摘要：研究一种球坐标型并联机构的精确弹性动力学建模方法.以该机构为主进给模块的Tricept机器人已成功应用于汽车及飞机制造业.应用运动弹性动力学理论,分别建立其无约束主动支链、恰约束从动支链与动平台的运动微分方程,进而借助弹性变形协调条件组集系统的运动微分方程.为提高建模精度,各支链均离散为Euler-Bernoulli空间梁单元,其主动副(移动副)及连架副(虎克铰链)的处理则分别应用了节点自由度耦合技术与斜交支座原理.结合典型算例,进一步分析了工作空间中系统一阶固有频率的分布情况,明确了影响系统动态特性的关键设计参数,为具有自主知识产权的类Tricept机器人的动态优化设计及物理样机开发奠定了基础.

摘要：为了研究绝缘子破坏失效对鼓型塔输电线路结构的受力影响,建立了输电线路耐张段的非线性耦合体系模型,通过导线找形非线性静力计算确定了耐张段的初始平衡状态。采用瞬态动力分析方法计算了绝缘子破坏失效危险工况下的输电线路耦合体系非线性动响应。分析结果表明,上横担一组绝缘子破坏失效后,破坏档未破坏端导线的张力超过了技术规程中的设计值;导线的跌落对破坏档未破坏端的上横担绝缘子受力有较大的影响,而对上横担铁塔杆件没有明显的影响;考虑杆塔断线荷载时,应增大两分裂以上导线纵向不平衡张力的下限值;在架空送电线路的设计中应该考虑绝缘子断裂的荷载工况。研究成果可为输电线路结构设计提供理论依据。

摘要：针对新颁布的公路桥梁设计规范规定的日照温度梯度模式,推导了预应力混凝土连续箱梁桥的温度应力计算公式,编制了温度应力分析程序,分别按新、旧规范中的两种不同日照温度梯度模式分析了洺河大桥预应力混凝土四跨连续箱梁的温度应力。结果表明,按新规范中的梯度模式进行预应力混凝土连续箱梁桥设计,能使结构的抗裂性得到显著改善。实际设计时,应特别注意对主跨跨中截面进行持久状况正常使用极限状态的正截面抗裂性验算,也应注意验算中支点附近截面上靠近重心轴处的斜截面抗裂性;对静定结构,也应关注温度应力的影响。

摘要：针对小湾拱坝坝基开挖中出现的卸荷松弛问题,采用三维非线性有限元法对卸荷松弛效应进行了评价。通过松弛方案与未松弛方案计算,对小湾拱坝的应力和位移、屈服区分布以及坝基浅部关键截面的抗剪安全度、点安全度等方面进行了比较分析。研究结果表明,建基面地基松弛后,主要影响低高程局部区域的变形和应力,对拱坝整体变形和应力分布的影响很小;地基松弛后,拱冠梁建基面(953m高程)坝踵处第一主应力有所增大,坝趾处第三主应力有所减小;拱冠处梁的作用减弱,拱冠梁处距坝踵20m范围的点安全系数也略有降低;原设计方案在未松弛情况下基本可以满足《混凝土拱坝设计规范》关于建基面抗剪(断)安全系数的要求;坝基松弛后,抗剪(断)安全系数降低明显,与规范规定的要求相差较大,需采取适当的工程措施。该研究成果已为设计决策提供了依据。

摘要：基于高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础承载特性,提出了一种改进有限杆单元计算分析方法.分析了高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础承载机理及受力特性,建立了双桩基础计算分析模型.其次,根据前、后桩与边坡相对位置关系,给出了后桩所受剩余下滑力与前桩所受土压力的比例关系.在传统有限杆单元分析方法基础上,结合陡坡桩受力特征,导得了考虑桩土共同作用与"P-Δ"效应的单元刚度矩阵修正方法,并在此基础上编制了适用于高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础的有限杆单元分析MATLAB计算程序.采用室内模型试验对本文计算方法进行验证,给出了适用于陡坡段桥梁桩基的设计流程图.研究结果表明:本文理论计算值与模型试验实测结果吻合良好,表明本文计算方法正确可行,可为同类工程设计提供参考.

