检索结果-南通市图书馆

局部加强体对预压双稳态结构跳转力学特征的影响分析

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光学精密工程 2018年第4期26卷 884-893页

作者：高仁璟李明丽王奇赵剑刘书田大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

基于轴向挤压后屈曲模态的双稳态结构,其跳转力、保持力和跳转行程等双稳态特征与预应力分布和后屈曲模态密切相关,使得难以通过仅调整预压缩量来实现特定双稳态指标的设计。本文提出引入局部加强体调控预压双稳态梁临界屈曲载荷、应力... 详细信息

基于轴向挤压后屈曲模态的双稳态结构,其跳转力、保持力和跳转行程等双稳态特征与预应力分布和后屈曲模态密切相关,使得难以通过仅调整预压缩量来实现特定双稳态指标的设计。本文提出引入局部加强体调控预压双稳态梁临界屈曲载荷、应力分布及跳转特征的方法,建立了具有对称局部加强体的预压双稳态梁跳转分析模型,分析了预应力、加强体尺寸参数和位置对屈曲临界载荷、跳转力和行程的影响规律。结果表明:局部加强体不影响原结构跳转力和保持力相等的特征;与尺寸参数相比加强体位置参数对跳转力有较大影响,随着位置的变化,跳转力存在由大变小再变大的变化过程,且调控同行程双稳态梁跳转力的幅度可达17.04%;跳转行程主要依赖于局部加强体的刚度和所承受的预应力。

关键词：双稳态结构跳转力局部加强体预应力调控

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

索洛增长模型中的双稳态结构及其对称群分析

北京师范大学学报（自然科学版） 1998年第2期34卷 280-284页

作者：杨澄宇北京师范大学系统科学系北京100875

通过引入可变的规模收益和人口增长率建立了修正的索洛增长模型，并运用对称群方法加以分析，得到了经济增长的双稳态结构和增长壁垒．

关键词：经济增长索洛增长模型双稳态结构对称群

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于双稳态结构的压电精密定位驱动器设计

基于双稳态结构的压电精密定位驱动器设计

作者：解家男大连理工大学

学位级别：硕士

精密定位驱动技术是实现精密制造和精确测量的重要途径,在航空航天、武器系统、微机械制造、集成电路、超精密加工、半导体技术、微电子封装(SMT)、生命与医疗科学等领域具有广泛的应用需求。精密定位驱动技术的实现依赖于智能驱动材料... 详细信息

精密定位驱动技术是实现精密制造和精确测量的重要途径,在航空航天、武器系统、微机械制造、集成电路、超精密加工、半导体技术、微电子封装(SMT)、生命与医疗科学等领域具有广泛的应用需求。精密定位驱动技术的实现依赖于智能驱动材料与弹性支撑结构的集成设计,而压电智能材料所固有的迟滞非线性己成为限制定位精度提高的瓶颈,并且在特殊情况下会引起系统震荡,造成系统位移输出不稳定。因此,需要从驱动器弹性结构设计方面探索和研究消除迟滞影响的新途径。本论文主要展开了以下研究工作：(1)针对传统压电驱动器驱动位移小、能耗高和受压电材料迟滞非线性影响严重的问题,提出两种基于双稳态弹性元件的新型压电驱动器设计方法,利用双稳态结构在特定位置无需驱动电压即可定位的特征来消除材料迟滞造成的定位误差。具体包括：(a)以保证双稳态特征前提下的低驱动能耗为目标,建立了双稳态梁式驱动器压电材料布局优化设计模型,得到一种中间铺设压电材料的新型双稳态驱动器,分析了压电材料的铺设位置和长度对驱动能耗和行程的影响关系;(b)以增大驱动器行程为目标,提出一种新型大行程双稳态驱动器的设计方法,协同设计压电材料布置、双稳态梁构型、位移放大机构及其连接形式等参数,使定位点处所需要的驱动电压为零,进而消除迟滞的影响,数值实验验证了所提出的设计方法的可行性。(2)针对多级精密定位的应用需求,提出多单胞结构级联的多稳态定位驱动器的设计方法。(a)以低驱动电压为目标,借助拓扑优化技术,建立了双稳态鼓包式驱动器的压电材料布置优化设计模型;(b)以具有不同行程的双稳态鼓包作为单胞结构,设计了多胞式大行程多级精密定位驱动器,以双稳态特征下的低驱动电压为设计目标,建立了单胞表面压电材料布置优化设计方法。以单胞结构表面不同扇区压电材料的驱动电压和加载序列为控制参数,通过控制不同单胞和不同扇区的驱动电压和加载序列,进而实现驱动器的伸缩平动和弯曲运动,实现空间准确定位功能,数值实验证明了多级定位驱动器设计方法的有效性。本论文获得国家自然科学基金项目(51105059,11372063)和中航产学研专项资金资助项目(CXY2011DG34)的资助,在此表示感谢。

