/(2(3~(1/2))(h/R))。文中不仅给出了求各次近似临界载荷的步骤,而且对各种边界条件得到了临界载荷与屈曲形态第一次近似的表达式,其误差为λ~(1/2)量级。此外,还以四种典型情况为例,求得了临界载荷第二次近似的表达式,其误差为λ量级。从本文的结果可以看出,对于受液压作用的圆柱壳,面向边界条件对稳定性起着主要的作用,而非面向边界条件的影响是次要的(λ~(1/2)量级)。     

空间光学遥感器长条形反射镜集成优化设计

针对空间光学遥感器离轴三反光学系统主镜的高轻量化率、高面形精度要求,提出了一种长条形反射镜集成优化的设计方法。首先利用变密度的拓扑优化方法分别得到刚度最大化和一阶频率最大化的反射镜拓扑模型,综合两种拓扑模型得到了反射镜的集成设计方案;然后提出了基于镜面变形值的镜体加强筋变量拓展优化方法,进行了设计变量的灵敏度分析,并对反射镜局部加强筋进行了多变量尺寸优化,得到了该长条形反射镜的最佳轻量化结构;最后对优化结果进行了有限元分析,仿真结果表明反射镜在优化后的面形精度有了显著提升,镜体质量仅为8.65 kg,与实心镜体相比轻量化率达到了80.9%。在Z向1g重力作用下,镜面面形精度峰谷值为23.70 nm,均方根值为4.54 nm,该优化方法能很好地满足设计要求。     

轴向动载荷下弹性直杆Liapunov稳定性的一个充分条件

由等温过程的功率原理并利用分离变量法导出了直杆在轴向动载荷Ｐ（ｔ）作用下弹性动态屈曲模态的时间放大函数Ｔ（ｔ）的常微分方程Ｔ＋［λ２－λ１Ｐ（ｔ）］Ｔ＝０．用Ｌｉａｐｕｎｏｖ第二方法分析了该常微分方程的稳定性，导出了一个稳定性的充分条件Ｐｍａｘ＜λ２／λ１；Ｐ（ｔ）≥０．这是一个基于动力准则的稳定性条件。     

大型低速风洞收集器及过渡段有限元分析

大型低速风洞是国内新建的低速风洞,3/4开口试验平台是大型低速风洞重要的试验设备之一,而收集器及过渡段结构是连接3/4开口试验平台的重要部件。收集器及过渡段在试验过程中,受到自重和气动载荷作用,需要在部件设计时进行力学校核。以大型低速风洞3/4开口收集器及过渡段结构为研究对象,对部件的强度刚度以及动态力学性能进行了有限元建模分析。有限元结果表明：收集器及过渡段结构满足设计强度刚度要求,同时通过动力学分析,收集器及过渡段结构不会发生共振现象。     

应变速率对GH625合金热变形过程组织演变的影响

采用Gleeble-1500热模拟试验机,对GH625合金进行了以不同变形温度、不同应变速率变形到真应变值为0.7的热压缩试验,以研究其热变形过程的动态再结晶组织演变.利用光学显微镜（OP）和透射电镜（TEM）分析了应变速率对GH625合金热变形过程中的组织演变及动态再结晶形核机制的影响.结果表明:应变速率·ε=10.0s^-1时,实际变形温度高于预设温度,产生变形热效应.GH625合金热变形过程的组织演变是一个受应变速率和变形温度控制的过程,在应变速率·ε≤1.0s^-1时,GH625合金动态再结晶晶粒的尺寸及体积分数随着应变速率的升高而降低,动态再结晶形核机制是由晶界弓弯的不连续动态再结晶机制和亚晶旋转的连续动态再结晶机制组成;在应变速率·ε=10.0s^-1时,由于变形热效应使动态再结晶晶粒的尺寸及体积分数迅速升高,动态再结晶机制则是以弓弯机形核的不连续动态再结晶机制为主.     

