柔度
- 基于柔度范数差曲率的桥梁损伤定位
5］提出基于模态柔度矩阵曲率范数差损伤新指标，再根据梁式结构刚度和位移曲率的负相关关系，推导出准确定量损伤程度的理论表达式，对多个工况进行了定量分析；XIN 等人［6］基于能量算子和小波变换对模态振型曲率定义损伤指标，同时进行数据融合算法来进行损伤检测；GHOSH 等人［7］基于高阶振型及其导数定义了损伤指标，通过数值模拟和实验验证该指标损伤识别效果；李杰等人［8］基于广义柔度对角指标对一梁桥结构进行损伤识别，结果表明该方法可以准确识别三跨连续刚构桥主梁损
广东土木与建筑 2023年12期2024-01-02
- 基于模态柔度的高桩码头损伤识别方法研究∗
件的刚度降低，而柔度矩阵作为刚度矩阵的逆矩阵，可以用于损伤识别。Pandey 等［8］首次建立了一种基于模态柔度矩阵的损伤识别方法，通过悬臂梁模型验证了这一方法的合理性及有效性，并且通过在钢梁上收集的实测数据加以佐证。 试验结果表明了模态柔度矩阵可从几个低阶的模态振型中简便、准确地计算得到，且易于测量。 Jing 等［9］提出了广义模态柔度矩阵的概念，并推导了灵敏度计算公式，进一步降低了忽略高阶模态的影响。 Katebi 等［10］通过平面桁架和框架有限元
施工技术(中英文) 2023年21期2023-12-13
- 基于损伤柔度曲率的塔式起重机塔身结构损伤识别研究
化率1.2 损伤柔度曲率目前，国内外基于模态柔度主要的损伤识别方法需要结构损伤前、后的柔度矩阵，但实际工程检测中，结构损伤前的柔度矩阵不容易得到。基于此，本文利用一种仅基于结构损伤柔度曲率矩阵[8-9]的新方法，由柔度曲率矩阵构建出相对损伤柔度曲率 εAFCR，具体计算步骤如下：a. 对获取的结构柔度矩阵F进行前后不等距的二阶中心差分，得到损伤柔度曲率矩阵C，其元素Cij为式中，l(i-1)i，l(i+1)i，l(i+1)(i-1)分别是i-1和i，i+1
上海理工大学学报 2022年6期2023-01-16
- 基于Optistruct某公交车后围板多目标形貌优化设计
约束响应，比如:柔度不大于原设计的柔度；重量不大于原设计的重量;变形不大于原设计的变形；一阶频率不低于原设计的频率等等。对于某些希望改进的参数，还可以把约束设计更严格，比如重量不大于原来的80%，但这需要经验和反复的尝试[2]。对于本研究的问题，可以把两个工况刚度综合为一个目标，1阶模态频率作为约束考虑，或者将两个工况刚度和模态频率综合在多目标方程中。前者把两个工况综合为一个目标可以采用线性加权法和最小柔度法来处理。优化是不断尝试的结果，本研究采用3种方法
装备制造技术 2022年10期2023-01-12
- 空间机械臂在轨刚度计算与验证
少，也少有学者将柔度矩阵建模与机械臂构型相结合，国外的相关资料也有限。MUSSA-IVADI和HOGAN给出了冗余度串联机械臂的柔度矩阵和刚度矩阵。DIMENTBERG第一次运用旋量理论求出刚体在平衡位置的刚度矩阵。赵朋飞针对已有刚度矩阵算法进行重构与优化，但是该研究只是对串联机械臂末端工具的刚度进行了分析。陈少帅对谐波传动引起的刚度变化进行分析。上述研究只考虑了谐波减速器与力矩传感器等具有明显柔性特征的部件的柔度，而忽略了其他部件的柔度。而空间机械臂具有
机床与液压 2022年9期2022-09-20
- 振型分解法教学中柔度影响系数的应用
振型分解法中引入柔度影响系数的概念即可解决。1 引入柔度系数影响矩阵后的振型分解法由结构力学中的柔度法可知，当不计阻尼的影响时，n个振动自由度结构在任意动力荷载作用下的振动微分方程为由式（4）可知，在引入柔度影响系数后，只需将传统振型分解法方程的右端项左乘即可。若所有激振力均作用于质点的振动自由度方向，则，此时即退化为传统振型分解法的情形。引入柔度影响系数矩阵后，振型分解法的求解步骤如下：（2）计算广义质量和广义荷载（4）计算几何坐标（质点位移）2 算例图
科教导刊·电子版 2022年14期2022-07-25
- 连续梁桥模态应变测试方法的数值模拟与验证
300）0 引言柔度Hij为单位力作用在结构的测点j时，测点i发生的响应可以表征结构在线弹性状态下的变形能力，按照测试方法的不同可分为模态柔度和静力柔度。因此，可将结构所有测点的应变柔度组合在一起，便得到结构的应变柔度矩阵，计算模态应变，替代静应变。近年来，国内外众多学者对位移柔度矩阵评估桥梁状态进行研究，形成了成熟的理论体系，但对应变柔度矩阵的研究较少。Catbas 等[1]提出了一种桥梁损伤的快速定位与桥梁承载力的初步评估方法，主要利用了柔度矩阵对低阶
交通世界 2022年13期2022-07-12
