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典型柔性铰链的结构参数对其刚度性能影响的研究 被引量:21
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作者 王纪武 陈恳 李嘉 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期51-57,共7页
柔性铰链是目前被广泛用于微动机器人的主要部件之一 ,其刚度性能直接影响到微动机器人的终端定位和操作精度 .由于实际需要的多样性和复杂性 ,使得其实际结构的几何尺寸不能完全满足传统理论分析的假设条件 ,因此影响到对其性能的准确... 柔性铰链是目前被广泛用于微动机器人的主要部件之一 ,其刚度性能直接影响到微动机器人的终端定位和操作精度 .由于实际需要的多样性和复杂性 ,使得其实际结构的几何尺寸不能完全满足传统理论分析的假设条件 ,因此影响到对其性能的准确分析 .本文采用有限元技术对三种典型柔性铰运动变形的力学机理进行了系统的研究 ,并与传统理论的分析结果进行了比较 ,分析了二者间产生误差的根本原因 。 展开更多
关键词 柔性铰链 微机机器人 有限元 结构参数 刚度性能
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复合材料刚度性能表征的协同损伤力学模型 被引量:5
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作者 沈浩杰 姚卫星 吴富强 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期255-263,共9页
针对复合材料层合板的弥散型损伤,提出一个刚度性能表征的协同损伤力学模型.该模型兼顾了微观物理损伤响应和宏观材料刚度性能表征.从微观角度,建立细观RVE模型求解裂纹表面张开位移和滑开位移,以此定义损伤张量,并在宏观上通过对材料... 针对复合材料层合板的弥散型损伤,提出一个刚度性能表征的协同损伤力学模型.该模型兼顾了微观物理损伤响应和宏观材料刚度性能表征.从微观角度,建立细观RVE模型求解裂纹表面张开位移和滑开位移,以此定义损伤张量,并在宏观上通过对材料应变和损伤表面位移进行均匀化处理,建立单向板或层合板的损伤刚度矩阵和损伤张量之间的联系.以基体裂纹为例,详细分析并建立了横向裂纹和纵向裂纹的损伤本构.计算了[±θ/904]S铺层层合板中基体横向裂纹对刚度性能的影响,结果表明该方法能够准确地预测复合材料层合板由损伤导致的刚度性能衰减. 展开更多
关键词 弥散型损伤 协同损伤力学 损伤张量 刚度性能
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三向编织玻璃/环氧复合材料刚度性能 被引量:5
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作者 张平 桂良进 范子杰 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期31-34,共4页
通过实验研究了三向编织玻璃/环氧复合材料的刚度性能,并考虑编织角和试件宽度参数的影响,探讨了拉伸和压缩刚度性能的差异。实验结果表明:在同一纤维体积分数条件下,随着编织角的增大,试件的纵向弹性模量有所减小,泊松比(在编织角约大... 通过实验研究了三向编织玻璃/环氧复合材料的刚度性能,并考虑编织角和试件宽度参数的影响,探讨了拉伸和压缩刚度性能的差异。实验结果表明:在同一纤维体积分数条件下,随着编织角的增大,试件的纵向弹性模量有所减小,泊松比(在编织角约大于35°时)也有所减小;宽度为两倍和三倍单胞宽度的试件的刚度性能基本相同;试件的纵向弹性模量和泊松比远大于横向弹性模量和泊松比;拉伸和压缩时试件的弹性模量和泊松比基本接近;在横向拉伸和压缩时试件的应力-应变曲线具有明显的非线性特征。实验结果为编织复合材料结构设计提供了数据参考。 展开更多
关键词 三向编织复合材料 刚度性能 玻璃/环氧
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基于刚度性能的机器人臂长优化 被引量:4
