摘要：跳跃非线性是制约多稳态特性(包括稳态个数、位置、阈值和行程)设计的难点。针对多稳态机构存在的关键稳态特征不可控问题,提出一种基于磁-机耦合效应的新型大行程多稳态机构及其设计方法,即引入空间变化磁场来调整系统局部能量极值点的分布状态,实现多稳态特性的精确设计。基于磁荷理论和伪刚体模型法,考虑结构几何大变形对空间磁场分布的影响,建立考虑位移补偿的多稳态非线性跳跃特性分析模型,分析磁结构参数、磁体数量与布置方式对多稳态特性的影响。基于能量变分原理提出多稳态特性设计的能量判据,揭示稳态与伪稳态之间的关系,得到稳态特征存在的条件。研制一种新型大行程7稳态机构样件,理论与试验结果基本一致,验证所提出的多稳态机构设计方法的可行性和有效性。

摘要：LNG运输船设计关键技术之一是液舱围护系统的结构安全设计。为了保证LNG液体的运输安全,需要特别关注围护系统的结构设计,其中对结构失效模式及其发生机理的研究具有很高参考价值。为了能够全面研究薄膜型液舱结构特性,采用基于有限元的数值模拟方法,针对在晃荡荷载下的结构响应,建立了一种简化的二维有限元模型。根据层式复合材料特点,分别选取对应的强度失效准则,分析结构的失效模式。数值分析结果显示,首层聚氨酯泡沫层在晃荡荷载作用下最先发生压溃破坏,在MARKⅢ型液舱设计中应该被重点关注;其他的结构失效模式依次为:次层聚氨酯泡沫层压溃失效、层合板剪切失效以及树脂绳压溃失效。采用数值模拟进行围护系统的截面失效模式分析,能够快速高效地指导LNG液舱结构设计,是在液舱设计领域新的应用尝试。

摘要：周期性材料或结构常表现出阻断特定频段的波传播的特异性质(带隙性质),通过合理设计可以调整带隙的位置和带宽等,带隙材料在滤波、导波、隔音、隔振等方面有巨大的应用潜力.据此背景,研究了材料微结构构型对带隙性质的影响.分析和比较了三角形、米字形、四边形、六边形、反六边形、Kagome形和钻石形等7种典型拓扑构形格栅材料的带隙性质与弹性波在其中的局部衰减特性,提出了可表征特定带隙性质的目标函数,从而对不同构型的材料进行选优;进一步得到并数值验证了材料微结构中几何参数对带隙性质的影响规律,为通过改变构型几何参数设计具有特定性质的带隙材料提供参考.

摘要：为了更好地满足不同工作任务的要求,结合前人的研究工作提出一种基于综合操作性能指标的锻造操作机多目标优化设计策略。以速度性能、力承载性能和运动解耦性能来综合评价操作机的操作性能,借鉴机器人学中可操作性椭球的概念对速度性能和力承载性能进行相应的量化评估,并根据工作性能对方向性的要求分别定义二者的方向可操作度,引入全域性能的平均指标和波动指标精细评估操作机在整个工作空间上的操作性能。基于所提出的性能评价指标体系利用多目标遗传算法NSGA II对某型操作机的主运动机构参数进行优化设计,使操作机的综合操作性能达到最佳。结果表明所提出的操作机性能评价和优化方法是可行的,可以为操作机的机构设计提供参考。

摘要：介绍了基于功能的抗震设计思想及投资-效益准则,并通过构建基于投资-效益准则的结构优化模型及算例分析,得到了基础隔震设计方案就是该优化模型最优解的结论;探讨了基于投资-效益准则的现有结构抗震加固策略,指出对于要求较高的加固目标,采用隔震加固策略更为适合.

摘要：基于可靠度的优化的最直观解法是把可靠度和优化的各自算法搭配一起形成嵌套两层次迭代。为改善其收敛性提高计算效率,人们提出了功能测度法、半无限规划法、单层次算法等多种改进方法。本文对传统结构优化界的经典序列近似规划法改造并扩展应用于求解基于可靠度的结构优化问题,构造该问题的序列近似规划模型和求解过程;其核心思想是在每个近似规划子问题中采用近似可靠度指标对设计变量的线性近似,在优化迭代过程中同步更新设计变量和随机空间中的近似验算点坐标,以达到可靠度分析和优化迭代同步收敛的目标。为了算法的实施,还推导出近似可靠度指标的半解析灵敏度计算公式,编制了程序,最终实现与通用软件的连接。论文用算例证实算法的有效性。

摘要：为了分析爆破振动对精密仪器的影响,以Intel集团场平爆破振动为案例,结合Intel公司提供的加速度功率谱密度要求标准和大连地区的爆破振动规律,设计了试验方案。对现场监测数据分析发现,原定控制点位置,无论深、浅孔爆破,在设计起爆网络下,振动速度均不大于0.02 cm/s,且加速度谱密度值均小于给定标准。这种加速度谱密度的控制方法不仅能降低爆破施工的经济成本,同时也为复杂作业环境下爆破振动的安全评价提供可靠依据。

摘要：提出结构半解析灵敏度分析及其针对刚体位移的误差修正方法的改进算法,构建灵敏度分析与误差修正项可分离形式.该方法实现简便,数值精度不受摄动步长与单元数目的影响.首先从总体角度推得静力问题的误差修正半解析灵敏度分析方法,提出了位移误差修正灵敏度列式,并给出算法实施途径;然后将此思路推广于自振频率、屈曲临界载荷问题,提出了相应的计算步骤.随后,给出梁单元与壳单元误差修正项的具体推导方法,并分别使用两种单元构建有限元模型进行算例测试.结果表明,该方法适用于多种分析类型,数值精度不受单元数目与摄动步长的影响.由于灵敏度分析与误差修正项可以分开计算,该方法支持将误差修正项直接叠加于灵敏度求解结果进行误差修正,使已有灵敏度分析程序得到充分利用.尤其对于复杂工程结构的优化设计,特别是形状优化设计以及尺寸、形状混合优化设计,相比于原误差修正方法,实现更为简便,效率有所提升,能为半解析灵敏度分析方法及其程序实现提供新的思路.

摘要：提出MATJIS(矩阵计算)程序设计语言,并加以实现。MATJIS充分利用宿主语言C++的功能,研制前处理器MJprep的软件工具,解决扩展到矩阵代数、精细积分等矩阵计算问题。是自主知识产权。

摘要：主要研究平动式锻压操作机在拔长初期夹持短粗锻件大范围顺应运动时的动力学行为。使用拉格朗日方法建立锻压操作机顺应运动过程中的动力学模型,建模中计入大范围运动引起的构型变化与非线性刚度效应。研究操作机的主要设计参数对操作机夹钳受力性能的影响,其中包括操作机夹钳质量,竖直缓冲缸蓄能器气囊初始高度与阻尼孔面积。计算结果表明,操作机的竖向受力随着竖直缓冲缸蓄能器气囊初始高度增加而减小。竖向缓冲缸阻尼孔只在有限的范围内才起作用,在此范围内操作机的竖向受力随着阻尼孔的增大而减小。由于操作机机构构型的耦合性,操作机竖向缓冲的设计参数对操作机水平受力也有相似的影响,但是影响程度有限。而操作机两个方向受力均随着夹钳质量的增大略有增大。