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桁架板等效刚度分析

计算力学学报 2007年第6期24卷 763-767页

作者：苏文政刘书田张永存大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室/工程力学系大连116024

桁架材料的连续介质等效模型的研究已有相当基础,而工程中桁架材料往往以类板结构形式出现,其变形表现出明显的弯曲特征。将类板桁架材料采用弯曲板模型模拟,研究合理的方法确定等效板模型的刚度具有重要意义。本文在基于Kirchhoff假定... 详细信息

桁架材料的连续介质等效模型的研究已有相当基础,而工程中桁架材料往往以类板结构形式出现,其变形表现出明显的弯曲特征。将类板桁架材料采用弯曲板模型模拟,研究合理的方法确定等效板模型的刚度具有重要意义。本文在基于Kirchhoff假定的小挠度薄板弹性理论框架下,研究了类板桁架材料的等效弯曲薄板模型,提出了确定薄板模型等效刚度的基于Dirichlet位移边界条件的代表体元法,给出了确定各刚度系数所对应的代表体元的边界位移形式。具体计算了几种典型形式桁架板的等效刚度,并采用有限元离散模型和实验技术分析了桁架板在一定的边界约束和荷载作用下的响应,并与等效板模型的分析结果进行了对比。结果表明,在响应分析中,具有等效刚度的薄板模型可准确模拟类板桁架材料;连续介质板等效刚度计算的积分法不能给出准确的桁架板等效刚度,而基于Dirichlet位移边界条件的代表体元法获得的等效板的刚度具有很高的精度。

关键词：桁架材料桁架板等效刚度代表体元法

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剪式悬架座椅等效刚度阻尼的计算与分析

振动与冲击 2016年第19期35卷 38-44页

作者：水奕洁 Subhash Rakheja 上官文斌华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640

推导了座椅悬架的等效刚度和等效阻尼,建立了座椅-座椅悬架-人体耦合二自由度理论简化模型,计算分析了系统的传递函数。在建立的模型的基础上,讨论了座椅悬架结构的变化对系统响应的影响,讨论了弹簧倾角、阻尼器倾角,以及连杆的长度和... 详细信息

推导了座椅悬架的等效刚度和等效阻尼,建立了座椅-座椅悬架-人体耦合二自由度理论简化模型,计算分析了系统的传递函数。在建立的模型的基础上,讨论了座椅悬架结构的变化对系统响应的影响,讨论了弹簧倾角、阻尼器倾角,以及连杆的长度和倾角对座椅悬架系统等效刚度及其变化、等效阻尼和传递函数的影响。所建立的理论模型,可为进行座椅悬架结构的优化设计提供分析模型。

关键词：座椅-座椅悬架-人体系统等效刚度等效阻尼传递函数

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等效刚度法计算波纹夹层板弯曲变形与应力

中国舰船研究 2021年第2期16卷 90-98,107页

作者：王小明魏强潘曼中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 船舶振动噪声重点实验室湖北武汉430064

[目的]为探索波纹夹层板弯曲问题的计算方法,求解波纹夹层板的弯曲变形与应力,提出一种等效刚度法。[方法]将波纹夹层板中间芯层等效成正交异性体,应用卡氏定理求解芯层的等效弹性模量,最后应用层合板理论计算夹层板的整体刚度。依据夹... 详细信息

[目的]为探索波纹夹层板弯曲问题的计算方法,求解波纹夹层板的弯曲变形与应力,提出一种等效刚度法。[方法]将波纹夹层板中间芯层等效成正交异性体,应用卡氏定理求解芯层的等效弹性模量,最后应用层合板理论计算夹层板的整体刚度。依据夹层板的整体刚度,求解正交异性板的弯曲平衡方程,计算出夹层板的弯曲变形分布;通过求出的变形,应用虎克定律,即可推导夹层板的弯曲应力分布。[结果]通过算例验证,与文献[7]的方法相比,本文方法计算的刚度误差为-6.98%;与有限元法相比,本文方法计算的夹层板变形最大误差为-2.01%,应力最大误差为3.63%。[结论]这种分层累加计算整体刚度的方法,不仅可避免完全直接采用文献[7]的方法计算刚度时的复杂繁琐推导,而且用于弯曲计算还可获得较好的精度。

