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可展开薄膜结构折叠方式和展开过程研究

工程力学 2008年第5期25卷 176-181页

作者：徐彦关富玲浙江大学空间结构研究中心杭州310027

薄膜材料广泛运用于太空可展开航天器,薄膜的折叠和展开分析是其中的关键技术。从树叶的仿生学出发,提出薄膜结构的几种折叠方式。建立弹簧-质点系统描述薄膜材料,模拟薄膜结构的展开过程。薄膜展开过程中薄膜不可避免地发生自身的接触... 详细信息

薄膜材料广泛运用于太空可展开航天器,薄膜的折叠和展开分析是其中的关键技术。从树叶的仿生学出发,提出薄膜结构的几种折叠方式。建立弹簧-质点系统描述薄膜材料,模拟薄膜结构的展开过程。薄膜展开过程中薄膜不可避免地发生自身的接触碰撞,提出了自接触对的判别准则,采用罚函数法有效地解决薄膜自接触问题。分析了三种折叠方式的薄膜的展开过程,并进行比较,叶外折叠方式和Miura折叠法比较适合平面薄膜的折叠。

关键词：薄膜结构可展开折叠方式弹簧-质点系统展开模拟

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可展桁架结构展开过程分析

应用力学学报 2002年第2期19卷 52-55页

作者：陈向阳关富玲浙江省交通设计院杭州310007 浙江大学杭州310027

提出了一种分析构架式结构展开过程的有效算法。基于含多余广义坐标的动力学普遍方程 ,利用约束雅可比矩阵的零空间基引入一组准速率 ,得到独立的展开过程分析的动力学微分方程。为提高展开模拟的数值精度 ,文中提出了一种控制展开过程... 详细信息

提出了一种分析构架式结构展开过程的有效算法。基于含多余广义坐标的动力学普遍方程 ,利用约束雅可比矩阵的零空间基引入一组准速率 ,得到独立的展开过程分析的动力学微分方程。为提高展开模拟的数值精度 ,文中提出了一种控制展开过程几何违约、速度违约和能量违约的数值稳定算法。该算法求解效率高 ,能和任意数值积分方法结合使用。

关键词：可展桁架结构展开模拟约束稳定性几何违约航天结构

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充气薄膜结构的悬垂和充气展开过程

浙江大学学报（工学版） 2011年第1期45卷 75-80页

作者：徐彦关富玲川口健一浙江大学空间结构研究中心浙江杭州310058 东京大学生产技术研究所

为了模拟充气薄膜结构的初始状态和充气运动过程,采用索网代替薄膜曲面.基于广义逆矩阵理论将位移增量中的弹性位移和刚体位移分开,分析薄膜的刚体运动,给出结构稳定的条件方程,分析薄膜的悬垂力学性能.利用空气分子数法得到气体体积的... 详细信息

为了模拟充气薄膜结构的初始状态和充气运动过程,采用索网代替薄膜曲面.基于广义逆矩阵理论将位移增量中的弹性位移和刚体位移分开,分析薄膜的刚体运动,给出结构稳定的条件方程,分析薄膜的悬垂力学性能.利用空气分子数法得到气体体积的约束方程,求解充气展开分析的基本方程,得到结构的展开过程.将该方法用于分析六边形充气气枕,得到气枕在重力作用下的悬垂状态和充气展开过程的各个状态,稳定性判别参数不断趋向于零.分析结果验证了该方法可以用于分析柔性结构充气展开的整个过程.