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作者 陈世钟 刘延遂 +3 位作者 吴品弘 胡杰 管贻生 刘冠峰 《机械与电子》 2015年第6期67-72,共6页
基于机器人静刚度模型,分析如何通过机器人臂长及位形优化提高机器人刚度。首先,在机器人典型传动部件刚度计算的基础上,分析刚度矩阵的最小奇异值,将之作为评价机器人静刚度性能的指标。然后,为了衡量机器人在整个工作空间中刚度性能... 基于机器人静刚度模型,分析如何通过机器人臂长及位形优化提高机器人刚度。首先,在机器人典型传动部件刚度计算的基础上,分析刚度矩阵的最小奇异值,将之作为评价机器人静刚度性能的指标。然后,为了衡量机器人在整个工作空间中刚度性能的平均水平,提出采用刚度全域性能指标,并以之作为目标函数对机器人臂杆长度进行优化。最后,以本实验室开发的SCARA机器人为例,展示了优化方法的应用及其效果。 展开更多
关键词 工业机器人 刚度矩阵 刚度性能指标 臂长优化
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天线阵面结构刚度性能分析方法研究 被引量:2
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作者 王晨 陈斯文 +1 位作者 王超 张继成 《电子机械工程》 2016年第3期35-37,55,共4页
天线阵面结构的刚度性能是天线设计中需要重点关注的设计指标,其性能的优劣将影响相关电讯指标的可实现性。文中以两个典型的天线阵面结构为分析对象,详细介绍了阵面结构有限元模型(FEM)的构建技术、阵面结构固有振动特性、刚度和强度... 天线阵面结构的刚度性能是天线设计中需要重点关注的设计指标,其性能的优劣将影响相关电讯指标的可实现性。文中以两个典型的天线阵面结构为分析对象,详细介绍了阵面结构有限元模型(FEM)的构建技术、阵面结构固有振动特性、刚度和强度性能的分析方法,并深入研究了HYPERWORKS和MSC-NASTRAN在天线阵面刚度/精度分析方面的一体化分析技术。最后,通过对阵面结构刚度的分析提出了阵面结构的改进设计方案,有效提高了阵面结构的刚度性能。 展开更多
关键词 天线阵面 刚度性能 有限元 改进设计
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汽车轮毂模态及刚度性能有限元分析 被引量:5
6
作者 靖娟 王友华 《汽车实用技术》 2023年第19期112-115,共4页
汽车车轮是整车系统的重要组成部分,而轮毂是车轮总成的关键部件,汽车轮毂设计的稳健性直接影响着整车性能。文章利用有限元法对汽车轮毂进行模态及刚度性能计算机辅助工程(CAE)仿真分析,使轮毂的模态及刚度性能满足整车目标体系要求,... 汽车车轮是整车系统的重要组成部分,而轮毂是车轮总成的关键部件,汽车轮毂设计的稳健性直接影响着整车性能。文章利用有限元法对汽车轮毂进行模态及刚度性能计算机辅助工程(CAE)仿真分析,使轮毂的模态及刚度性能满足整车目标体系要求,有效支持了汽车轮毂的工程设计开发,有利于降低整车振动和噪声,为良好的整车噪音、振动与声粗糙度(NVH)性能开发提供了保障。 展开更多
关键词 轮毂模态 刚度性能 有限元分析 NVH
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车辆悬架用油气弹簧刚度性能数值计算研究 被引量:2
7
作者 王冰 《小型内燃机与车辆技术》 2018年第6期29-32,共4页
油气弹簧作为车辆油气悬架的重要部分对保障车辆行驶过程中平顺性和操纵稳定性具有重要的作用,针对车辆悬架用油气弹簧的刚度特性建立了相应的力学模型,并开展了数值计算研究,分析了气体变化系数,气室初始压力,气室初始高度和活塞杆内径... 油气弹簧作为车辆油气悬架的重要部分对保障车辆行驶过程中平顺性和操纵稳定性具有重要的作用,针对车辆悬架用油气弹簧的刚度特性建立了相应的力学模型,并开展了数值计算研究,分析了气体变化系数,气室初始压力,气室初始高度和活塞杆内径4个参数对油气弹簧刚度的影响。结果表明气体变化系数对于油气弹簧刚度的影响比较大;刚度会随着活塞杆与外缸体相对位移的增大而增大,研究成果对优化油气弹簧设计具有重要意义。 展开更多