关键词：压电驱动器双稳态结构位移放大机构多级驱动优化设计

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于悬臂梁翘曲的双稳态结构设计与分析

基于悬臂梁翘曲的双稳态结构设计与分析

作者：姜伟红哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

双稳态结构具有两种稳态构型,且两种稳态构型下结构都具有一定的承载能力。当对双稳态结构施加外载荷时,结构能够产生较大的变形,当外加载荷达到结构的跳变载荷后无需继续加载,结构可以在两个稳态构型之间相互跳变。双稳态结构优越的力... 详细信息

双稳态结构具有两种稳态构型,且两种稳态构型下结构都具有一定的承载能力。当对双稳态结构施加外载荷时,结构能够产生较大的变形,当外加载荷达到结构的跳变载荷后无需继续加载,结构可以在两个稳态构型之间相互跳变。双稳态结构优越的力学性能使其在能量收集,冲击吸能,振动隔离等方面都具有广阔的应用前景。本文利用悬臂梁结构失稳时能够产生翘曲变形,设计了具有两个外伸梁的悬臂梁结构,通过对两个外伸梁的尺寸、材料参数的设计,基于悬臂梁翘曲机理制备双稳态结构,从结构的稳态构型、跳变载荷两个方面进行实验测试和有限元模拟,并将实验和有限元结果进行了对比分析。本文首先利用位移控制两个外伸梁的自由端,对两个外伸梁的翘曲构型进行分析,基于两个外伸梁的翘曲机理设计了具有力学性能对称的双稳态结构,并对两个外伸梁进行参数设计,通过实验制备不同材料、尺寸参数的具有双稳态特性的悬臂梁翘曲结构。对具有不同规模的悬臂梁结构进行了实验分析,通过对整个悬臂梁结构施加面外位移获得双稳态结构的两个构型,通过记录两个稳态构型和两个稳态构型之间的跳变载荷,对基于悬臂梁翘曲的双稳态结构的基本力学性能进行了分析,同时考察了两个外伸梁的材料、尺寸参数对双稳态结构构型以及跳变载荷的影响。并利用有限元模拟的方法模拟了两个外伸梁的翘曲行为以及两个稳态构型之间的跳变行为。最后,本文通过对整个悬臂梁结构的组成部分,固定端和两个外伸梁自由端,进行翘曲后结构构型的设计,并通过有限元的方法模拟了不同构型设计下,悬臂梁翘曲多稳态结构的不同构型。同时,将多个悬臂梁翘曲双稳态结构进行“串联”或“并联”,对结构的整体刚度进行设计,并通过有限元模拟的方法验证了可以通过“串联”或“并联”的方式增强悬臂翘曲双稳态结构的刚度。