- 单元板式轨道脱空伤损识别的柔度曲率特征值法
6-7]及刚度、柔度矩阵[8-9]等指标）和可进一步识别伤损特征的局部检测方法（如射线法[10]、超声波法[11]、超声导波法[12]、冲击回波法[13]等）.国内外学者利用以上方法取得了一系列有价值的研究成果.Kim 等[14]基于伤损前后结构固有频率和模态应变能的变化实现对桥梁结构中裂缝伤损的定位及尺寸预估.Dawari 等[15]通过桥梁结构的有限元模型分析了模态曲率对结构伤损的敏感度，并利用模态曲率差指标对钢筋混凝土桥蜂窝伤损进行识别和定位.而用于
西南交通大学学报 2021年5期2021-10-31
- 自重荷载下非均匀支撑板式无砟轨道静态响应
了基于混凝土底座柔度的形态映射和应力水平定量表征方法. 研究结果表明，轨道结构的形态映射特征主要由混凝土底座柔度决定，在沉降波长小于15 m、或者波长在15～20 m之间且沉降幅值大于15 mm时，轨道结构与路基因变形不协调而出现脱离. 轨道结构变形量的增加会导致混凝土结构附加拉应力和路基接触应力的增大，且易接近或超过相应的强度允许值而产生损伤破坏. 同时，增加混凝土底座的模量和厚度，对提高轨面几何平顺性的效果并不显著，反而会增大结构自身的拉应力和路基接触
湖南大学学报·自然科学版 2021年9期2021-09-29
- 基于动力测试的高层建筑损伤定位研究
法，针对损伤识别柔度法的病态性，提出损伤识别约束的柔度法，并分别从理论分析及数值算例验证了该方法的有效性；安永辉等[3]提出了比例柔度矩阵LU分解的结构损伤定位方法，并对某20层框架结构进行了数值模拟损伤定位研究，对一6层集中质量剪切框架模型进行了试验研究，损伤识别结果较为理想；彭念等[4]仅采用损伤后结构模态信息，提出相对损伤柔度曲率识别方法，对简支梁及连续梁进行了损伤识别研究；徐宏文等[5]基于模态曲率多项式曲线拟合的方法识别出平板损伤位置，但没有考虑
青岛理工大学学报 2021年4期2021-09-03
- 基于环境激励的连续梁桥挠度评定方法研究
4]提出一种利用柔度矩阵对低阶模态参数灵敏度高的特性实现桥梁损伤的快速定位与桥梁承载能力的初步评估。2014年，王宁波等[5-6]提出一种基于实际影响线的桥梁承载能力快速检测方法，从车辆通过桥梁时的动态响应中提取影响线，重构静力荷载的桥梁挠度响应关系，实现对桥梁承载能力快速检测。2017年，Tian等[6-9]利用冲击激励获得桥梁的柔度矩阵，从而预测桥梁在荷载作用下的变形，实现对于桥梁安全状态的快速评估。目前，对于桥梁承载能力的检测主要依靠综合评定检算法和
建筑科学与工程学报 2021年4期2021-07-24
- 椭圆导角混合柔性铰链的设计计算与性能分析
型柔性铰链的闭环柔度方程。吴鹰飞等[4]以圆心角为积分变量，推导了圆弧柔性铰链的柔度计算公式，且表达式较为简洁、全面和准确。LOBONTIU等[5]提出了导角直梁型柔性铰链平面内柔度方程，相比直圆柔性铰链，导角直梁型柔性铰链具有更大的转动柔度，但回转精度较低。张志杰等[6]以卡氏第二定理为基础，分析了双曲线型柔性铰链的柔度和回转精度的理论模型。CHEN等[7]建立了椭圆弧形柔性铰链柔度矩阵的广义模型，使得导角型、椭圆型、圆弧形等多种柔性铰链的柔度方程合并在
中国机械工程 2021年9期2021-05-19
- 广义圆锥倒角V型柔性铰链设计与分析
，并推导出完整的柔度计算公式。Zettl等[8]建立了直圆柔性铰链的有限元模型，完善了柔性铰链的有限元分析方法。Smith等[9]推导出椭圆型柔性铰链的柔度方程，拓展了柔性铰链的研究领域。Chen等[10]通过改变椭圆最大偏心角设计出一种椭圆弧型柔性铰链，基于卡氏第二定理推导了该类铰链的柔度方程。Lobontiu等[11]引入两种新型结构，即抛物线型和双曲线型柔性铰链，并推导了相应的解析方程，证明双曲线型柔性铰链比直圆型、椭圆型及抛物线型柔性铰链具有更高的
武汉科技大学学报 2021年3期2021-04-21
- 基于模态分析的对称结构损伤识别法
was提出了基于柔度矩阵改变的结构损伤识别方法并应用到了多损伤状况[3]等.基于频率指纹发展起来的损伤识别方法只能对特定位置损伤识别，不能实现对整体对称结构的损伤识别[4-6],而柔度曲率矩阵变化率对对称结构的部分位置损伤识别结果不明显.本文将这两种方法的识别结果进行匹配，从而解决了各自的局限性，也实现了对整体对称结构的损伤识别，通过实例分析验证了此方法的可行性.1 损伤识别的理论基础1.1 正则化频率变化率正则化频率变化率在整个区间上具有良好的单调性，有
绍兴文理学院学报(自然科学版) 2020年4期2020-11-19
- 基于模态柔度的高桩码头桩基损伤识别*