关键词 油气弹簧 刚度性能 数值计算 特征参数
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一种机车橡胶堆刚度性能设计新思路探讨
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作者 王永冠 李心 +1 位作者 丁行武 卜继玲 《机车电传动》 北大核心 2021年第1期29-33,共5页
随着材料科学技术的进步,橡胶配方中的各种材料、工艺和胶粘剂得到了长足发展,金属橡胶粘结强度甚至可以超过橡胶本体强度,这导致机车橡胶堆可尝试采用新型的橡胶自由外型面。以一个典型的机车二系橡胶堆刚度设计为案例,提出了一种利用... 随着材料科学技术的进步,橡胶配方中的各种材料、工艺和胶粘剂得到了长足发展,金属橡胶粘结强度甚至可以超过橡胶本体强度,这导致机车橡胶堆可尝试采用新型的橡胶自由外型面。以一个典型的机车二系橡胶堆刚度设计为案例,提出了一种利用有限元分析方法进行垂向刚度设计的新方法。在材料参数、结构型式和接口尺寸不变的条件下,仅通过橡胶自由外型面的"外凸"型设计,就显著调整了橡胶堆的垂向刚度性能,初步探讨了这种橡胶堆刚度性能设计的新方法和新思路。 展开更多
关键词 机车橡胶堆 橡胶自由外型面 有限元 刚度性能
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2UPR-RPU过约束并联机构刚度性能评价 被引量:5
9
作者 杨超 叶伟 +2 位作者 张克涛 黄风立 张伟中 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期392-401,共10页
运用螺旋理论和应变能方法研究了具有2R1T三自由度的2UPR-RPU过约束并联机构的静弹性刚度性能,模型考虑了杆件和关节的柔度。首先,基于螺旋理论得到分支的约束螺旋系;其次,基于材料力学得到分支中杆件的应变能,通过映射分支约束螺旋系... 运用螺旋理论和应变能方法研究了具有2R1T三自由度的2UPR-RPU过约束并联机构的静弹性刚度性能,模型考虑了杆件和关节的柔度。首先,基于螺旋理论得到分支的约束螺旋系;其次,基于材料力学得到分支中杆件的应变能,通过映射分支约束螺旋系到铰空间得到关节的应变能,通过汇总杆件、关节的应变能和卡氏定理得到与约束螺旋系对应的分支紧凑刚度矩阵;最后,通过虚功原理得到机构的总体刚度矩阵。采用有限元商业软件建立了有限元模型,并与理论模型进行对比,验证了理论模型的正确性。定义弹性元件存储的应变能与总应变能之比作为应变能因子指标,给出了应变能因子指标在规则工作空间的四维切片分布图,从应变能的角度定量评价了各弹性元件对机构刚度性能的影响程度,给出了不同载荷作用下的全局应变能因子指标。本研究为定位对机构刚度性能影响最大的弹性元件提供了新的思路。 展开更多
关键词 并联机构 应变能 静弹性刚度模型 刚度性能评价
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软体心脏固定器柔性支撑臂变刚度性能分析与测试 被引量:3
10
作者 李祥伟 何彦霖 +2 位作者 孙广开 孟凡勇 宋言明 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第6期140-146,共7页
为解决目前非体外循环冠状动脉旁路移植术中所用心脏固定器刚度无法调节、易引起心表组织出血造成副损伤的问题,设计一种基于颗粒堵塞原理的变刚度软体心脏固定器,并探究其柔性支撑臂变刚度性能。将柔性支撑臂简化为悬臂梁模型,利用悬... 为解决目前非体外循环冠状动脉旁路移植术中所用心脏固定器刚度无法调节、易引起心表组织出血造成副损伤的问题,设计一种基于颗粒堵塞原理的变刚度软体心脏固定器,并探究其柔性支撑臂变刚度性能。将柔性支撑臂简化为悬臂梁模型,利用悬臂梁模型进行在不同填充颗粒、不同悬臂梁长度、不同负压下的力-位移测量实验。实验测得填充颗粒的直径越小、支撑臂的长度越短、负压越大,支撑臂所承受的力越大,支撑臂的刚度与负压大小成正比,支撑臂在0~10 mm的位移内承受的最大力能够达到2.4 N。研究结果表明:填充颗粒的大小、支撑臂长度、负压大小对柔性支撑臂变刚度性能都有一定的影响。 展开更多