关键词：薄膜结构广义逆矩阵理论空气分子数法悬垂分析充气展开分析

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盾构隧道掘进对砌体结构建筑物沉降的影响

中国铁道科学 2012年第4期33卷 38-44页

作者：孙宇坤关富玲浙江工业大学建筑工程学院浙江杭州310014 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

结合杭州地铁1号线某区间隧道工程下穿13栋住宅群的盾构施工,通过右线隧道(先掘进)和左线隧道(后掘进)下穿建筑物整个施工期间的建筑物底部与屋顶沉降的监测及分析,研究盾构隧道掘进施工对地表砌体结构建筑物沉降的影响规律。结果表明:... 详细信息

结合杭州地铁1号线某区间隧道工程下穿13栋住宅群的盾构施工,通过右线隧道(先掘进)和左线隧道(后掘进)下穿建筑物整个施工期间的建筑物底部与屋顶沉降的监测及分析,研究盾构隧道掘进施工对地表砌体结构建筑物沉降的影响规律。结果表明:砌体结构建筑物的沉降历时规律有别于天然地表沉降,尤其是后续沉降阶段的下沉量占累积沉降量的比例明显大于天然地表;右线施工稳定之后,砌体结构建筑物底部与屋顶的沉降曲线均基本符合高斯正态分布,左线通过后不再符合高斯分布规律;砌体结构建筑物屋顶的沉降曲线均与其邻近立面底部沉降曲线较为接近;单线隧道施工时,砌体结构建筑物的沉降曲线可用地表沉降Peck公式表达,但两者存在着本质差别,杭州地区砌体结构建筑物沉降槽的地层损失率取值范围一般为0.7%～6.4%,平均值为1.98%,沉降槽宽度参数的取值范围一般为0.36～1.77,平均值为0.78。

关键词：地下铁道盾构隧道施工砌体结构建筑物沉降

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基于零空间基的非线性结构分析方法

计算力学学报 2001年第4期18卷 409-413,434页

作者：陈务军董石麟付功义关富玲上海交通大学空间结构研究中心上海200030 浙江大学土木工程系杭州310027

根据零空间基和 M- P广义逆理论 ,推导了结构非线性增量平衡方程极值点与非临界点解的统一形式 ,并直接表示为增广矩阵零空间基的形式。研究了基于 M- P逆、奇异值分解和伪上三角分解确定零空间基的三种数值方法 ,以及据此求增量平衡方... 详细信息

根据零空间基和 M- P广义逆理论 ,推导了结构非线性增量平衡方程极值点与非临界点解的统一形式 ,并直接表示为增广矩阵零空间基的形式。研究了基于 M- P逆、奇异值分解和伪上三角分解确定零空间基的三种数值方法 ,以及据此求增量平衡方程增量解的方法。利用 Matlab语言 ,在Matlab集成环境下实现了非线性结构分析算法 ,并研究了算法的效率与稳定性。最后 ,给出了两个详细的数值分析算例 ,结果表明该方法正确有效。

关键词：非线性结构分析零空间基 M-P广义逆 MatlabIDE

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双圈六面体环形桁架式可展开天线结构设计

机械工程学报 2020年第5期56卷 218-225页

作者：吴新燕关富玲浙江农林大学暨阳学院诸暨311800 浙江大学建筑工程学院杭州310058

分析双圈六面体环形桁架可展开结构的展开原理,计算完全展开状态下结构振动频率,说明结构具有较好的刚度。进行展开过程动力学计算,优化展开驱动机构、节点、驱动方式及连杆等结构模型的设计,制作缩比模型,试验证明结构能顺利展开,从而... 详细信息

分析双圈六面体环形桁架可展开结构的展开原理,计算完全展开状态下结构振动频率,说明结构具有较好的刚度。进行展开过程动力学计算,优化展开驱动机构、节点、驱动方式及连杆等结构模型的设计,制作缩比模型,试验证明结构能顺利展开,从而验证模型设计的有效性。计算分析和试验结果表明:双圈六面体环形桁架式可展开天线结构形式简单,收缩比小,具有较好的刚度,在扭簧和电动机拉索力驱动下,能顺利展开,可作为可展开天线结构的有效支撑形式。