性的关系。但模态柔度在高桩码头桩基损伤识别中的研究鲜见报道，本文设计了高桩码头动力损伤研究模型，通过有限元数值模拟与动力试验研究模态柔度在高桩码头桩基损伤识别中的适用性。1 模态柔度指纹由结构动力分析理论可知，结构柔度矩阵用模态参数表达为：(1)式中：F为结构柔度矩阵；ωi表示第i阶固有振动频率；φi为第i阶频率下对质量归一的振型向量；n为结构自由度。(2)式中：Ui为每个节点ULS值；fi，j为该节点所在一致荷载面中柔度矩阵的元素；m为结构节点数。利用式
水运工程 2020年10期2020-11-11
- 飞机复材紧固件连接载荷分配分析方法研究
，弹簧元的属性用柔度C来描述比用刚度K描述更便捷。板的弹簧元柔度系数基于无开口板进行计算，为L/(EA)，其中L为板长，E为板的弹性模量，A为板横截面积。要求解出一个有n排紧固件的多排连接中的载荷分布，需要n个方程，其中一个来源于平衡方程，而其他的方程来源于相邻紧固件排(有(n-1)对相邻排)之间板的变形协调。将这些平衡和协调方程联立可求解出每排紧固件上的载荷。以双剪连接为例，步骤如下。1)求出每排紧固件的柔度系数。双剪连接柔度Cf可采用有效厚度柔度公式计
机械设计与制造工程 2020年10期2020-10-27
- 微动并联机构柔性平板移动副求解
的区别，它的关节柔度与运动性能和力的传递密切相关。关节柔度是一个多元函数，影响关节柔度的因素很多，如材料性能、关节轮廓曲线形状、关节尺寸、关节力等[4]。为了提高微动并联机构的设计精度，本文对柔性关节的柔度求解进行研究。1 柔性平板移动副的柔度矩阵柔性平板移动副常用的柔度计算公式[5]为(1)式中：b、l、t为移动副的结构尺寸；E为材料的拉伸弹性模量；μ为材料的泊松比。式(1)虽然比较简洁，计算也比较方便，但是它给出的功能方向上柔度表达式存在较大的计算误差
山东理工大学学报（自然科学版） 2020年6期2020-09-16
- 基于ANSYS的新型椭圆铰链疲劳仿真分析
要： 为寻找柔度更大的椭圆柔性铰链，将切口开槽与孔隙结构引入柔性铰链中，设计新型的椭圆柔性铰链。运用Solidworks对普通椭圆柔性铰链、含开槽式椭圆柔性铰链、含孔结构的椭圆柔性铰链建立实体模型，采用有限元分析法通过ANSY Workbench分别对这三种铰链进行柔度分析与疲劳分析。仿真结果表明：在椭圆柔性铰链中引入切口开槽或孔隙结构，均可增加铰链的柔度，同时也会降低铰链的疲劳失效安全系数。为含开槽式椭圆柔性铰链与含孔结构椭圆柔性铰链的疲劳研究提供参
软件 2020年6期2020-08-13
- 振型归一化对梁结构柔度曲率损伤指标的影响
，如频率、振型和柔度矩阵等，其优势在于仅需使用相对较少的传感器测试且不影响桥梁的正常使用[4,5]。其中，由低阶频率和振型得到的柔度动力指纹指标，对结构损伤具有较高的敏感性，故基于动力参数的柔度矩阵广泛应用于结构损伤识别。文献[6,7]利用柔度矩阵得到均匀荷载面ULS(the uniform load surface)和ULS曲率,ULS对截断效应影响较小且试验误差敏感性小。唐小兵等[8]利用损伤结构的柔度矩阵各列最大值元素一次差分得到柔度曲率法指标。Wu
计算力学学报 2020年3期2020-06-29
- 基于模态挠度的斜交桥静载试验数值方法
计算出桥梁的位移柔度矩阵[9-10]。利用位移柔度矩阵可以计算桥梁在静载试验工况下各控制面模态挠度，代替静载试验的实测挠度，从而评价桥梁承载力状态。基于模态挠度评估桥梁承载力的方法具有成本低、时间短、操作方便等优点，能弥补传统静载试验中必须长时间中断交通的缺点，具有广阔的工程应用前景。本文以龙山桥为研究对象，建立空间梁格有限元模型，探讨基于模态挠度的静载试验评估斜交桥梁承载力的可行性。1 模态位移柔度计算方法1.1 模态位移柔度定义柔度表示的是结构在单位力
建筑科学与工程学报 2020年3期2020-06-10
- 中心受压杆件的承载力计算方法
算中心受压杆件的柔度中心受压杆件的柔度λ也称为长细比，是反映压杆细长度的一个综合参数，也是压杆稳定计算中的一个重要参数，它集中反映了压杆两端的支撑情况、杆长、截面形状及尺寸等因素对临界应力Flj的影响[2]。其计算公式为：式中：l为中心受压杆件的长度,mm；μ为长度系数(不同支承情况下的长度系数见表1)；i为中心受压杆件截面的惯性半径,mm；I为中心受压杆件的横截面对中性轴的最小惯性矩,mm4；A为中心受压杆件的横截面面积，mm2。表1 不同支承情况下的长
煤 2019年12期2019-12-12
- 基于孔隙结构参数的相控渗透率地震预测方法