关键词：波纹夹层板等效刚度弯曲变形弯曲应力等效模量

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构造上正交各向异性凹凸板等效刚度的研究

应用力学学报 2018年第4期35卷 900-905页

作者：冯岩杜国君赵卫东燕山大学建筑工程与力学学院河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室秦皇岛066004

针对构造上正交各向异性凹凸板等效刚度的研究问题,考虑经典弹性薄板理论和凹凸板的几何周期特性,划分出了以凸起为中心的典型单元,首先研究了典型单元的刚度特性,再通过刚度组合方法得到了凹凸板的等效弯曲刚度;然后以四边简支正交各... 详细信息

针对构造上正交各向异性凹凸板等效刚度的研究问题,考虑经典弹性薄板理论和凹凸板的几何周期特性,划分出了以凸起为中心的典型单元,首先研究了典型单元的刚度特性,再通过刚度组合方法得到了凹凸板的等效弯曲刚度;然后以四边简支正交各向异性凹凸板为例,基于经典薄板理论中纳维二重三角级数推广到正交各向异性板的解,利用本文的等效刚度公式分别计算了在集中载荷作用下板的挠度和其自身的固有频率。计算结果与ANSYS有限元的模拟结果进行对比,理论计算与有限元模拟结果一致,验证了本文等效解析方法的合理性和精确性。最后讨论了凹凸板的各项尺寸参数对刚度等效精度的影响,并对其原因进行了分析。本文给出的等效刚度解析方法便于工程应用,尤其在应对大规模凹凸板刚度求解中具有计算简便的优点,研究结果对凹凸板静力学和动力学的研究以及实际工程应用具有重要的指导意义。

关键词：凹凸板正交各向异性等效刚度有限元模拟固有频率

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连续档导线面内及面外等效刚度研究

应用力学学报 2015年第5期32卷 756-761,893页

作者：刘小会张文斌方元庆严波张晓艳重庆交通大学重庆400074 中交一公局六公司天津300451 长春理工大学长春130022 重庆大学重庆400044

针对边界条件对架空输电线路舞动的重要影响,建立了简化相邻档导线及绝缘子串为等效弹簧的计算方法。首先根据悬垂索的抛物线理论推导单档导线和两档导线的面内等效刚度计算公式,然后将其推广到任意档导线的面内等效刚度计算;依据小弧... 详细信息

针对边界条件对架空输电线路舞动的重要影响,建立了简化相邻档导线及绝缘子串为等效弹簧的计算方法。首先根据悬垂索的抛物线理论推导单档导线和两档导线的面内等效刚度计算公式,然后将其推广到任意档导线的面内等效刚度计算;依据小弧垂及水平张力不变假设推导了两档和三档导线面外等效刚度的计算方法。将具体算例与有限元计算结果进行比较,最小误差仅为0.4%,表明等效刚度的计算方法具有较高的精度。同时,算例分析表明:单档导线、两档导线、三档导线的面内等效刚度差异均较大,最大误差可达35%;两档导线和三档导线的面外等效刚度差别较小,最大误差仅为0.68%。等效刚度计算方法为覆冰导线舞动研究所需边界条件计算提供了方便有效的工具。

关键词：等效刚度连续档输电线舞动 ABAQUS

微位移机构中变截面柔性铰链等效刚度的求解方法研究

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中国机械工程 2010年第8期21卷 917-919,925页

作者：刘庆玲翁海珊邱丽芳北京科技大学北京100083 廊坊师范学院廊坊065000

对变截面柔性铰链的等效刚度k进行研究,提出了k值的两种求解方法:修正系数法与变截面法。通过实例计算,两种方法求得的结果基本一致,而变截面法更具有通用性且计算简便。采用变截面法计算了柔性微位移放大机构中变截面柔性铰链的等效刚... 详细信息