关键词 软体心脏固定器 颗粒堵塞原理 悬臂梁模型 刚度性能测试
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聚四氟乙烯波纹管刚度性能研究 被引量:3
11
作者 吴海桥 李永生 +1 位作者 王银惠 董珉 《压力容器》 1997年第2期20-24,共5页
本文从聚四氟乙烯(PTFE)材料的力学性能的角度来研讨PTFE波纹管的刚度。通过实测.对PTFE波纹管的初始刚度和稳定刚度及它们之间的关系进行了分析,进而导出了工程公式。本文的研究限于时间和条件,还是初步的,但其结果可供有关PTFE... 本文从聚四氟乙烯(PTFE)材料的力学性能的角度来研讨PTFE波纹管的刚度。通过实测.对PTFE波纹管的初始刚度和稳定刚度及它们之间的关系进行了分析,进而导出了工程公式。本文的研究限于时间和条件,还是初步的,但其结果可供有关PTFE波纹管的设计、选用和标准的制定参考。 展开更多
关键词 波纹管 刚度性能 聚四氟乙烯
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基于三胞模型的三维五向编织复合材料刚度性能预测
12
作者 蒲浩 王育鹏 杨胜春 《材料科学》 CAS 2022年第11期1259-1267,共9页
三维五向编织复合材料空间拓扑结构复杂,为了对其刚度性能进行准确预测,本文首先研究了三维编织工艺中纱线的运动规律,根据空间纱线轨迹在角部、表面和内部的分布情况确定了角胞、面胞和内胞组成的三胞实体模型。然后对三胞模型划分对... 三维五向编织复合材料空间拓扑结构复杂,为了对其刚度性能进行准确预测,本文首先研究了三维编织工艺中纱线的运动规律,根据空间纱线轨迹在角部、表面和内部的分布情况确定了角胞、面胞和内胞组成的三胞实体模型。然后对三胞模型划分对称网格并施加合理的周期性边界条件,通过有限元分析分别计算单胞的刚度性能后,采用体积平均法获得宏观材料的整体刚度,并与试验结果进行比对。研究结果表明,本文构建的三胞结构模型可以准确反映三维五向编织复合材料的细观结构,刚度性能预测结果较好,为组分材料的选择及编织工艺的改进提供了理论依据。 展开更多
关键词 三维五向编织复合材料 三胞模型 有限元分析 刚度性能
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波纹管的轴向自振频率与刚度性能的研究 被引量:1
13
作者 黎廷新 胡坚 +3 位作者 岑汉钊 洪锡刚 李添祥 曹永标 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS 1985年第2期34-41,共8页
本文研究常用的奥氏体不锈钢材料制成的U形波纹管的刚度性能,指出即使在弹性区,随着轴向变形量不同,其刚度值也还有差异.本文导出波纹管在一端固定一端自由和两端固定状态下的轴向自振频率公式,并通过实验,证实了公式较准确,可供工程上... 本文研究常用的奥氏体不锈钢材料制成的U形波纹管的刚度性能,指出即使在弹性区,随着轴向变形量不同,其刚度值也还有差异.本文导出波纹管在一端固定一端自由和两端固定状态下的轴向自振频率公式,并通过实验,证实了公式较准确,可供工程上应用. 展开更多
关键词 波纹管 弹性刚度 钢管 自振频率 固有频率 轴向 刚度性能
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部分断面TBM推进机构的设计及刚度性能分析
14
作者 崔光珍 路华 +3 位作者 肖艳秋 岑亚平 孙春亚 王鹏鹏 《机械传动》 北大核心 2023年第2期60-69,共10页
