国家自然科学基金(51178164)
- 作品数：37 被引量：107H指数：5
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- 相关机构：河南工业大学河南理工大学郑州航空工业管理学院更多>>
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- 相关领域：建筑科学理学轻工技术与工程交通运输工程更多>>
- 立筒群仓强迫振动分析
- 2015年
- 针对地震作用下立筒群仓整体动力反应,采用以哈密顿原理为基础的能量法,建立立筒群仓模型在振动台正弦式位移作用下的强迫振动运动方程,将其简化为竖向Timoshenko梁的组合体,选取中性面的挠度和横截面绕中性轴的转角为基本未知函数,将立筒群仓模型在振动台正弦式位移作用下的强迫振动问题转化求解为由中性面的挠度和横截面绕中性轴的转角这两个未知函数组成的常微分方程组。然后,利用常微分方程求解器(ODE solver),得到立筒群仓模型的位移和剪切角,并根据计算结果指导试验设计及测点布置,为立筒群仓模型的地震模拟振动台试验奠定基础,同时为立筒群仓的在强迫振动作用下的动力特性分析提供了一种新的方法。
- 许启铿孙景辉王录民张世杰
- 关键词：哈密顿原理常微分方程求解器
- 用统一分析梁与有限节线法分析弹性薄壁截面构件被引量：3
- 2015年
- 传统薄壁截面梁理论不仅与梁的长细比有关,还强烈地依赖于其横截面的形状和荷载的作用方式.为了解决任意长细比、任意形状弹性薄壁截面杆状类结构构件或结构体系受任意荷载作用的力学分析问题,提出了一种新的梁模型——统一分析梁,一种结构数值分析新方法——有限节线法.利用统一分析梁模型和有限节线法不仅可以分析任意弹性薄壁杆状类结构构件的力学行为,而且当问题的性质与传统梁理论的前提条件一致时,会得出同样精度的解答.算例计算结果证明了统一分析梁的合理性与有限节线法的正确性.
- 龚耀清孙博陈晓东
- 筒仓动态卸料过程侧压力模拟与验证被引量：18
- 2017年
- 为了研究立筒仓卸料过程中的侧压力及数值模拟技术,设计了有机玻璃筒仓模型进行试验研究,运用ABAQUS有限元软件中的自适应网格划分技术模拟了筒仓的动态卸料过程。结果表明,筒仓动态侧压力试验值大于静态侧压力,但各测点超压系数不同,在邻近漏斗附近超压系数最大为1.78,其次为仓壁中上部2个测点超压系数达到了1.73和1.61,其他位置超压系数在1.45以内;侧压力模拟值与计算值吻合度较好,静态侧压力两者相对误差绝对值在0.43%~9.92%之间,动态侧压力两者相对误差绝对值在1.14%~9.65%之间,验证了数值模拟技术的可行性;静态和动态侧压力的数值模拟曲线、公式计算曲线、试验曲线或试验拟合曲线都表明,随着测点距筒仓底部高度的增加,侧压力呈下降趋势,即侧压力下大上小,而且静态侧压力模拟曲线与试验曲线变化规律一致,相对误差绝对值在1.83%~9.97%之间;由于试验时压力传感器精度、标定试验误差和试验次数等随机因素的影响,动态侧压力试验曲线不很规则,数值模拟曲线相对平滑,但动态侧压力试验值的拟合曲线与数值模拟曲线变化趋势基本相同,相对误差绝对值在0.28%~9.93%之间。通过观察漏斗附近Mises应力分布图发现,物料卸出前,应力较大点发生在紧邻漏斗附近的仓壁处,卸料开始后,应力较大点即转向漏斗壁中部某范围,而且随着卸料时间的延长,此应力较大点的范围有所增大。
- 张大英许启铿王树明梁醒培
- 关键词：筒仓有限元分析
- 基于GA的两轮自平衡小车LQR最优控制器设计被引量：4
- 2015年
- 针对传统LQR最优控制器权重矩阵确定困难以及由此导致的响应速度慢等问题,以具有多变量、强耦合、非线性特点的两轮自平衡小车为被控对象,提出了一种通过遗传算法实现LQR控制器参数寻优的方法。选择线性二次型性能指标为目标函数,利用遗传算法的全局优化搜索能力,获取权阵Q的最优解,从而设计状态反馈控制率K,搭建系统动力学模型进行仿真实验。实验结果表明:该方法设计的最优控制器相对于传统的极点配置和LQR方法具有更好的控制效果,系统响应速度更快,超调更小。
- 杨凌霄李晓阳
- 关键词：线性二次型调节器最优控制动力学模型
- 某煤仓在线测试技术与动力参数识别研究被引量：2
- 2014年