物理模型反演骨架柔度因子（frame flexibility factor）[8]。近年来，有研究人员探索了将孔隙度和骨架柔度因子结合进行渗透率预测的新思路，在美国德克萨斯、四川盆地普光气田等碳酸盐岩储集层中取得了较为成功的应用[8-9]。该方法首先在测井数据中计算得到骨架柔度因子，结合骨架柔度因子和岩石薄片对岩石进行分类，然后在每一类岩石中进行孔隙度和渗透率的回归计算[8,10-12]。该技术通过结合孔隙结构参数有效降低了渗透率预测的多解性，但实际应用过
石油勘探与开发 2019年5期2019-11-05
- 新型直圆导角复合型多轴柔性铰链的柔度计算及其性能分析
关键［1⁃2］。柔度是柔性铰链最重要的性能参数，柔度矩阵能够反映出不同方向上铰链所承受载荷与对应变形之间的解析映射关系［3⁃5］。依据柔性铰链的结构特点以及传递运动和能量的方向，柔性铰链可分为单轴、双轴与多轴柔性铰链。双轴、多轴柔性铰链具有多个转动自由度，可用于三维空间的运动。根据铰链切口轮廓曲线形状的不同，柔性铰链可分为柱形、圆弧形（直圆形）、导角形、椭圆形等不同类型，分别满足不同运动范围及运动精度的要求［6⁃8］。文献［9⁃11］针对圆弧型、直圆型、椭
中国机械工程 2018年20期2018-11-09
- 基于柔度矩阵主对角斜率的结构损伤识别方法*
swas M提出柔度差法，采用损伤前后柔度矩阵做差得到柔度差矩阵，通过模型试验及数值算例验证柔度矩阵用于梁结构损伤识别的有效性［2－3］。Aktan A E和Zhao J均通过算例和实验验证了柔度指标相比于频率和振型指标对损伤诊断有更好的敏感性［4－6］。柔度矩阵可通过较低阶模态参数获取较高的精度，较高阶模态参数对柔度矩阵贡献反而渐小，因此柔度矩阵类损伤指标可避免大量运算和有限元建模修正，诸多学者据此对基于柔度矩阵类损伤指标做了大量研究［7－10］。Ko等
特种结构 2018年5期2018-11-09
- 飞行器跨超声速风洞试验模型中尾支撑结构的力学特性研究
结构1.2 等效柔度矩阵为了得到尾支撑结构三个方向的静态等效柔度特性，在模型机械接口端面施加三个方向的力Fx、Fy和Fz，计算得到对应的位移 ux（Fx）、uy（Fx）、uz（Fx）、ux（Fy）、uy（Fy）、uz（Fy）、ux（Fz）、uy（Fz）、uz（Fz）。当力为Fx时，尾支撑结构仅在XOY平面内发生变形，则 uz（Fx）=0，即柔度 Jxz=0。 根据 Fx与 ux（Fx）、uy（Fx）的关系，即可得到 Fx对 ux的柔度 Jxx、Fx对 uy
机械制造 2018年7期2018-10-10
- 纤维模型柔度法迭代的讨论
抗力，本文将讨论柔度法的迭代方式，并给出更简洁的迭代方式。2 柔度法迭代的讨论（1）位移模式柔度法要预设单元受力的分布模式，而力的分布模式比较固定，单元再节点荷载作用下，力的平衡方程变化能保持稳定，只需要划分较少的单元即可获得较为准确的结果。在未考虑刚体为位移模式的情况下，单元力向量为：其中：M1，M2为杆端弯矩，N3为单元杆轴力。假定单元内部弯矩线性分布，轴力为常值，则单元截面荷载向量为：其中力的插值函数矩阵b（x）为：由虚功原理可得单元柔度矩阵：其中：
建材与装饰 2018年40期2018-09-28
- 基于柔度曲率曲线拟合的薄板结构损伤识别研究
后的模态数据，如柔度曲率差、模态曲率差及模态应变能差等，这些方法之所以可以进行损伤识别是因为他们所构造的损伤指标在损伤处发生的变化要比未损伤处发生的变化更加明显，因而损伤前后数据的差值在损伤部位会明显大于未损伤部位[5-7]，但是，这些方法需要结构损伤前后的模态数据，这对于那些难以获得无损结构模态数据的结构则无法进行损伤检测。研究表明，仅利用损伤结构的数据也可以进行损伤识别，如仅用损伤结构的柔度曲率矩阵、模态曲率矩阵等。由于这些损伤指标在损伤部位有突变，观
上海理工大学学报 2018年3期2018-09-23
- 民用飞机典型连接非规则结构的紧固件钉载分布研究
Ci为第i颗钉的柔度系数；为第i颗钉与第i+1颗钉之间带板的柔度系数；为第i颗钉与第i+1颗钉之间基板的柔度系数；Es为带板的弹性模量；Ep为基板的弹性模量；Ri为第i颗钉载荷。1.2 基本假设（1）结构均处在弹性范围以内；（2）忽略摩擦力和装配间隙的影响；（3）应力沿板横截面均匀分布。1.3 变形协调方程变形协调方程可以理解为任意相邻两钉之间的变形要协调，即其中一块板两钉之间钉的变形+板的变形=另一块板对应位置两钉之间钉的变形+板的变形。对于单剪连接件，
装备制造技术 2018年5期2018-07-11
- 用于二维分布残余应力场测量的渐进裂纹柔度法
