圆螺纹套管接头的抗压缩极限载荷分析
采用非线性有限元方法,以API8牙圆螺纹套管接头为研究对象,在标准锥度公差条件下,模拟套管接头的上扣过程.计算分析上扣过程中内、外螺纹导向面和承载面上的应力分布,并对套管接头在压缩工况下的承载极限进行分析.得到套管接头在压缩载荷下的失效形式、失效载荷,并提出相应的失效判据.
结构动力学有限元模型修正的目标函数及算法
结构动力学有限元模型修正是结构动力学领域的一个热点问题,回顾了结构动力学有限元模型修正研究的发展历史和现状,简要评述了结构动力学有限元模型修正所使用的设计变量,着重阐述了各种结构动力学有限元模型修正方法中所使用的目标函数及修正算法,讨论了工程结构动力学有限元模型修正的一些策略,最后对结构动力学有限元模型修正技术的发展进行了总结和展望。
基于附加已知刚度的动力学模型修正方法
为了解决模型修正中所需要模态数据不足的问题,提出了一种基于附加已知刚度的模型修正直接方法。通过给原结构添加刚度系数已知的刚度元件来得到一个新结构,进而得到新结构的模态数据,并联合使用原始结构及新结构的模态数据进行模型修正。在所要修正的参数数目一定的情况下,该方法增加了可以用于模型修正的模态数据,大大降低了所需的模态阶数。分别使用一个25自由度质量弹簧系统及一个长直机翼模型的模型修正算例,验证了该方法的有效性和修正精度。
利用附加质量的设计参数型模型修正方法
针对利用附加质量的模型修正方法存在未知修正变量数目过多,修正方程欠定,修改精度无法满足工程应用要求的问题,提出了一种设计参数型修正方法来提高原始方法的修正精度.该方法利用泰勒展开公式,导出质量矩阵和刚度矩阵对设计参数的灵敏度影响矩阵,进而建立以设计参数偏差量为未知数的修正方程.分别用一个长直机翼模型和一个阶梯变截面梁模型为例,进行了该修正算法的验证.两个算例初始引入的局部刚度建模误差为30%-50%,修正后模型的计算误差都小于1%.研究结果表明,本文提出的修正方法大大减少了待求解的未知变量数目,降低了对测试模态数目的要求,提高了算法的修正精度,同时使得修正结果的物理指示意义也更加明确.
压电分流阻尼系统中压电元件形状与布局优化
根据压电方程和材料力学方程推导出机电耦合情况下压电元件表面电荷计算公式,以此为优化目标,对压电分流阻尼抑振系统中的压电元件形状和位置/布局进行了优化分析。在考虑了压电元件附加质量和附加刚度的影响下,采用ANASYS的APDL语言对四边固支弹性薄铝板进行参数化建模,根据压电元件的模态应变来计算电荷数量。使用拓扑优化方法得到对应于各阶模态的压电元件最优形状,并针对采用单片和多片压电元件的情况,进行了对应于结构各阶振型的布局优化。根据分析结果,提出了压电分流阻尼系统的压电元件形状和位置/布局优化的基本原则。将分析结果应用于一四边固支薄板的振动响应抑制实验,取得了良好的抑振效果,分流电路闭合后第1阶和第5阶模态响应的幅值分别降低了52.9%与62.6%,验证了压电元件形状和位置/布局优化...
EMD技术在动态称重数据处理中的应用
介绍了一种新的振动信号处理技术-EMD(经验模分解).根据EMD的特点,将用此方法处理动态称重系统输出信号得到的余量看作重量的稳定值.本文建立单自由度和二自由度称重系统的模型来验证EMD在动态称重信号处理上应用的可行性.计算结果表明,使用EMD处理单谐波、多谐波及含噪声的信号时都能得到较理想的结果,因此EMD是种可行的动态称重信号处理技术.
改进的基于固有频率向量的损伤检测方法
通过仿真算例说明基于结构损伤前后固有频率变化的固有频率向量空间损伤检测法是一种很有潜力的损伤检测方法。为了验证该方法在复杂结构损伤检测中的有效性,针对一个8层剪切楼房模型,通过有限元建模并模拟损伤,建立结构的固有频率向量损伤检测数据库,应用固有频率向量法进行损伤检测。在考虑结构损伤前后固有频率向量相关性的同时,也考虑其固有频率向量模之间的偏差因素,对固有频率向量法损伤检测的置信准则进行改进。实验结果说明,应用有限元建模方法能准确模拟复杂结构的损伤状态,拓展了固有频率向量法的适用范围,并且与原损伤判据相比,改进的损伤判据在实验中明显提高了损伤检测的准确性。
冷却塔动态风荷载特性试验研究
首先按照动力相似设计了冷却塔弹性模型。进行了冷却塔弹性模型的地面共振试验,测量的主要模态参数为前五阶模态的频率、振型及阻尼。地面共振试验的结果可用于验证冷却塔原型振动特性计算结果,保证冷却塔模型风洞试验中弹性模型设计的准确性。试验研究了冷却塔弹性模型的风振系数,测量的主要参数为刚性模型测量点处的压力值及弹性模型对应测量点处的压力值。最后得到了模型不同位置的风振系数。
多层滑动极板式电流变阻尼器的动力学建模
研制了一种多层滑动极板电流变阻尼器 ,并进行了阻尼器的动态特性实验。基于 Bingham塑性理论 ,提出了一种考虑电流变阻尼器的粘性阻尼和库仑阻尼效应的力学模型 ,该模型具有结构简单 ,模型参数少的特点。利用阻尼器动态实验数据 ,用参数优化方法对阻尼器力学模型进行了参数识别 ,仿真结果表明这种力学模型可以较精确地模拟该阻尼器的动态特性
电流变液在结构振动抑制中的应用研究
根据结构抑振的应用要求,研制出了几种零场粘度低、有场粘度变化梯度大的电流变液,并设计制作了电流变液静态屈服应力测试仪,测试出了所研制的电流变液的静态屈服性能随电场强度和液体组份比变化的曲线。利用自制的电流变液,对含电流变液的夹层板振动进行了单模态抑制,由此得出电流变液对振动机理在于:一方面通过电流变阻尼效应降低结构振动响应的幅值,特别是共振峰的幅值;另一方面通过电流变阻尼效应降低结构振动响应的幅值