- 为研究立筒仓结构的动力特性,以河南省新密市超化煤矿某煤仓为研究对象,运用环境激励测试技术,对其进行了动力测试。通过有限元模态分析,确定了煤仓测点布置方案和传感器的测试方向。经过在线测试获得了煤仓的有效动力响应数据。利用两种模态参数识别方法进行了煤仓的动力参数识别,通过对比分析动力参数识别结果和数值模拟结果得知:利用环境激励法测试使用中煤仓的动力响应,并用模态参数识别方法识别其动力参数是可行的。
- 张大英王录民许启铿
- 关键词：煤仓环境激励
- 任意复杂截面梁的扭转中心被引量：2
- 2019年
- 为了计算任意复杂非圆截面梁横截面扭转中心的位置,用节线法将其约束受扭后所有横截面面外变形的形状用一族包含节线未知函数的曲面表示,建立梁约束受扭时的控制方程后,再用常微分方程求解器分别求出单纯扭矩与横向载荷单独作用时节线未知函数的数值解,最后用刚度等效原理导出复杂截面梁横截面扭转中心的位置。算例计算结果表明:该方法是合理的、有效的,是计算任意复杂非圆截面梁横截面扭转中心位置的可靠方法。
- 路晓明曹海龚耀清
- 关键词：异形柱
- 高轴压比的装配式钢结构抗震性能研究被引量：1
- 2021年
- 为研究高轴压比下装配建筑箱板式钢结构抗震性能,构建有、无加劲肋的两组3层单开单元模块钢结构试件A和试件B,统计不同轴压比下两组试件的抗震性能。结果表明:试件加载初期滞回曲线重合率高,加载后期轴压比为0.8时试件的水平位移显著高于轴压比为0.5时;随轴压比由0.5增到0.8,试件承载能力下降;轴压比升高试件极限承载力降低,试件B的极限承载力高于试件A;轴压比为0.8时,试件A强度、刚度降显著高于试件B,试件B在屈服后期等效黏滞阻尼比高于试件A;轴压比增加装配式建筑箱板钢结构抗震性能降低,有加劲肋可提高钢结构抗震性能。
- 马倩
- 关键词：装配式建筑加劲肋轴压比抗震性能
- 单箱双室不等壁厚箱梁受弯与约束受扭的有限节线法分析被引量：3
- 2018年
- 为了分析单箱双室不等壁厚箱梁非对称受弯、约束受扭时其横截面的变形特征与应力分布规律,采用统一分析梁模型和有限节线法对其进行研究。统一分析梁模型不仅不对梁横截面的面外变形规律或应力分布规律作任何假定,而且对梁的长细比也不作任何限制;梁的位移场是用有限个单变量基本未知函数通过数值逼近来确定;梁的应力场通过与位移场相对应的应变场及梁材料的本构关系来确定;给出单箱双室不等壁厚箱梁受弯与约束受扭时的整体变形特征、横截面翘曲特点以及应力分布规律,并讨论扭转中心位置的确定方法,给出确定扭转中心位置的计算公式。研究结果表明:只要单箱双室不等壁厚箱梁承受非对称面内的横向荷载作用(横向力或扭矩),整个箱梁在非对称面内不存在单纯弯曲变形的问题,弯曲变形和横截面绕轴线转动的扭转变形总是耦合在一起,箱梁横截面不仅产生翘曲变形,而且其上的正应力、剪应力均为非线性分布;正应力、扭转剪应力的最大值、扭转中心的位置均随横截面翼缘板与各箱室尺寸,特别是箱室壁厚而变化。提出的方法适用于解决长细比小于3的短箱梁的力学分析问题,对于中长箱梁和长箱梁非约束扭转以外的力学分析问题,该方法可分别退化为Timoshenko梁和Bernoulli-Euler梁的相关问题,其还可以解决这2类传统箱梁理论不能解决的约束扭转问题。
- 龚耀清罗亚南
- 关键词：桥梁工程
- 立筒群仓缩尺模型模态分析和测试技术研究被引量：2
- 2016年
- 为进行立筒群仓结构的环境激励测试,以上海粮仓储备库及码头设施项目为工程背景,设计了2×3个单仓组成的群仓试验模型。通过对试验模型进行有限元模态分析,总结模型各阶振型的规律和特点。以优化测点数目为原则,结合模型的对称性,确定了模型的最优测点布置方案和传感器的测试方向。根据模型各阶振型特点,测试前对测点进行最优组合,从而确定测点分批测试方案。
- 许启铿张大英王录民
- 关键词：测试技术有限元模态分析
- 小麦堆压缩模量的三轴试验研究被引量：12
- 2016年
- 小麦堆压缩模量是有限元模型的重要参数。采用全自动静三轴仪对小麦进行三轴压缩试验,得到小麦试样的应力-应变关系曲线,通过求导给出小麦堆压缩模量的数学表达式,分析围压对小麦堆压缩模量的影响。结果表明:小麦堆压缩模量的大小在应力-应变曲线的各个阶段是不同的。在线弹性阶段,压缩模量较小;在应力强化阶段,压缩模量达到最大值;在剪切面滑动阶段,压缩模量逐渐减小,最后降至约0 MPa;在破坏阶段,压缩模量为负值。在不同围压情况下,即使应力、应变相同,小麦堆压缩模量也是不同的。得到的小麦堆压缩模量的数学表达式,可为涉及粮食散体介质的有限元模型提供参数。
- 陈家豪韩阳任杰许启铿
- 关键词：三轴试验应力-应变关系压缩模量弹性模量