9]、较新的裂纹柔度法[10]及轮廓法[11]等.然而，上述方法中，X射线法只能测量工件表面残余应力，盲孔法只能获得工件局部区域内的残余应力；而裂纹柔度法虽然可以得到工件内沿厚度方向分布的一维残余应力场，但该方法要求工件横截面内残余应力场需沿其宽度方向均匀分布[12]，因而不适用于测量工件横截面内二维分布残余应力场.目前，中子衍射法和轮廓法均可以获得工件横截面内呈二维分布的残余应力场.然而，中子衍射法中子源的流强较弱，测量时间长，中子源建造和运行费用昂贵，
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2018年5期2018-05-18
- 基于模态理论的白车身静刚度计算方法
)，再利用构建的柔度矩阵对静刚度进行计算。GRIFFITHS等[2]研究了简单结构的弹性体模态和静刚度之间的关系，并通过试验和有限元仿真对此加以验证；PASHA等[3-5]通过对自由边界的频率响应函数的测定，成功估算了简单矩形板的弯曲刚度和扭转刚度；WAHYUNI等[6]通过理论推导，探明了简单性系统的静态刚度与模态刚度之间的关系，并通过仿真手段加以验证。以上研究均是将一些简单的线性结构(如简支梁、矩形框架以及矩形板)作为研究对象，并未将其推广至工程中的大
中国机械工程 2018年5期2018-05-03
- 复合材料层合板多钉连接的紧固件连接柔度
。基于紧固件连接柔度的钉载分析技术因为效率高且不存在非线性接触所导致的收敛性问题，相对于三维有限元计算[1]或GBJM(Global Bolted Joint Model)方法[2]而言，更适合大规模复合材料结构钉群连接区的分析。紧固件连接柔度与螺栓刚度、被连接板刚度和载荷偏心度有关[3]，Tate[4]、Nelson[5]、Swift[6]和Huth[7]等从试验中总结了紧固件柔度的经验公式；Xiong[8]和舒怀等[9]利用弹性梁理论推导了连接刚度的理
航空学报 2018年3期2018-04-03
- 燃料组件修复系统工作平台轻量化设计
，分别采用单目标柔度拓扑优化理论、单目标固有频率拓扑优化理论、多目标拓扑优化理论，对燃料组件修复系统的工作平台进行结构优化设计。1 拓扑优化理论模型1.1 单目标柔度拓扑优化模型根据工作平台的特点，以柔度最小为优化目标，单元相对密度为设计变量，体积下限、固有频率下限和若干个关键点的变形为约束条件，建立主工作平台的SIMP[5]单目标柔度拓扑优化模型为[6]：findX={x1,x2,x3,…,xi, …,xn}Ti=1,2, …,n0ua,ub,uc,ud
机械与电子 2018年2期2018-03-07
- 球压痕仪机架柔度对硬度的影响分析与标定方法研究
2）球压痕仪机架柔度对硬度的影响分析与标定方法研究金宏平（湖北汽车工业学院机械工程学院，湖北 十堰 442002）针对Oliver-Pharr法计算压痕硬度的精度受机架柔度影响的问题，该文将微压痕仪简化为弹簧串联模型，基于Oliver-Pharr方法，建立机架柔度对接触深度和压痕硬度误差影响的解析模型。采用有限元仿真分析，获得压痕功比值与压痕深度比值之间的函数关系，建立实际压痕深度与机架柔度无关的压痕参数的解析模型，实现机架柔度的标定。实验表明：该方法能够
中国测试 2017年11期2017-11-29
- 基于模态柔度矩阵识别结构损伤方法研究
006)基于模态柔度矩阵识别结构损伤方法研究刘小燕1，姜太新1，王光辉1,2(1. 长沙理工大学土木与建筑学院,湖南 长沙410076；2. 湖南理工学院土木与建筑学院,湖南 岳阳414006)基于模态柔度对结构损伤的高灵敏性，采用低阶的模态参数，利用结构损伤前、后的模态柔度矩阵，计算出模态柔度改变率，并对其进行中心差分，得到模态柔度改变率曲率，作为结构损伤识别的新指标.以简支梁和四跨连续梁为例，建立有限元模型，考虑多种损伤情况，计算新指标，并与模态柔度差
长沙大学学报 2017年2期2017-05-13
- 层状横观各向同性地基性质对刚性条基摇摆振动的影响
从而得到地基动力柔度系数。计算结果与已有文献的结果吻合较好。同时，算例结果表明：土的水平向与竖向弹性模量比的减小、竖向的剪切模量与弹性模量比的增大,以及水平向泊松比与竖向泊松比比值的增大,都将导致地基动力柔度系数增大；而且,层状地基中上层土的弹性模量的减小使得地基动力柔度系数也增大。摇摆振动； 层状地基； 横观各向同性； 对偶积分方程研究地基土和基础在动力荷载作用下的响应，对地震工程及动力机器基础等实际问题具有一定的指导意义。LAMB[1]首先研究了均匀弹
振动与冲击 2017年8期2017-04-20
- 基于柔度灵敏度的弧形闸门损伤识别研究