关键词：翘曲悬臂梁双稳态结构稳定构型跳变载荷

一类双稳态结构的非线性动力学全局分析与控制

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

一类双稳态结构的非线性动力学全局分析与控制

作者：耿伟娟西安电子科技大学

学位级别：硕士

双稳态结构是力学中常见的一类非线性结构,一般具有两个稳定的静力学平衡状态和一个不稳定的静力学平衡状态。许多传统工程结构均具有这种特性,此类结构一般用来承载,正常工况下处于一个特定的稳定静平衡状态,因此,传统上双稳态被认为... 详细信息

双稳态结构是力学中常见的一类非线性结构,一般具有两个稳定的静力学平衡状态和一个不稳定的静力学平衡状态。许多传统工程结构均具有这种特性,此类结构一般用来承载,正常工况下处于一个特定的稳定静平衡状态,因此,传统上双稳态被认为是一种有害的特性。近年来随着科学理论和技术的发展,双稳态不再被认为是一种需要避免的结构特性,而是被充分发掘,利用双稳态之间的状态跳跃来实现各种不同的功能。双稳态结构通常工作于受扰环境下。当系统受到随机激励时,需要对其响应的分布予以量化。在简谐激励环境下,双稳态结构会产生复杂的响应,存在多种不同的周期运动及混沌运动。另外,当结构参数如激励振幅、频率产生改变时,系统的吸引子及吸引域特性也会有明显的变化。因此首先需要发展简谐激励下双稳态结构在状态空间和参数空间的全局分析方法,此外,还需要发展有效的控制手段,使系统状态可以在不同平衡点之间切换。本文基于以一类经典的不对称双稳态振动方程为例,分析受随机扰动时吸引子的局部分布,发展了简谐激励下结构在状态空间和参数空间的并行全局分析方法,并运用一种机器学习的无模型控制手段施加了控制。主要研究内容如下:(1)量化了系统受弱高斯白噪声激励时平衡点附近的动力学统计特性,量化了受弱简谐激励和弱高斯白噪声激励时响应的统计特性,绘制了状态空间中响应的置信椭圆,并与蒙特卡罗方法进行了对比,验证了利用随机敏感度函数量化受弱扰动系统随机不动点和周期吸引子扩散分布的有效性。(2)基于CUDA平台,提出了一系列适用于受到简谐激励的非线性振动系统状态空间和参数空间全局分析的简单高效方法。对于初始条件全局分析,绘制了系统在三维状态空间的吸引域切片图,研究了局部健全性测度随相位的变化关系,绘制了系统的暂态安全域。对于参数全局分析,计算了激励幅值和频率变化时,系统安全响应的存在性,计算了零初始条件时不同参数的暂态逃逸时间,最后还提出了一种适于高效异构计算的、表征系统状态复杂性的熵类指标:状态熵。(3)针对文中的双稳态振动模型,采用了一种能够控制双稳态系统中任意状态至期望平衡位置的监督学习算法,评估了各类参数对控制性能的影响,比较了控制作用分别施加于速度和加速度时的控制效果,验证了控制算法的总体有效性。本文是理论基础研究,其工作内容可望为广泛双稳态结构领域的科研工作者提供一定的参考。

关键词：双稳态结构 CUDA 全局分析状态熵状态控制

基于双稳态结构的新型防覆冰—除冰系统实验研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于双稳态结构的新型防覆冰—除冰系统实验研究

作者：陈炳彬浙江工业大学

学位级别：硕士

在0℃以下的环境中,液态水极易在功能结构和设备表面结冰,这不仅会导致设备功能下降,更会带来严重的安全问题。在传统的防覆冰和除冰方案中,电热法防覆冰和除冰是最为有效的方法。电热法的主要原理是将电能转化为热能,使材料表面温度高... 详细信息

