摘要：为了探讨位移边界条件对钢筋混凝土深梁拓扑优化的影响,同时为深梁设计提供有效的力学理论依据,以ANSYS有限元分析软件为平台,利用其参数化设计语言的二次开发功能,并借助具有直观高效拓扑寻优能力的渐进演化类算法,分别对4根支座约束条件不同的双侧开洞深梁、4根开洞情形不同的两端固定铰支深梁以及3根支座约束与开洞情形均有一定差别的连续深梁进行拓扑优化,并对不同拓扑解进行对比分析。结果表明:集中力作用下深梁的拓扑解均近似为杆系结构,提高支座约束程度可以使传力路径增加,传力方式更直接;当深梁因工程原因或功能需求而不得不设置洞口时,洞口位置离原传力路径越远则越有利于结构内部的传力;连续深梁与单跨深梁的拓扑解的主要差别体现在中支座处的梁顶拉杆上,这些拉杆能够提高结构的整体刚度。因此,在工程设计中,针对不同位移边界条件下的钢筋混凝土深梁,可以根据它们拓扑解的差异以及造成这些差异的力学机理,采取不同的设计方案,包括支座约束、开洞情形以及配筋方式等的选取。研究结果可为深梁这类复杂受力构件的设计提供力学理论依据。

摘要：为了提高钢筋混凝土深梁构件配筋设计方法的合理性,选用遗传演化结构优化算法,并延伸出荷载工况多目标下的应用方式,同时基于拓扑解构建拉压杆模型,衔接拓扑优化与工程设计环节,建立荷载工况多目标拓扑拉压杆模型。采用两个深梁数值算例验证了该模型的可行性和稳定性。从建立拉压杆模型的角度以其力学特性出发,将荷载工况多目标优化的拓扑解分别与各荷载工况单目标优化解、其弹性叠加结果,以及所有荷载工况共同作用下的单目标优化解进行比较,证实了新模型更契合深梁类构件的受力特性,具有更佳的全局寻优能力。荷载工况多目标遗传演化结构优化可以有效解决多目标优化中的病态荷载问题,依据其建立的拉压杆模型直观可行,可以为钢筋混凝土深梁设计提供参考。

摘要：在大气边界层风洞中模拟C类地貌,对缩尺比为1∶80的高层住宅阳台太阳集热器模型进行刚性模型测压试验。首先,对集热器极值风压系数进行概率分析,结果表明太阳集热器极值风压系数的概率模型归属受面板位置、来流风向的影响较小,广义极值分布可较好地描述集热器极值风压系数的概率分布;其次,研究集热器安装倾角、楼层高度、在阳台上的相对位置等参数对集热器极值风荷载的影响规律,结果表明顶部楼层的阳台集热器表现出与中间楼层集热器不同的风荷载特性,各楼层阳台集热器的风荷载作用效应机理与阳台立面明显不同;倾斜安装于阳台立面的集热器最不利极值风压系数与安装倾角变化并不表现为单调关系;最后,基于包络法给出阳台太阳集热器的极值风压系数设计建议取值。

摘要：渐进结构优化算法通常用于寻找结构最优的拓扑形状,指导结构的设计。但其删除准则的缺陷易引起计算效率低等一系列问题。本文对删除准则进行了改进,提出了加窗渐进结构优化算法。该算法引入结构整体平均应变能密度作为单元删除准则,同时将单元删除率设定为窗口可调的自适应状态。该算法一定程度上解决了传统渐进结构优化算法中计算效率较低和优化过程易发生畸变的问题,且推广至高阶有限元单元应用后扩大了其应用范围。通过与Michell理论解对比,其构造的拓扑的可靠性也得到了证明。