摘要：皮瓣移植是临床上治疗皮肤破损创面的一种常用手段,目前常采用样布描记法确定皮瓣形状.由于创面的表面形态复杂,获得的皮瓣轮廓精度低,术后愈合效果差.为此,提出一种基于变形能的皮肤创面展开方法.首先,应用层次值对创面模型进行层次划分,将创面形态学展开至平面;然后,引入有限单元法,赋予创面网格模型中的三角单元以材料属性,定义单元由空间展开至平面产生的变形能,模拟皮瓣在覆盖创面时可能发生的变形;最后,根据变形能优化调整展开形状实现对皮瓣形状的区域优化与术前设计.选取十几例复杂创面模型进行展开分析的结果表明,所提方法优化后的面积误差可缩小至5.63%以内,且变形能向最小稳定值收敛.

摘要：为了研究输电塔中Q460高强角钢一端偏心压杆受力性能,通过试验与理论计算方法分析了受压试件的整体稳定和局部屈曲情况,试件轴心端采用球铰和双刀口支座模拟,考察了不同端部条件和残余应力等对角钢受力性能的影响,结果表明:试件轴心端无论采用球铰支座或双刀口支座形式,均能较准确反映角钢构件的受力性能,残余应力对试件承载力影响小于5%。比较了试验、有限元法、美国《输电铁塔设计导则》(ASCE 10-1997)和中国《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154-2002)对角钢极限承载力值的不同处理方法,指出采用DL/T 5154-2002标准计算方法对高强钢杆件承载力得出的结果偏保守,在此基础上,提出了对实际材料强度除以抗力分项系数rR=1.111后改造的ASCE设计方法。

摘要：对苏州河河口水闸的整体设计作了简要介绍,采用空间Biot非线性固结有限元模型,考虑地基的固结过程,在有关位置设置软弱化接触单元,计算分析了挡潮和挡河两种工况下地基的变形对水闸结构的影响、闸墩和混凝土沉箱闸底板随时间变化的变形规律以及基础桩受力等共同作用问题。计算结果表明:挡潮工况是控制工况;闸墩基础的沉降和桩的反力均随着土体的固结而增加,但差异沉降很小,角桩的反力大于内部桩的反力。这同时也说明该水闸的设计是巧妙而合理的,计算模型、相应计算参数是正确的。

摘要：为了确保纤维复合材料(FRP)加固结构的可靠性和安全性,界面损伤检测是加固质量检查中的一个重要环节。基于薄板自由振动理论,提出一种声-光纤无损检测(NDE)FRP加固结构界面损伤的原理和方法,利用可变频的扬声器产生集中声束作用在FRP加固构件表面形成表面局部振动场,界面损伤引起的局部异常振动区的振动情况可以由粘贴在FRP表面的光纤测得,从而确定损伤的位置和大小。数值模拟分析和实验结果都表明了此方法用于FRP加固结构界面损伤检测的可行性。

摘要：针对非金属减振结构动态响应特性易出现负刚度的现象,研究一种基于非金属材料的预弯开口减振结构。采用有限元法对该结构进行响应特性分析,明确各结构参数对减振结构响应状态的作用机理,并建立该减振结构响应特征曲线与各结构参数的关联关系,用实例验证此关联关系的准确性。结果表明:预弯开口减振结构的结构参数对其响应特性有较大影响,主截面尺寸变化主要影响特性曲线的接触变形期;预弯角大小主要影响特性曲线的平台期和接触变形期;开口尺寸大小影响特性曲线的平台期和接触变形期。具体体现在:预弯柱高度、开口高度和最短距离影响特征曲线中A点的上下变化,特征B点的上下左右变化;预弯柱宽影响特征曲线中A点的上下左右变化,特征B点的上下变化;预弯角影响特征曲线中A点和B点的上下左右变化;开口倒角影响特征B点的上下左右变化。所得成果可为该类型减振装置的优化设计提供新的参考。