32500)基于柔度灵敏度的弧形闸门损伤识别研究张宇驰1,2,3，黄恢宏4(1.江西省水利科学研究院 建材与岩土研究所，南昌 330029；2.江西省水工安全工程技术研究中心，南昌 330029;3.南昌大学 建筑工程学院，南昌 330031；4.江西省湖口县水务局, 江西 九江 332500)基于柔度灵敏度的结构损伤识别理论，针对柔度灵敏度法在实际工程振动测试中结构柔度矩阵和单元刚度矩阵难以准确获得的问题，提出了一种新的改进算法，优化和减少输入量，以满足
长江科学院院报 2016年12期2017-01-03
- 弹性支承圆弧钢浅拱弹塑性极限承载力分析
座水平位移随弹性柔度系数变化的拟合公式。图1 拱形钢结构的简化上述学者的研究针对的拱脚弹性支承形式多是沿径向、切向、水平或转动弹性支承形式。沿径向、切向弹性支承形式难于找到在实际工程中的对应形式，单纯考虑水平或转动弹性支承形式也有一定的局限性，对于水平弹性支承和转动弹性支承同时存在的形式还没有学者做过研究。而在实际的工程中这种支承形式也是比较多见的，如拱形立体桁架和拱形立体刚架可以简化成图1所示的弹性支承形式，包括水平弹性支承kh和转动弹性支承kθ。鉴于上
石家庄铁道大学学报(自然科学版) 2016年4期2016-12-22
- 环境温度影响下基于振动模态柔度曲率的结构损伤监测方法
响下基于振动模态柔度曲率的结构损伤监测方法黄 江1, 2梁亚斌3冯 谦1, 21 中国地震局地震研究所(地震预警湖北省重点实验室)，武汉市洪山侧路40号，430071 2 武汉地震工程研究院有限公司，武汉市洪山侧路40号，430071 3 大连理工大学建设工程学部，大连市凌工路2号，116024提出一种基于振动模态柔度曲率指数和突变指数的损伤识别方法，利用温度在结构内部连续平缓的分布特性，通过对柔度曲率进行二阶差分求导消除环境温度变化对损伤识别结果的影响，
大地测量与地球动力学 2016年12期2016-12-05
- 柔度曲率法在输电塔损伤识别中的应用
123000）柔度曲率法在输电塔损伤识别中的应用吴秀峰，常青（辽宁工程技术大学 建筑工程学院，辽宁 阜新 123000）在结构指纹识别方法中，基于柔度法的损伤识别方法能够较好地识别损伤所在位置及程度，在柔度法的基础上构建柔度曲率损伤识别指标及柔度矩阵曲率差损伤识别指标，并将其引入到输电塔结构损伤识别中。由于输电铁塔具有三个平动分量，所构建的两种损伤识别指标也具有三个方向分量，其在输电塔上的识别效果需要进一步分析。建立51 m酒杯型输电塔模型，分别采用两种
噪声与振动控制 2016年4期2016-09-01
- 柔顺平行四杆机构多目标稳健优化设计*
顺平行四杆机构的柔度和模态进行分析，以柔顺平行四杆机构的柔度和一阶固有频率为响应目标，柔性梁和刚性梁的长度、宽度、高度为设计变量，利用田口方法和灰色关联法进行多目标稳健优化设计，确定最佳组合参数。优化后的柔顺平行四杆机构具有更高的可靠性，并有效减小其波动性。分析结果表明，田口方法结合灰色关联法能有效应用于柔顺机构多响应目标稳健优化设计。关键词：柔顺平行四杆机构；柔度；田口方法; 灰色关联法0引言柔顺机构是依靠自身的柔性变形实现运动和力的传递的新型机构。与传
组合机床与自动化加工技术 2016年5期2016-06-16
- 基于能量原理的压痕仪柔度标定方法的研究
能量原理的压痕仪柔度标定方法的研究官春平（广东轻工职业技术学院，广东 广州 510300）压痕仪的柔度对压痕测试结果有着至关重要的影响。文章基于Cheng的理论，利用材料塑性变形能与加载机构的柔度无关性，提出了基于能量原理的柔度标定方法。通过在自主研制的压痕仪上进行两种材料的压痕试验，并与Sun的标定结果进行了对比。试验结果表明，文章提出的方法具有操作简单，精度高的特点。压痕；刚度；标定随着微纳制造的快速发展，纳米材料、薄膜及表面涂层等微小体积材料在工业生
工程技术研究 2016年12期2016-02-11
- 基于模态柔度理论的结构损伤诊断试验研究*
082)基于模态柔度理论的结构损伤诊断试验研究*周 云†，蒋运忠，易伟建，谢利民，贾凡丁(湖南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410082)利用多参考点脉冲锤击法的输入输出动力信号获取结构的模态柔度，可以对结构进行损伤识别,设计了一根钢筋混凝土简支梁和一块钢-混凝土组合板的静动力试验．对不同损伤状态下的简支梁和组合板进行了动力测试，得到其模态柔度矩阵，并用来预测结构在荷载作用下的位移.简支梁试验结果表明，随着损伤程度的加深，结构自振频率降低，阻尼比增大，柔