针对部分断面掘进机串联支撑机构刚度弱、异形TBM断面适应性差、开挖盲区难以处理等问题,设计了基于6-SPS并联机构的部分断面TBM推进机构,提出了考虑平台局部柔性的刚度预估模型建立方法。首先,初选地质条件,根据总推力预测模型确定推... 针对部分断面掘进机串联支撑机构刚度弱、异形TBM断面适应性差、开挖盲区难以处理等问题,设计了基于6-SPS并联机构的部分断面TBM推进机构,提出了考虑平台局部柔性的刚度预估模型建立方法。首先,初选地质条件,根据总推力预测模型确定推进反力、设计推进机构,在逆向运动学的基础上,采用直角坐标边界搜索法计算机构的位置工作空间;然后,通过推导支链与平台的微小位移映射,考虑支链柔性,将动平台重力视为外载荷,使用有限元软件识别平台与支链接触处的柔度系数,建立了推进机构半解析静刚度模型,借助有限元软件验证了模型的准确性;最后,对比分析了平台局部柔性对刚度性能的影响。结果表明,考虑平台局部柔性的刚度模型更精确。研究为部分断面TBM推进机构的设计及样机研制提供了理论基础。 展开更多
关键词 部分断面TBM 并联机构 工作空间 刚度性能
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温度对铁路桥梁刚度性能的影响分析
15
作者 孟浩伟 《中国新技术新产品》 2022年第24期109-111,共3页
该文针对温度和铁路桥梁振动频率之间的关系问题进行研究,并分析温度对铁路桥梁刚度性能的影响。采用希尔伯特变换方法完成对铁路桥梁振动频率的采集,以此作为铁路桥梁刚度性能的表征参数。采用ABC方法代替贝叶斯方法完成温度和振动频... 该文针对温度和铁路桥梁振动频率之间的关系问题进行研究,并分析温度对铁路桥梁刚度性能的影响。采用希尔伯特变换方法完成对铁路桥梁振动频率的采集,以此作为铁路桥梁刚度性能的表征参数。采用ABC方法代替贝叶斯方法完成温度和振动频率关系的估计。这种方法只需要少量的先验概率样本,并且可以根据先验概率样本逼近出后验概率样本,进而完成估计模型的构建。试验结果表明:在实验地,温度升高对铁路桥梁振动频率幅度有负向影响,对铁路桥梁振动频率相位有正向影响。 展开更多
关键词 温度参数 铁路桥梁 刚度性能
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基于机床刚度的滑轨联接面性能分析 被引量:1
16
作者 马雅丽 叶志明 +1 位作者 孙守林 申会鹏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第11期1-4,共4页
采用有限元法对平床身数控车床进行了静态性能计算。基于位移场结果,对比分析了矩形滑轨和燕尾形滑轨的位移特性,研究了滑轨联接面静态性能与机床刚度的关系。考察了两种截面构型滑轨的接触面分布规律,统计出其有效接触面百分比。结果表... 采用有限元法对平床身数控车床进行了静态性能计算。基于位移场结果,对比分析了矩形滑轨和燕尾形滑轨的位移特性,研究了滑轨联接面静态性能与机床刚度的关系。考察了两种截面构型滑轨的接触面分布规律,统计出其有效接触面百分比。结果表明,燕尾形滑轨机床X/Y向刚度均高于矩形滑轨。矩形滑轨有效接触面积百分比为45.9%,燕尾形滑轨为15.6%,矩形滑轨的载荷分布比燕尾形滑轨要均匀。 展开更多
关键词 滑轨联接面 刚度性能 位移特性
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铝合金网壳结构盘式节点整体刚度与变形性能的有限元分析 被引量:1
17
作者 王元清 张俊光 +1 位作者 刘明 柳晓晨 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期385-393,共9页
目的以南京市牛首山佛顶宫铝合金穹顶工程为背景,取其典型节点研究分析,考察铝合金盘式节点的受力性能、破坏模式、极限承载力.方法通过对铝合金盘式节点足尺模型进行静力加载试验,分析了盘式节点整体刚度与变形的性能;采用ABAQUS有限... 目的以南京市牛首山佛顶宫铝合金穹顶工程为背景,取其典型节点研究分析,考察铝合金盘式节点的受力性能、破坏模式、极限承载力.方法通过对铝合金盘式节点足尺模型进行静力加载试验,分析了盘式节点整体刚度与变形的性能;采用ABAQUS有限元软件对盘式节点整体刚度与变形性能进行模拟,并与刚性节点性能进行对比.结果铝合金盘式节点试件PS1在节点盘中心承受集中力,当达到极限荷载破坏后,试验与有限元的破坏现象均表现为上节点盘与工型杆件3连接处的节点盘断裂;上节点盘的应力较大,出现明显的马鞍式变形.结论试件PS1的有限元与试验的荷载位移曲线有比较好的吻合;试件PS1的箱型杆件和工型杆件与刚性节点对应杆件相比具有较高的刚度. 展开更多
