【摘 要】
:
一般析架结构具有自重轻、造价低和施工简单等特点,其应用领域涉广泛,尤其在航天领域发挥着越来越重要的作用。Michell在1904年开创性的发现了一种连续的材料可以在弯曲负载下尽量减少材料的体积,即在假定所有构件使用同一材料下的情况下,Michell螺旋结构能在承受相同外部载荷时,结构的质量最小.本文根据Michell螺旋结构的相关理论,通过数学形式构造节点矩阵,以节点间构件的连接来构建螺旋结构,通
【机 构】
:
哈尔滨工程大学机械工程系,黑龙江,哈尔滨150001
论文部分内容阅读
一般析架结构具有自重轻、造价低和施工简单等特点,其应用领域涉广泛,尤其在航天领域发挥着越来越重要的作用。Michell在1904年开创性的发现了一种连续的材料可以在弯曲负载下尽量减少材料的体积,即在假定所有构件使用同一材料下的情况下,Michell螺旋结构能在承受相同外部载荷时,结构的质量最小.本文根据Michell螺旋结构的相关理论,通过数学形式构造节点矩阵,以节点间构件的连接来构建螺旋结构,通过对结构形状及拓扑等参数的调整,构造出满足强度、刚度、稳定性、可制造性要求且质量最小的结构,对所构造结构进行线性优化,优化出结构的最小质量和结构每个构件的截面积.
其他文献
试验研究了氯盐干湿循环作用下循环次数、弯曲应力水平、持载方式对TRC加固RC梁受弯性能的影响.试验制作了8根梁:1根不进行加固,作为对比梁;7根用TRC加固.研究表明:在一定干湿循环次数下,因钢筋锈蚀率较低,加固梁的屈服荷载和极限荷载有所提高;试验梁的挠度随干湿循环次数的增加而略有降低;随着弯曲应力水平的增大,梁的极限荷载呈下降趋势;重复持载卸载试验梁的极限荷载下降了13.3%,挠度在钢筋屈服前要
梁式微结构以其简单而高效的结构形式而常见于MEMS系统。考虑微结构的蠕变现象,本文研究了热电耦合场作用下压电粘弹性微梁的静力坍塌行为.首先基于粘弹性理论、欧拉-伯努利梁理论以及压电理论,建立了热电耦合场中的压电粘弹性微梁的静力坍塌模型,然后研究了压电粘弹性微梁的静力坍塌临界条件,并分析了压电层控制电压和温度等参数对微梁结构静力坍塌的影响.研究结果表明:持久坍塌电压是压电粘弹性微梁静力坍塌失稳的临界
本文提出在框架与填充墙之间加入高性能泡沫铝材料,以起到保护框架主体和填充墙体,改善两者共同工作性能的作用.使用有限元软件建立框架结构模型,分别模拟了纯框架结构、框架填充墙"半固接"结构以及框架-填充墙-泡沫铝耗能结构,分析其在顶点位移加载下的性能,结果表明:填充墙的加入大幅提高了结构的初始抗侧刚度,使用泡沫铝可以起到减小框架和填充墙损伤的效果,不同弹性模量的泡沫铝对结果影响不大,但减小泡沫铝屈服强
结构数值分析的计算精度和计算效率往往不能同时达到最优.为了权衡计算效率与计算精度,考虑到大型复杂土木工程结构在地震作用下结构构件由初始弹性状态逐渐进入弹塑性状态,整体结构最终失效仅由部分关键构件严重损伤破坏导致,而大部分构件仍处于弹性或小变形状态,本文提出一种新的数值子结构方法.将大型复杂结构的大规模非线性分析分解为中等规模主结构的线弹性分析和少数屈服构件子结构的非线性分析,线弹性主结构刚度矩阵的
分析并得到双曲正切型无阻尼非线性包装系统跌落冲击的近似解析解.采用同伦分析法分析系统的跌落冲击响应,得到冲击响应的一阶近似解,选取合适的所谓h值保证频率近似解收敛;与包装动力学的能量法结合,通过能量法得到精确的最大位移值,对近似解进行修正.在足够的精度范围内,修正后的最大位移响应值、最大加速度响应值以及系统响应周期均收敛于精确值.研究为非线性包装系统跌落冲击响应分析提供了一种新的科学有效的近似分析
针对飞机金属结构,分别介绍了疲劳寿命在服从对数正态分布和双参数威布尔分布下,满足一定可靠度的疲劳寿命分散系数,通过5组不同载荷水平下的铝合金耳片结构疲劳试验,对该结构在两种分布下,不同载荷加重系数时的疲劳寿命分散系数进行了统计分析,分析结果表明,两种分布下得到的疲劳寿命分散系数基本一致,且随着载荷加重系数的提高,疲劳寿命分散系数减小并且趋近于1.
现代高速结构常常会产生较大的振动、噪声和动载荷,传统汽车工艺对几何约束、强度约束、稳定性约束及频率约束跟加重视.汽车行进过程中,路面不平度会激起汽车的振动.当振动达到一定程度时,不仅会对汽车疲劳寿命产生影响,而且会影响汽车乘座舒适性和操作稳定性.本文考虑汽车在路面动态激励下以加速度响应为约束,以质量最轻和加速度响应自小为优化目标,寻找考虑动响应的最优解.由于汽车模型复杂,本文对汽车模型简化得到汽车
本文根据目前国内航空加工、生产现状,经过统计、筛选,选取较为典型的中外翼下壁板连接结构中的紧固孔制造误差进行疲劳寿命研究.通过耐久性分析方法分析连接结构的疲劳性能,计算该结构的疲劳细节额定值(DFR),并设计试验件进行对比试验验证,通过试验验证,研究含误差结构相对于原结构疲劳寿命和疲劳细节额定值(DFR)的变化.对目前飞机生产加工单位采用的紧固孔误差修理方法进行有效性判定,对误差修理方法提供理论和
采用FRP加固钢管混凝土组合柱可以提高强度从而减少截面尺寸,但需进行必要的稳定性分析.本文改进了统一参数法对组合柱进行了稳定性分析,由于采用弹性理论求解,可以得到稳定性分析所需的准确等效抗弯刚度.推导了各向同性材料情况下的有关公式,避免了计算中的奇异性,并讨论了准确等效抗弯刚度所包含附加修正项的意义,推广了统一参数法的应用.
在开放系统中,事物的变化总利于其生存,金属材料的变形也是如此.塑性变形使构件外在几何形状改变,内在晶体硬化(老化),以致缓解应力集中,可承担更高载荷.位错运动即导致材料强化,细观上看并不存在应力不增,晶胞位错流动的现象.本文结合几种金属材料拉伸试验中弹性、塑性变形的宏观试验曲线与细观机理讨论,以物体变形利于其生存的自然观点,分析了弹性、塑性变形物理机制,认为理想弹塑性模型并不符合多数金属材料的宏观