摘要：设计并制作了动力特性基本一致的90°螺旋型和方形截面高层建筑的多自由度气弹模型,对气弹模型进行了风洞试验。运用随机减量法识别了顺、横风向以及多风向角下的气动阻尼;对出现了"拍"现象的工况采用小波方法解耦模态后再进行气动阻尼识别。风洞试验结果表明,方形截面高层建筑顺、横风向气动阻尼比随折算风速的变化规律与相关研究结果类似;螺旋型高层建筑顺风向气动阻尼比随折算风速的变化规律与方形截面高层建筑较为接近,在高折算风速段的阻尼比值相比方形截面高层建筑偏小,横风向气动阻尼比在低折算风速段微弱上升,随后下降,在0值附近波动。对多个风向角的加速度响应进行研究,螺旋型高层建筑均表现出良好的气动性能,尤其在横风向折算风速为12.43时,其加速度均方根为方形截面高层建筑的25.48%。

摘要：针对吊装多体系统,建立了考虑刚柔耦合效应的动力学模型,并提出了抑制系统振动的双模输入整形控制法。分别利用等效弹簧质量阻尼系统和空间悬吊系统模拟了吊臂弹性振动和吊物空间摆动,结合递推列式和浮动坐标系对各部件开展运动学描述;基于拉格朗日方程,推导并建立了计及多体吊装系统刚柔耦合效应的动力学模型。同时对某大型轮式起重机进行了动态响应分析,并与实测结果对比验证了模型有效性。根据耦合系统振动特性,设计了能同时抑制吊臂振动和负载摆动的双模零阶振(ZV2)输入整形器和双模零阶振微分(ZVD2)输入整形器。通过振动控制分析得到:对于大型柔性臂架系统,双模输入振型控制法的振动抑制效果相对于传统单模输入整形法得到了极大提升,ZVD2整形器作用下系统的残余振动幅值低于5%。

摘要：高耸结构在地震、强风或其它激励的作用下易发生大幅振动甚至倒塌,由于缺少阻尼器理想的安装位置,目前直接采用阻尼器对结构进行减振的效果并不理想。垂度阻尼索利用高耸结构与地面之间的相对位移,经过放大后驱动阻尼器进行耗能减振,是阻尼器对高耸结构减振的新尝试。为了研究垂度阻尼索对高耸结构的减振性能,首先制作了黏性阻尼系数可调节的电涡流阻尼器,并通过试验结果获得其黏性阻尼系数与磁铁数量的关系;然后采用主索、电涡流阻尼器和复位弹簧制作垂度阻尼索,并对模型结构进行了减振试验。研究结果表明:垂度阻尼索对高耸结构减振的效果随主索垂度减小而增大,随阻尼器黏性系数增大而增大,为结构提供的附加阻尼比可达30%以上,远大于现有减振措施所能提供的附加阻尼比。

摘要：根据质量块单面碰撞的特点,得到了SS-PTMD的动力特性;开展黏弹性材料自由碰撞试验,根据试验数据识别了碰撞力模型参数,验证了碰撞力模型的可靠性;设计了可改变频率的单自由度结构的试验模型,开展了减振试验。仿真分析表明:调谐时在自由振动阻尼比由0.1%增加到3.66%时,在简谐激励下的减振率达到95.1%;在频率失谐时(-11.6%)自由振动阻尼比可达到1.71%,在简谐激励下减振率达到94.6%。采用试验分析评估了结构在自由振动、简谐振动的控制效果,分析表明:调谐时在自由振动阻尼比由0.1%增加到3.52%,在简谐激励下的减振率达到95.6%;在频率失谐时(-11.6%)自由振动阻尼比可达到1.43%,在简谐激励下减振率达到95.3%。理论仿真分析和试验结果表明:SS-PTMD能够有效控制自由振动和简谐激励下结构的振动。

摘要：提出了凿岩机用水作工作介质时所存在的泄漏、摩擦磨损、表面锈蚀等问题,探讨了该机器配偶摩擦副材料的选择,表面处理的工艺方法等,并提出了相应的解决措施,继而完成了水压凿岩机液压驱动工作原理的设计,可为水压机械设计提供一定的参考。

摘要：通过试验研究,发现阀配流高压径向柱塞泵的油、水泄漏方式以及泵结构设计上不太合理而造成油水分离不良,从而影响水泵的润滑效果。针对存在的问题,提出了水压泵设计柱塞应水平布置,控制主轴箱内油液高度的方案。使泄漏的油水均流向机外,可以从根本上解决油水分离问题,确保水压泵正常工作。