湖南大学学报（自然科学版） 2015年5期2015-03-09
- 基于量子粒子群优化算法的结构损伤识别*
构的刚度降低，而柔度是刚度的倒数，进而柔度可以作为结构的损伤指标［5-6］.近年来，运用柔度矩阵和智能算法的结构健康监测与损伤识别逐渐成为国内外研究的热点和难点，其中柔度矩阵以其良好的灵敏性和实用性，而备受青睐.目前大多数研究者采用柔度矩阵差、柔度差变化率、柔度曲率差等进行损伤定位［7-9］，而利用柔度灵敏度［10］和广义柔度灵敏度［11］进行损伤定量识别时存在稳定性差、识别误差较大的缺陷.遗传算法、粒子群算法等智能算法利用频率和振型构造目标函数识别结构损
动力学与控制学报 2015年5期2015-03-01
- 平面微弹簧性能比较研究
下,表明S型弹簧柔度小于W型平面弹簧柔度。在文献[5]中S型弹簧与W型弹簧比较方法中,两种类型弹簧占用结构面积不同,不能更确切地反映弹簧弹性性能。本文在相等的结构面积情况下,分析C型、S型以及W型弹簧中任意两种弹簧柔度系数比的对数值分布情况。1 微平面弹簧结构参数C型弹簧的结构参数,如图1(a)所示。B为弹簧线宽,H为结构深度,R为弯曲半径。C型弹簧应用形式多为单节并联,因此弹簧节数为1。在平面微两轴向开关中,集中力Fx、Fy分别作用在C型弹簧自由端,弹簧
机械制造与自动化 2014年6期2014-09-19
- 框架结构损伤定位的比例柔度矩阵分解法试验研究
损伤[2,3]。柔度矩阵由模态频率和振型构建而成，也集成了这两个模态参数的优点，在基于振动的损伤识别方法中有着较多应用[4～6]。损伤识别关键要把握两点[7]：第一，选取或构建能反映损伤的特征参数。第二，选取合适的数学工具来处理选定的特征参数使之对损伤更敏感，更好地建立与损伤的联系。这两点直接关系到损伤识别的精度。作者在早期工作中提出了基于柔度矩阵LU分解的损伤定位方法[8]，并利用直接识别得到的振型(未进行质量归一化处理)对几个单、多损伤工况进行了初步的
振动工程学报 2014年6期2014-04-02
- 基于柔度矩阵的斜拉桥拉索损伤识别研究*
取的特点；考虑到柔度矩阵与自振频率的平方成反比，当模态频率较大时其对应模态参数对柔度矩阵贡献可忽略不计，采用前几个低阶模态参数计算就能获得精度较好的柔度矩阵。本文以润扬大桥为背景，以实桥模型桥为试验对象，提出利用柔度差矩阵指标来对斜拉桥拉索损伤进行识别。研究结果表明，本文方法能有效的对模型斜拉桥拉索损伤给予准确的识别。1 柔度矩阵损伤识别机理由模态分析理论可知特征方程有，式中：K、M分别是结构整体刚度矩阵和质量矩阵；Φ是正则振型矩阵；Λ是模态频率矩阵。由式
中国海洋大学学报（自然科学版） 2013年9期2013-10-16
- 倒圆角直梁型柔性球铰柔度计算与分析
行了研究，给出了柔度和回转精度的解析式，并利用有限元软件和试验对柔度公式进行了验证。董为将通常的球副型柔性铰链拉长，从而提供普通柔性铰链所不具备的大行程［12］。作者以直梁柔性球铰为对象进行研究，以力学的卡氏第二定理和微积分为理论基础对柔性球铰的柔度计算公式进行推导，并用有限元方法验证了公式的正确性;在此基础上，分析各设计参数对柔性铰链柔度的影响，为直梁柔性球铰的设计提供了理论依据。1 直梁型柔性球铰的柔度计算图1为直梁型柔性球铰的结构参数，柔性球铰的参数
机床与液压 2013年3期2013-09-17
- 二维结构纵向梁单元损伤识别
矩阵的逆矩阵，即柔度矩阵作为损伤识别的参数。柔度矩阵比单纯的频率和振型对于结构损伤更为敏感，而且只需要低阶模态参数就可以得到较为准确的柔度矩阵，从而用于结构损伤辨别［1］。于是基于柔度矩阵的结构损伤辨别成为近阶段的热门课题，很多学者提出了有意义的识别方法和识别参数。1 二维结构纵向梁单元柔度对角曲率在结构动力学中，一直通过Cawley和Pandey假设［2］来简化模型，即假设结构损伤前后质量不变，不计前后阻尼的变化。在此前提下，只需要结构振动的各阶频率和质
山西建筑 2012年36期2012-11-06
- 简支T梁损伤识别方法的研究
，基于模态响应的柔度曲率差和基于移动荷载下动态响应的二阶导数差，这两种手段在实际的应用中比较常见。采用分析了不同损伤工况下，柔度曲率差和动态响应的二阶导数差的变化规律，发现柔度曲率差和二阶导数差对损伤的灵敏度不同，单独用一种方法不能很好地识别，可以考虑采用两种指标结合考虑。1 柔度曲率差理论利用依据模态理论的相关分析，可求出柔度矩阵:式(1)中{φi}为质量矩阵归一化的第i阶列阵，wi为结构的第i阶模态频率，n为结构的模态阶数。从式(1)中，可以看出，柔度
重庆工商大学学报（自然科学版） 2012年8期2012-05-26
