单层球形网壳的弹性屈曲分析及其试验研究

本文对单层球形网壳的弹性屈曲进行了理论分析及结构模型试验。结合结构大位移问题的特点,编制了结构稳定分析的有限元程序,用该程序对一单层球形网壳进行了分析计算,对比试验结果表明所用理论是可靠的,所编程序是有效的。本文对所用理论作了评述,并提出了今后研究的方向。     

海上风电大直径宽浅式筒型基础抗弯特性分析

风机属于高耸结构物,承受巨大的弯矩是海上风电基础区别于其他常见结构基础的重要特征．大直径宽浅式筒型基础是适应海上风电特征荷载作用的新型基础型式．筒型基础的直径、入土深度、顸盖及侧壁厚度是控制其抗弯能力的重要技术参数．结合某海上风电工程实例,采用数值分析方法,系统研究了不同尺寸特征参数对筒型基础传递及抵抗弯矩荷载的影响,揭示了弯矩荷载作用下宽浅式筒型基础的失效模式及基础转动点位置;研究了地基承载力设计中等效均质算法的合理性．研究表明：基础抗弯承载能力随筒型基础的直径及入土深度的增加而显著增长;在弯矩荷载作用下,筒周围土体出现贯通的弧形破坏面而在基础下方土体中存在曲边三角形的稳定区;对于实际工程中的上软下硬成层土地基,经等效均质化后,将导致计算得到的基础抗弯极限承栽力明显偏高．     

基于应力强度干涉模型的疲劳损伤

基于Miner法则,分析了阶梯谱级数对疲劳寿命精度的影响.建立了变换的S-N曲线与阶梯谱拟合曲线的应力强度干涉数学模型,采用参数求解的数值解析法,得到参数并推导出了疲劳损伤的积分公式.对铁路货车转向架侧架运行36万km(一个段修期)内,分阶段的多次载荷谱测试数据进行分析,发现随着各阶段阶梯谱离散级数的增大,损伤成收敛趋势,寿命预测精度提高.采用本文的分析方法,建立了侧架一个段修期的载荷谱概率模型,可预测侧架的寿命及可靠性.     

有关正整数的一类分拆数的计算

讨论了正整数n的一些带约束条件的分拆问题.给出了计算其中三类分拆数的递推关系:一类为将n分拆成l个不同的分部(项),且分部量不超过正整数k的分拆数的递推关系;另一类为将n分拆成各分部量互不相同且分部量不超过k的分拆数的递推关系,进而给出了计算这类分拆数的一种计算方法;第三类为将正整数分拆成分部量不超过k且互不相同的奇偶分拆数的递推关系.     

太阳辐射试验室建筑保温对空调负荷和能耗影响研究

根据某大型太阳辐射试验室的设计条件,采用计算机数值模拟方法,对建筑保温性能与空调负荷和能耗的关系进行分析,研究结果表明,由于试验灯具的发热量很大,即使在冬季工况,需要的供冷量仍然较大,而需要的加热量较小,建筑保温性能增强会使空调加热能耗减少,但却会使空调冷却能耗增加,因此盲目增加保温厚度,不仅会使建筑保温的一次投资增加,而且会使空调总能耗增加.对于所研究对象,当建筑围护结构聚氨酯泡沫保温层的厚度大于100mm时,保温层厚度增加会使空调总能耗增加,保温层的合理厚度为100mm.这些研究结果为同类建筑保温设计提供了重要依据.     

二氧化钛涂层/钢的摩擦磨损性能

在室温下对二氧化钛涂层/GCr15钢、20Cr钢/GCr15钢进行了油润滑情况下的球盘式摩擦磨损试验.研究了速度、载荷等外部因素对摩擦系数、磨损率等的影响.结果表明,涂层的显微硬度(HV)基本维持在685,气孔率很低,具有较高的致密性和较好的加工性能,可以更好地满足耐磨工艺的需要;TiO2涂层/GCr15钢摩擦副在试验条件下抗磨损性能优于20Cr钢/GCr15钢.     

内齿行星齿轮机构的弹性动力学仿真

建立了内齿行星齿轮传动运动副及零件的弹性变形协调条件和弹性动力学分析方程．利用模态叠加法和封闭算法对动力学方程进行了仿真，仿真中对截断模态对系统动力学响应的影响进行了拟静态修正，计算了机构中输入轴行星轴承、输入轴箱体支承轴承、支承轴行星轴承和支承轴箱体支承轴承的载荷，以及在两个所谓“死点位置”的载荷．结果表明，在这两个位置，轴承载荷并不很高，即“死点冲击”并不存在．还计算了传动系统的固有频率．     

机械设计中的热处理工艺方法研究

通过对机械零件常用金属材料15Cr,20CrMo及其Cr—V类钢采用不同热处理表面硬化法获得的最佳硬化率的研究,总结了最佳硬化率与材料机械强度性能指标的定量关系,由于最佳硬化率与零件的结构尺寸有关,该结果应用于机械产品的结构设计中,对零件质量和寿命的提高有显著作用．     

电力系统负荷恢复优化的并行遗传算法实现

对电力系统的负荷恢复问题进行了研究.将该问题建模为一个多约束条件的组合优化问题,根据遗传算法特别适合求解大规模组合优化问题的特点,设计了一种粗粒度并行遗传算法来对此优化问题进行求解.在消息传递类并行软件开发环境提供的基于消息传递的并行虚拟环境下,采用master/slave的并行编程模式,有效地提高了算法的计算速度.将各种约束条件与目标函数融合在一起,建立一种序关系,来处理负荷恢复中的约束条件.求解过程满足系统的约束条件,不会出现系统的越限.算例结果表明,所提出的并行遗传算法不仅可以最大限度地恢复负荷,而且可有效提高算法的计算速度.     

基于正交最小二乘法模糊模型的短期负荷预测

将正交最小二乘法（OLS）模糊模型用于电力系统短期负荷预测,其推理系统模糊规则的生成、影响因素的选取和隶属度的确定均利用正交最小二乘法从历史数据中直接获得,从而克服了模糊推理系统的知识由咨询专家和经验来产生所造成的知识获取的“瓶颈”现象。相应的数学模型简洁有效。实际算例表明,该方法的预测精度较径向基网络法高0．3％－0．5％,每个模型运算仅需1s左右,具有较强的实用性。