粘弹性体发展方程关于热力学广义坐标的精确解

通过不可逆热力过程，可导出描述粘弹性行为的发展方程，且其精确解的性质在很大程度上依赖于热力学广义坐标所决定的系数矩阵的性质，即中性稳定平衡坐标和参加孤立系统熵增过程坐标的状况。对于热力学广义坐标的显解，当参加孤立系统熵增的坐标中存在一个中性稳态平衡坐标，并且，热力学广义以阶跃函数给出时，精确解中将出现与时间成正比的项；当部分阳坐标参加孤立系统的熵增过程时，在相应的各精确解的表达式中，热力学广义力将被相当热力学广义力所代换，而相应显解的形式保持不变。     

粘弹性体发展方程中关于热力学广义力精确解

通过不可逆热力过程，可导出描述粘弹性行为的发展方程，且其精确解的性质在很大 程度上依赖于热力学广义坐标所决定的系数矩阵的性质，即中性稳定平衡坐标和参加孤立系统熵增过程坐标的状况。对于热力学广义力的显解，当无中性稳态平衡坐标或中性稳态平衡坐标只出现在热力学广义阳坐标中时，显解有相同的表达式，如果这时只有部分坐标参加孤立系统熵增时，显解表达式中将出现热力学广义坐标的加速度项；当只有一个中性稳态平衡坐标出现在阴坐标中且热力学广义坐标以阶跃函数给出时，在所有热力学广义坐标都参加孤立系统熵增的条件下，显解中将出现与时间成正比的项；当中性稳态平衡坐标出现在参加孤立系统熵增的阴坐标中时，在所有阳坐标和部分阴坐标参加孤立系统熵增而不考虑中性稳态平衡坐标的数目的条件下，显解中将出现热力学广义坐标的加速度项。     

移动荷载作用下连续粘弹性基础支承无限长梁的有限元分析

把无限长梁、连续粘弹性基础和移动荷载视为一个系统，并将该系统进行有限单元离散，梁单元的弯曲形函数采用Hermitian三次方插值函数，利用弹性系统动力学总势能不变值原理，得到单元的刚度矩阵、质量矩阵、阻尼矩阵和节点荷载列阵，建立该系统的振动方程组；再用Wilsonθ法求解该振动方程组，得到梁中点的位移时程曲线。举例分析了基础的粘弹性特性和梁的抗弯刚度对梁动力响应的影响。计算结果表明：增大基础的弹性系数、阻尼系数和梁的抗弯刚度都有利于减小梁的动力响应。     

含湿热效应的各向同性耦合粘弹模型

为了表征高聚物的行为并反映湿热和应力的相互影响，针对各向同性粘弹性材料，从不可逆热力学出发，引入刻划材料粘性行为的内变量，采用Helmholtz自由能建立了包含湿热效应的各向同性粘弹性材料的本构方程。讨论了该本构方程与目前计算中常用模型的关系。     

利用虚应变分析沥青混合料的粘弹性质

沥青混合料是典型的粘弹性材料之一,其行为特性较为复杂,利用虚应变则可以简化沥青混合料的粘弹性分析过程。对Superpave13沥青混合料进行了不同条件下的复数模量试验,并将试验结果转化为沥青混合料松弛模量的Prony系列表达式;分别进行了半正弦荷载试验和恒应变压缩试验,利用松弛模量计算了虚应变,并对采用虚应变的沥青混合料粘弹性本构关系进行研究。结果表明,利用虚应变可以消除粘弹性材料的应力-应变滞后效应和对荷载作用速度或时间的依赖性,而且应力-虚应变呈线性关系,从而可以利用广义弹性-粘弹性对应原理对混合料的行为特性进行分析,达到简化粘弹性分析的目的。     

小垂度粘弹性索动力稳定性

基于Revlon材料本构定律及索的运动方程导出了用模态坐标表示的受周期轴力的粘弹性索系统方程。使用分离变量法得到用模态坐标表示的线性周期系数常微分方程,给出了粘弹性索在周期轴力下的动力稳定性条件。数值结果给出了索在不同垂度比下的稳定域与不稳定域。     

利用虚应变分析沥青混合料的粘弹性质

沥青混合料是典型的粘弹性材料之一,其行为特性较为复杂,利用虚应变则可以简化沥青混合料的粘弹性分析过程。对Superpave13沥青混合料进行了不同条件下的复数模量试验,并将试验结果转化为沥青混合料松弛模量的Prony系列表达式;分别进行了半正弦荷载试验和恒应变压缩试验,利用松弛模量计算了虚应变,并对采用虚应变的沥青混合料粘弹性本构关系进行研究。结果表明,利用虚应变可以消除粘弹性材料的应力-应变滞后效应和对荷载作用速度或时间的依赖性,而且应力-虚应变呈线性关系,从而可以利用广义弹性-粘弹性对应原理对混合料的行为特性进行分析,达到简化粘弹性分析的目的。     

递推最小二乘法在桥梁线形预测和调整中的应用

由于施工过程中桥梁施工工况和设计理想状态有所差别,须采用反馈分析方法进行桥梁线形预测与调整。结合某桥主桥上部结构施工监控,介绍了递推最小二乘法在该桥施工过程中的线形预报与调整中的应用,选取混凝土弹性模量、混凝土徐变系数、有效预应力系数作为主要设计参数开展重点辨识,建立参数调整向量、线性变换向量和加权系数矩阵用以调整立模标高。结果表明,采用该方法能满足悬臂施工之后体系转换的合龙精度要求。     