- 一种齿面接触点柔度矩阵的计算方法
圆长轴上离散点的柔度矩阵是关键技术之一。许多学者对此进行了研究［1-7］，所提出的方法大致可以分为两种。一种是直接法［1-5］，即直接采用有限元法进行分析;另一种是间接法，即先采用有限元法形成齿面网格柔度矩阵，经转换，得到轮齿接触椭圆长轴上离散点的柔度矩阵［6-7］。直接法计算结果精确，但计算过程复杂，花费时间长。间接法计算精度稍低，但计算速度快、适应面广。直接法已经成熟，间接法尚有待改进。间接法在操作中，文献［6-7］提出了从齿面网格柔度矩阵向齿面接触点
重型机械 2011年6期2011-11-11
- 土的应力应变关系中柔度矩阵的研究
变增量;［C］为柔度矩阵;{dσ}为应力增量。主应力空间中的柔度矩阵［C］第i行第j列的元素Cij表示当j方向施加单位应力增量，而其它方向应力增量为0时，在i方向所产生的应变增量［1］。主对角线元素Cii表示在i方向单向加荷时该方向上所产生的变形，非主对角线元素Cij(i≠j)表示在j方向单向加荷时i方向上所产生的变形。大量试验结果表明，在单向加荷的应力路径下，加荷向产生压缩变形［2］，且侧向变形量一般要小于加荷向变形量，所以土的柔度矩阵［C］要满足主对角
重庆交通大学学报(自然科学版) 2011年6期2011-08-16
- 基于柔度曲率矩阵的加筋板结构损伤识别方法
16021）基于柔度曲率矩阵的加筋板结构损伤识别方法马 骏1，陈 立2，赵德有1（1大连理工大学 船舶工程学院，辽宁 大连 116024；2大连船舶重工集团设计研究所有限公司，辽宁大连 116021）为了对船舶工程中典型结构即加筋板结构的损伤部位进行准确的损伤识别分析，文章提出了一种基于柔度曲率矩阵的损伤识别方法并进行了仿真分析。首先对加筋板结构进行单元划分，以结构响应通过矩阵的列最大值来建立节点柔度矩阵，并通过二阶微分对柔度值的变化进行放大进而得到柔度曲
船舶力学 2011年8期2011-06-07
- 含非贯穿直裂纹管道的振动特性分析
集中，引起了局部柔度的变化。Irwin［3］使用等效弹簧的概念从宏观上量化荷载与裂纹尖端应力集中的关系，通过测量裂纹梁局部柔度描述应力强度集中，成为早期试验确定应力强度因子的标准方法，推动了含裂纹结构力学响应分析的发展。上个世纪末，Dimarogonas 和 Papadopoulos 等人［4－6］在裂纹结构局部柔度的计算理论方面做出了重要贡献，其研究成果被广泛应用于土木、机械等行业。局部柔度系数是裂纹结构振动分析、裂纹识别的基本参数，目前根据局部柔度建立
振动与冲击 2011年4期2011-06-02
- 纯弯矩作用下非贯穿直裂纹管局部柔度分析研究
等效降截面、局部柔度与一致裂纹梁原理的模型是目前常用的3种模拟裂纹的方法.其中，基于局部柔度的裂纹模型因其理论性强、物理意义明确而被广泛应用.这是一种利用线性断裂力学原理计算外荷载作用下的裂纹局部柔度，并通过“有限元”或“弹簧铰”描述裂纹局部行为的方法［1～3］.目前，国内外众多学者针对矩形、圆形以及中空等裂纹截面形式，均建立了基于局部柔度的裂纹模型［4～10］.在上述模型中，裂纹方向与外荷载方向垂直或平行，即假定截面裂纹的位置是固定的.然而，这种假定在实
大连理工大学学报 2011年3期2011-02-08
- 含非贯穿直裂纹管道局部柔度系数的广义解研究
穿直裂纹管道局部柔度系数的广义解研究胡家顺1，孙文勇1，刘 朵2，周 晶2(1.中国石油集团安全环保技术研究院安全技术研究所，北京 100083;2.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点试验室，大连 116024)基于局部柔度的裂纹模型研究已受到普遍关注，然而，针对含任意方向角裂纹管道的局部柔度系数理论研究鲜有报道。根据线性断裂力学理论推导了含任意方向角非贯穿直裂纹管道在轴力、剪力和弯矩等荷载作用下的局部柔度方程，考虑了方向角变化对弯矩引起局部柔度系数的影
振动与冲击 2011年5期2011-01-25
- 结构损伤识别的改进柔度灵敏度方法研究
构损伤识别的改进柔度灵敏度方法研究杨秋伟，孙斌祥(绍兴文理学院 土木工程系，绍兴 312000)提出一种改进的柔度灵敏度方法用于工程结构损伤识别。通过在迭代算法中引入一个“加速”公式来迅速获得足够精确的识别结果，避免了多次迭代，可以大大减少计算花费。用两个数值算例对所提方法进行了验证，并把结果和原柔度灵敏度方法的计算结果进行比较。结果表明:采用改进的算法一般只需经过一次计算即可获得很高精度的识别结果，而采用原方法必须经过多次迭代才能获得相同精度的识别结果。
振动与冲击 2011年5期2011-01-25