在0℃以下的环境中,液态水极易在功能结构和设备表面结冰,这不仅会导致设备功能下降,更会带来严重的安全问题。在传统的防覆冰和除冰方案中,电热法防覆冰和除冰是最为有效的方法。电热法的主要原理是将电能转化为热能,使材料表面温度高于冰点(0℃),从而实现防止表面结冰及结冰后除冰的功能,但是这种方法无论在防覆冰过程还是在除冰过程都需要提供持久的电能,并且水滴会粘附在材料的表面,当停止提供电热后水滴极易再次结冰。为解决上述问题,提出并设计了一种基于双稳态可变形结构和超疏水材料的新型防覆冰—除冰系统。这种新型的防覆冰—除冰系统的主体以双稳态结构为基础,共分为三层:超疏水材料、双稳态结构和加热膜,其中的超疏水材料具有减少表面水滴粘附、延长水滴结冰时间和降低材料表面对冰层黏附力的作用;双稳态结构材料具有两种稳定的状态且热传导性较好,在多种驱动因素作用下能够实现稳态转变,并产生低频的机械振动;加热膜采用在聚酰亚胺软膜内嵌入电热合金电路的方式制备,通电时能够在短时间内迅速产生热量,驱动双稳态结构,同时融化系统表面的冰层。所设计的新型防覆冰—除冰系统结合三种材料的特性,采用电热—机械的耦合机制,以实现防覆冰和快速除冰的效果。主要的研究内容如下:(1)采用碳纤维—环氧树脂为原料制备双稳态结构,以此为基础与铜箔复合形成新的复合层结构,并在结构表面进行了化学刻蚀和低表面能处理,使结构表面接触角超过150°,滚动角小于10°,且具有耐溶液腐蚀、表面自清洁、耐紫外线、耐高低温环境交替和使用周期长等特性。(2)依据固体材料表面的浸润性理论对本研究所制备超疏水材料进行“原位结冰”试验、洁净表面整体覆冰和含杂质表面整体覆冰测试,验证了超疏水材料能够延长水滴结冰时间的作用;同时,将超疏水材料与普通的材料覆冰效果进行比较,验证了系统结构表面超疏水特性在减少表面覆冰方面的作用。(3)采用有限元分析软件ABAQUS对防覆冰—除冰系统的主体部分,即双稳态结构进行分析研究,包括:铺层对双稳态结构曲率半径及加热所需温度大小的影响;施加不同的温度场时对加热时所需温度大小的影响。同时,讨论局部加热反对称铺设的双稳态结构后其变形情况,并与正交铺设的双稳态结构的实验结果进行对比,验证热驱动法适用于正交铺设的双稳态结构的思路,为防覆冰和除冰实验中双稳态试件类型的选择提供参考。最后,采用实验与数值模拟结果对比的方法验证有限元法结果的可靠性。(4)采用超疏水材料层、双稳态结构层和PI—电热软膜层相结合的方式完成了系统主体结构的组装,搭建低温环境下的实验平台,对新型防覆冰—除冰系统进行防覆冰和除冰性能测试,验证所设计的新型防覆冰—除冰系统防覆冰和除冰具有较好的性能,并且能够有效处理冰融化形成的液态水,不易产生二次结冰现象。

关键词：防覆冰一除冰系统超疏水材料双稳态结构数值模拟复合层结构

基于SOI-MEMS技术的双稳态结构残余应力研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于SOI-MEMS技术的双稳态结构残余应力研究

作者：王丹西安电子科技大学

学位级别：硕士

MEMS器件的可靠性是器件设计、制备和性能评价中的一个重要问题,而在所有可控的因素中,残余应力是直接影响器件性能的主要因素。SOI-MEMS器件中的残余应力本质上改变了器件的性能,降低了器件的可靠性和成品率。因此,本文针对SOIMEMS双... 详细信息