对变截面柔性铰链的等效刚度k进行研究,提出了k值的两种求解方法:修正系数法与变截面法。通过实例计算,两种方法求得的结果基本一致,而变截面法更具有通用性且计算简便。采用变截面法计算了柔性微位移放大机构中变截面柔性铰链的等效刚度k,在此基础上,对机构进行了分析,求得不同载荷作用下机构的输入、输出位移及其放大比,同时对其进行有限元分析,两种结果具有较好的一致性,验证了k值计算的正确性,表明了变截面柔性铰链等效刚度计算方法的有效性。

关键词：柔性铰链变截面等效刚度微位移放大机构

基于渐近均匀化方法的准周期梁结构等效刚度数值实现方法研究

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计算力学学报 2024年第2期41卷 313-319页

作者：章雨驰徐亮刘电子钱征华南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室航空学院南京210016 东安格利亚大学工程学院诺里奇NR47TJ

相比周期梁结构,准周期梁结构沿轴向梯度变化,具有更大的设计自由度,能够获得更好的结构性能。由于其非均质性,一般将其均匀化为具有等效性质的均质梁结构,但现有工作很少涉及准周期梁结构等效性质的计算。本文针对由周期梁结构映射而... 详细信息

相比周期梁结构,准周期梁结构沿轴向梯度变化,具有更大的设计自由度,能够获得更好的结构性能。由于其非均质性,一般将其均匀化为具有等效性质的均质梁结构,但现有工作很少涉及准周期梁结构等效性质的计算。本文针对由周期梁结构映射而成的准周期梁结构,通过引入雅可比矩阵,基于渐近均匀化方法推导的单胞方程及其等效性质计算列式,并建立了其单胞方程及等效刚度的有限元求解列式。该方法可以处理沿轴向变形的任意微单胞构型,数值算例验证了其正确性和有效性。

关键词：渐近均匀化方法准周期梁等效刚度映射函数有限元分析

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等效刚度转角叠加法求解连续梁

机械设计 1995年第5期12卷 14-15,19页

作者：张进国崔淑萍莱阳农学院

用等效刚度转角叠加法，求解连续梁与工程中常用的力法。位移法和力矩分配法相比较，不必求解方程组，计算工作量小。

关键词：连续梁梁求解等效刚度转角叠加法叠加法

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输电线等效刚度计算方法及舞动分析

应用力学学报 2020年第5期37卷 2094-2104,I0018,I0019页

作者：马伦张博伍川杨晓辉刘小会国网河南省电力公司电力科学研究院郑州450052 重庆交通大学力学系重庆400074

针对考虑相邻档输电线影响的架空输电线路舞动问题,提出了一种计算相邻档及绝缘子串等效刚度的方法。通过分析外部载荷作用下输电线长度变化情况,推导出单档输电线等效刚度的理论公式,同时研究了张力和高差对等效刚度的影响;针对有绝缘... 详细信息

针对考虑相邻档输电线影响的架空输电线路舞动问题,提出了一种计算相邻档及绝缘子串等效刚度的方法。通过分析外部载荷作用下输电线长度变化情况,推导出单档输电线等效刚度的理论公式,同时研究了张力和高差对等效刚度的影响;针对有绝缘子串的单档及两档输电线进行力学分析,获得输电线等效刚度理论公式,该公式考虑了输电线上悬垂绝缘子串,同时包含了档距和高差等参数,可将该公式扩展到任意连续档输电线等效刚度的计算中。与有限元计算结果对比表明,该理论公式对连续档输电线等效刚度计算具有较高的精度,水平等效刚度的最大误差为2.7%。同时建立了两端有弹簧约束的单档导线的舞动方程,考察了两端约束弹簧刚度对舞动幅值的影响。结果表明,随着等效弹簧刚度减小,竖向舞动幅值先增加后减少。本研究可为理论分析架空输电线路舞动提供有效支持。

关键词：等效刚度连续档输电线舞动 ABAQUS