关键词：环形桁架空间可展开结构动力学计算同步齿轮节点

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基于综合变异系数的地基承载力可靠性分析

岩土力学 2014年第7期35卷 1950-1956页

作者：曹宇春刘富玲浙江科技学院建筑工程学院杭州310023 河南城建学院土木工程学院河南平顶山467036

采用一次二阶矩法,考虑岩土参量变异系数的试验及历史数据,提出了基于综合变异系数的地基承载力简化可靠性与风险分析方法。利用提出的简化可靠性与风险分析方法,可在传统确定性分析的基础上,采用合理的变异系数,分别得到与地基承载力... 详细信息

采用一次二阶矩法,考虑岩土参量变异系数的试验及历史数据,提出了基于综合变异系数的地基承载力简化可靠性与风险分析方法。利用提出的简化可靠性与风险分析方法,可在传统确定性分析的基础上,采用合理的变异系数,分别得到与地基承载力有关的可靠度、破坏概率和平均期望损失的最可能值及其变化范围,为提出优化的地基基础设计方案和工程决策奠定基础;相对于土重度和黏聚力,地基承载力可靠度对于内摩擦角的变化更加敏感;设计时可以综合考虑所需的安全系数、可靠度和破坏概率,确定合适的基础宽度或基底面积。当地基土的场地勘察统计结果的变异系数权重逐渐增加时,综合变异系数不断减小,其相应的地基承载力的可靠度逐渐增加,而相应的破坏概率逐渐减少。

关键词：地基承载力一次二阶矩法综合变异系数可靠性破坏概率风险分析平均期望损失

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考虑扭簧失效的桁架式可展开天线可靠性研究

浙江大学学报（工学版） 2010年第6期44卷 1207-1212页

作者：张惠峰关富玲侯国勇浙江大学土木系空间结构研究中心浙江杭州310058 浙江省城乡规划设计研究院浙江杭州310007

利用故障树理论建立桁架式可展开天线失效模型,在此基础上,采用概率理论推导出天线系统失效概率方程,利用动力学理论建立桁架式可展开天线展开分析方程,对不同位置处扭簧失效时天线的展开过程进行分析,进而得出扭簧失效时使天线无法完... 详细信息

利用故障树理论建立桁架式可展开天线失效模型,在此基础上,采用概率理论推导出天线系统失效概率方程,利用动力学理论建立桁架式可展开天线展开分析方程,对不同位置处扭簧失效时天线的展开过程进行分析,进而得出扭簧失效时使天线无法完全展开或使其展开形面精度很差的扭簧位置和失效后对天线展开及其展开形面精度基本没有影响的扭簧位置;将此分析结果引入可靠性分析中,可以使可展桁架天线的可靠性分析更准确.通过一个算例计算了桁架式可展开天线的可靠度,得其可靠度为0.999787571.

关键词：可展开天线可靠性扭簧失效展开分析

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充气薄膜结构的SMS展开分析方法

哈尔滨工业大学学报 2010年第2期42卷 302-306页

作者：肖潇关富玲徐彦浙江大学空间结构研究中心杭州310058 南华大学城市建设学院湖南衡阳421001

为有效分析充气薄膜结构的展开,提出基于能量原理分析充气薄膜结构展开的SMS方法,即弹簧-质点系统方法.对卷曲折叠充气直管采用SMS方法进行数值模拟,并与实验结果进行对比分析,发现其结果吻合良好,验证了这种方法的正确性.运用SMS方法... 详细信息

为有效分析充气薄膜结构的展开,提出基于能量原理分析充气薄膜结构展开的SMS方法,即弹簧-质点系统方法.对卷曲折叠充气直管采用SMS方法进行数值模拟,并与实验结果进行对比分析,发现其结果吻合良好,验证了这种方法的正确性.运用SMS方法分析不同充气速率对卷曲折叠充气管展开过程的影响以及充气圆环管和充气膜面的展开过程及动力性能.与传统的有限元方法比较,SMS方法建模简单,思路清晰,数值稳定性好.

关键词：充气结构展开动力学膜展开分析弹簧-质点系统