关键词 单层网壳结构 铝合金盘式节点 破坏模式 刚度与变形性能 半刚性 静力分析
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基于动静态刚度和阻尼性能提升的机床立柱结构优化设计 被引量:1
18
作者 张轶杰 《建模与仿真》 2023年第3期2359-2375,共17页
以三轴直驱立式铣床的立柱为研究对象,以最大化静刚度与固有频率为目标,采用自适应成长法,对机床立柱的加强筋布局进行优化。为同步提升机床的抗振能力,选取对加工精度最敏感的若干个模态作为目标模态,在立柱上布置多级谐质量阻尼器(TMD... 以三轴直驱立式铣床的立柱为研究对象,以最大化静刚度与固有频率为目标,采用自适应成长法,对机床立柱的加强筋布局进行优化。为同步提升机床的抗振能力,选取对加工精度最敏感的若干个模态作为目标模态,在立柱上布置多级谐质量阻尼器(TMD)系统并确定了其最优安装位置及调谐参数。机床的动静态仿真结果表明,通过该设计方法,在立柱减重8.7%的同时维持了机床原有的动静态刚度性能,并在目标模态处对结构的振动响应进行了有效的抑制,验证了加强筋-TMD组合结构的设计可行性。 展开更多
关键词 立式铣床 加工精度 刚度 静态仿真 加强筋 固有频率 刚度性能 抗振能力
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基于等效荷载位移曲线桥梁刚度性能研究 被引量:3
19
作者 郑见锋 《中国住宅设施》 2021年第12期72-74,共3页
随着我国桥梁数量日益增多,桥梁检测已成为我国桥梁领域的重要工作之一。在实际桥梁荷载检测试验中,常采用堆载法及车辆荷载对桥梁最不利位置进行分级加载,但加载时难以保证加载点位置不变,此时对桥梁最不利位置刚度性能的评估有些失真... 随着我国桥梁数量日益增多,桥梁检测已成为我国桥梁领域的重要工作之一。在实际桥梁荷载检测试验中,常采用堆载法及车辆荷载对桥梁最不利位置进行分级加载,但加载时难以保证加载点位置不变,此时对桥梁最不利位置刚度性能的评估有些失真。为了便于桥梁荷载检测试验更加精确的评判结构的刚度性能,提出基于等效荷载位移曲线来评估桥梁刚度性能,解决荷载检测试验中的多点分级加载问题,并以某预应力混凝土梁桥及预制单片小箱梁为例,来评估桥梁结构的刚度性能,验证其方法的有效性,并为类似工程提供技术参考。 展开更多
关键词 桥梁检测试验 荷载位移曲线 刚度性能
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预埋角钢连接件装配式梁板节点抗震性能试验研究
20
作者 姚银章 《江西建材》 2024年第7期327-328,357,共3页
为提升预埋角钢连接件装配式梁板节点抗震性能,文中对现浇梁板及预埋角钢连接件装配式梁板节点的刚度退化性能、骨架曲线、延性性能及耗散性能进行试验研究。结果表明,现浇梁板节点构件的初始刚度值为16.8 kN/mm,高于预埋角钢连接件装... 为提升预埋角钢连接件装配式梁板节点抗震性能,文中对现浇梁板及预埋角钢连接件装配式梁板节点的刚度退化性能、骨架曲线、延性性能及耗散性能进行试验研究。结果表明,现浇梁板节点构件的初始刚度值为16.8 kN/mm,高于预埋角钢连接件装配式梁板构件仅15.4 kN/mm,降幅为8.3%。现浇梁板与预埋角钢连接件装配式梁板节点耗散能-位移曲线均表现为阶梯式递增的变化规律,现浇梁板节点构件最终的累计耗散能值为12559 kN·mm,高于预埋角钢连接件装配式梁板构件仅为11620 kN·mm,降幅为7.5%。现浇梁板节点构件的峰值荷载为123 kN,预埋角钢连接件装配式梁板构件的峰值荷载为105 kN,降幅为14.6%。预埋角钢连接件装配式梁板节点构件的延性性能较好,承载性能及抗变形能力略低。 展开更多
关键词 装配式结构 梁板 预埋角钢 刚度性能 耗散性能 骨架曲线
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