定压预紧主轴轴向动态刚度特性研究

针对目前主轴动态刚度研究中存在的建模过程复杂、计算量大、忽略轴承受力分析的问题,结合理论建模及实验测试,系统研究了定压预紧主轴轴向动态刚度随轴向载荷的变化规律。基于球轴承轴向载荷与轴向变形的经验公式,建立了定压预紧主轴轴向动态刚度分析模型,理论推导出定压预紧主轴轴向动态刚度随轴向载荷的变化关系;设计了定压预紧主轴动态刚度测试实验,实现了对工作状态下主轴轴承位移量及相应轴向载荷的精确测试;求解了主轴的轴向动态刚度,并与仿真数据进行了对比。实验结果表明:在前轴承内外圈压紧方向,随着轴向力的增大,主轴的轴向刚度呈现增大趋势;在前轴承内外圈脱离方向,随着轴向力的增大,其主轴的轴向刚度先减小后趋于定值。实验结果验证了模型仿真的有效性和正确性。     

轴向动载荷下弹性直杆Liapunov稳定性的一个充分条件

由等温过程的功率原理并利用分离变量导出了直杆在轴向动载荷Ｐ（ｔ）作用下弹性动态屈曲模态的时间放大函数Ｔ（ｔ）的常微分方程Ｔ＋［λ２－λ１（Ｐ（ｔ）］Ｔ＝０．用Ｌｉａｐｕｎｏｖ第二方法分析了该常微分方程的稳定性，导出了一个稳定性的充分条件Ｐｍａｘ＜λ２／λ１；Ｐ（ｔ）≥０．这是一个基于动力准则的稳定性条件。     

一端铰支一端固支弹塑性杆的动力屈曲

本文考虑了应力波效应，对弹塑性直杆在轴向阶跃载荷作用下的动力屈曲问题进行了研究，当动力特征参数-1/4α1^4≤λ〈0时，由动力屈曲控制方程非平凡解条件给出会两个参数（屈曲临界载荷和收界长度）的屈曲判据。用matlab求解包含这两个参数的超越方程，给出这一问题的一种数值解，得到了屈曲临界载荷与临界长度的关系，并分析了强化模量对屈曲的影响。     

光子晶体全角度反射器件的研究

在总结金属反射镜及多层介质反射镜的优缺点的基础上研究一维光子晶体全角度反射器件．分析了反射带中心波长、边缘波长及带宽对全角度反射器件性能的影响,并对如何避免Brewster角做了定量分析．按照一维光子晶体的设计思想,利用MgF2/ZnS2种材料的λ／4光学膜系来实现在特定波长范围内的全角度反射,达到了设计要求．     

集材拖拉机轮胎静刚度的确定及其特性分析

集材机轮胎静载试验值用最小二乘法拟合,显示其载荷-变形关系为一多项式,由此可计算出不同载荷下轮胎的静刚度和有效结构刚度。轮胎的载荷-变形特性与充气压力,载荷的大小及频率,轮胎的种类、尺寸,结构、使用年限及磨损等因素有关。     

改进型Delta并联机构连续刚度映射

基于机构势能的Hessian矩阵定义机构的刚度矩阵,建立了改进型Delta并联机构的连续刚度模型.这种模型与以往刚度模型区别在于,它不仅考虑了驱动铰链、被动铰链刚度和各个部件重力对机构刚度的影响,还考虑了机构位形变化和在广义外力下各个杆件弹性变形对刚度的影响,所以该映射模型更具有一般性和精确性.最后结合刚度矩阵瑞利商定义了并联机构刚度性能判定指标λ,通过刚度性能判定指标λ在工作空间不同位置和不同受力情况下的分布,对改进型Delta机构的刚度性能进行分析和讨论.     

滚动直线导轨热变形对接触刚度的影响

以HSR15A滚动直线导轨为研究对象,基于赫兹接触理论,分析了滚动直线导轨在考虑预载和热变形情况下的弹性受力变形,建立了滚动直线导轨结合面变形的几何关系,从而推导出结合面热变形对接触刚度影响的理论模型.通过有限元软件仿真分析了滚动直线导轨在不同垂直载荷下的温度分布,以及热变形对滚动直线导轨刚度的影响规律.分析结果表明:随着垂直载荷的增大,滚动直线导轨上滚道刚度逐渐增大,下滚道刚度逐渐减小,等效刚度也逐渐减小;热变形可以使滚动直线导轨刚度减小,且随着载荷的增加热变形对刚度的影响越来越显著.     

预应力轧机的预载荷最大化与轧制力可靠性的分析研究

从预应力轧机产生高刚度的力学本质分析出发,导出预应力轧机的预载荷P0max确定方法和轧制力P的许可作用范围。前者可以指导预应力轧机发挥最大工作潜能,后者可为预应力轧机的可靠、高效工作提供依据。揭示轧机组件的刚度系数对预载荷与轧制力关系的影响。