半刚性连接钢框架结构的非线性分析探讨

本文首先简要叙述了半刚性连接节点的特性;其次介绍了推导局部坐标下的单元刚度矩阵的过程及如何对半刚性连接单元的固端力进行修正,并对刚度矩阵进行了高精度改造;最后讨论了弹塑性阶段半刚性节点的简化方法。     

预应力混凝土连续梁结构稳定性分析

以湖南某高速公路大桥工程为例,预应力混凝土连续梁施工中每个工况的受力状态与位移达不到设计所确定的理想目标的主要原因在于:设计的主梁标高、构件截面尺寸、预应力筋张拉力、材料弹性模量、容重、收缩系数和徐变系数与施工中实际情况有一定的差距,环境温度、临时荷载等也常常变化。采用结构仿真计算进行分析,量测施工过程中实际结构的行为,分析结构的实际状态与理想状态的偏差,用误差分析理论来确定或识别引起这种偏差的主要设计参数,经过修正设计参数,来达到控制桥梁结构的实际状态与理想状态的偏差的目的。最后,通过实时监控数据结果分析,得知计算结果是正确的,为此对以后类似桥梁合拢段施工过程分析与对监控提供有利参考。     

Geometric Nonlinear Formulation for a Rectangular Plate with Large Deformation

Absolute nodal coordinate formulation for a rectangular plate with large deformation was improved. Based on nonlinear elastic theory, a precise strain expression is used to derive the equations of motion. Both shear strain and transverse normal strain are taken into account. Different from the previous absolute nodal coordinate formulation, the absolute nodal coordinates, which describe the displacement and slope of the element nodes, are separated into three parts: the absolute nodal coordinates in X, Y and Z directions, respectively, so that the dimension of the mass, stiffness and force matrices is reduced. Furthermore, by using constant matrices, which can be calculated and saved before simulation, the nonlinear stiffness matrices can be calculated by matrix multiplication for each time step, so that the computational efficiency can be improved. Finally, simulation example of a rectangular plate with large deformation was used to verify the accuracy and efficiency of the present formulation.     

面向三维重建的视图坐标转换

结合面法几何学和工程制图的投影原理和制图规则,讨论了一二维坐标系下的各视图图形坐标到空间投景坐标的转换策略,通过引入二维半中间坐标系推导出了映射算子,并建立了各视图间对应点坐标在统一二维坐标系下的联动约束关系。     

关于带闭链工业机器人的动力学建模研究

本文在以影响系数矩阵为基础进行带闭链机器人的动力学方程推导时，采用了符号一数值方法。在计算机上获得一，二阶影响系数矩阵和动力学方程中各矩阵元素的最简解近表达式，解决了当分支的广义坐标数不等于６时出现的长方形（奇异）矩阵求逆的解析表达问题。在ＶＡＸ机上偏制调试出了该方法应的软件，并应用于一个带单闭链地的的孤焊机械手的动力学建模。     

交通荷载状态控制法在斜拉桥换索过程安全性预测中的应用

斜拉索经过长期的运营以后,桥梁状况已经发生了比较大的变化,在斜拉桥换索过程中,单纯根据理想状态进行换索过程的仿真分析,是不能够达到安全性预测目的的。采用交通荷载状态控制法对斜拉桥的换索过程进行安全性预测理论简单,且安全实用,减少了换索过程的盲目性,可确保换索工程的顺利进行。     

起重机小车吊重动力学系统状态空间重构

为获得桥门式起重机吊重摆角和摆角角速度等系统状态变量,计算得到状态观测器与小车吊重系统输出的差值,再经过观测器的增益向量调节送至观测器的反馈输入端.在系统参数确定时,观测器的极点位置是影响观测时间的主要参数.为了使观测器精确重构状态变量,将观测器的极点配置在复平面负实轴上,观测器极点分布与观测时间关系曲线的平缓变化区域.     

Intelligent Vehicle Human-Simulated Steering Characteristics Access and Control Strategy

As the traditional control algorithm is over-dependent on accurate vehicle model in intelligent vehicle steering control, a human-simulated intelligent control method is proposed based on experienced driver steering characteristics. Intelligent vehicle unmanned steering system dynamics model and the driver model are set up. Through experienced drivers’ trial run experiment, the analysis is mainly conducted on the double lanes condition. After the transformation of coordinates on global positioning system (GPS) derivative, the path information of local coordinates is accessed. The ideal driver steering path is obtained through fuzzy C-means clustering algorithm. The human-simulated intelligent controller is designed. Characteristic model is established according to the ideal and practical steering angle deviation and the deviation rate. Besides, the corresponding control rules and control modality set are designed. The joint simulation under CarSim joint/Simulink environment shows that the humanoid steering controller designed in this paper has better tracking performance than the model predictive control.     

水泥混凝土路面接缝嵌缝料的性能

应用两弹簧一粘壶模型模拟了硅酮、聚氨酯、橡胶沥青、PVC改性沥青和聚氯乙烯胶泥嵌缝料的粘弹性性能,给出了其粘弹性参数的回归公式,提出了嵌缝料结构温度下降产生的拉伸应力和车辆驶过接缝引起的剪切应力计算方法,建立了控制嵌缝料与混凝土槽壁剥落脱离的结构极限状态方程,对所选用嵌缝料的路用性能进行了分析和评价。研究结果表明嵌缝料与混凝土槽壁的剥落脱离破坏主要由车辆驶过接缝产生的剪切应力引起的,决定性因素是嵌缝料低温与高速剪切状态下嵌缝料的劲度,而温度下降产生的拉伸应力的影响是次要的。