MEMS器件的可靠性是器件设计、制备和性能评价中的一个重要问题,而在所有可控的因素中,残余应力是直接影响器件性能的主要因素。SOI-MEMS器件中的残余应力本质上改变了器件的性能,降低了器件的可靠性和成品率。因此,本文针对SOIMEMS双稳态结构中的残余应力问题,提出了一种表征SOI晶圆结构内部残余应力的方法,并分析了由工作温度引起的热应力。论文主要的工作如下:（1）阐述了SOI-MEMS双稳态结构中残余应力研究的背景和意义,概述了SOIMEMS器件中的残余应力来源及国内外相关研究进展;同时介绍了MEMS双稳态惯性开关结构以及它的工作原理,分析了SOI-MEMS双稳态结构的力学性能,确定了双稳态结构对开关结构功能实现的核心作用。（2）对SOI晶圆结构中残余应力的产生机理进行了深入分析并建立了力学理论模型。通过对制备SOI晶圆的硅片直接键合技术进行研究,确定了SOI结构中残余应力的产生机理以及分布状态;之后对悬臂梁结构和固支梁结构的力学变形进行详细分析,建立了SOI晶圆结构内部残余应力的力学理论模型;最后分析了多种残余应力的表征方法,设计出一种更适用于表征SOI晶圆结构内部残余应力的方法。（3）对SOI晶圆结构中的残余应力进行了实验测试。设计并制备了测试样品,利用激光扫描共聚焦显微镜测试被测样品的3D形貌,获得了两组被测样本的偏转挠度,结合建立的力学模型表征出SOI晶圆结构内部的残余应力值,并验证了本文设计的残余应力表征方法的准确性与可行性;之后通过数值仿真分析,发现双稳态梁结构在残余应力的作用下倾角变小,稳态跳转所需要的阈值力增大。（4）对SOI-MEMS双稳态结构在工作温度区间内的力学性能进行了研究。利用有限元数值仿真双稳态结构在-40℃～80℃的工作温度区间内产生的热应力,分析了热应力对双稳态梁结构力学性能的影响,研究结果表明梁结构的倾角对工作温度的变化比较敏感,同时由于热应力的存在,梁结构稳态切换所需要的阈值力会增大。本文采用力学理论建模和实验测试验证方法,分析和研究SOI晶圆结构内部的残余应力,探究了残余应力和热应力对SOI-MEMS双稳态结构力学性能的影响,为后续完成SOI-MEMS双稳态结构的设计、优化提供了理论参考和数据支持。

关键词： SOI-MEMS 双稳态结构残余应力热应力

折纸外壳防护双稳态结构驱动快速奔跑软体机器人

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

折纸外壳防护双稳态结构驱动快速奔跑软体机器人

一类双稳态结构受迫振动的初始条件域和参数域高效全局分析方法

第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2023）

作者：李志勇文桂林刘杰

软体机器人由连续的软材料构成,具有柔性、无限自由度和显著变形等突出特点,在非结构化和非常规等环境领域探测和救援等方面展现出了良好的应用潜力。然而,目前软体机器人的运动速度在某些领域需要进一步提升;此外,其主体结构也易被刺... 详细信息

软体机器人由连续的软材料构成,具有柔性、无限自由度和显著变形等突出特点,在非结构化和非常规等环境领域探测和救援等方面展现出了良好的应用潜力。然而,目前软体机器人的运动速度在某些领域需要进一步提升;此外,其主体结构也易被刺穿。针对这些问题,本研究设计和制备了一种新型具有折纸外壳防护的气动软体机器人,该软体机器人通过双稳态结构快速存储和释放能量进行驱动,以实现快速奔跑。以Tachi-Miura Polyhedron折纸结构作为外壳保护软体机器人的柔软主体,在复杂恶劣的非结构化环境(如荆棘丛和碎玻璃道路等)下依然能够保证其功能性的运行能力。此外,通过数值、理论和实验的方法研究了软体主体结构的弯曲特性,并提出了一种结构优化设计策略,以显著提高其运动速度。最后,制作了软体机器人样机,并进行了相关性能测试,验证了其良好的运动速度和复杂恶劣环境下的作业能力。

关键词：软体机器人快速奔跑双稳态结构弯曲特性折纸外壳防护

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

一类双稳态结构受迫振动的初始条件域和参数域高效全局分析方法