面向满应力准则的非线性连续结构截面尺寸优化设计理论与分析

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目前的连续体优化设计通常局限于局部优化和材料拓扑优化,工程应用可行性偏弱。此外,基于满应力的优化设计对复杂荷载形式和材料非线性特征的考虑不够充分,无法直接指导结构弹塑性优化设计。基于工程结构的力学特征、几何形状和荷载模式,探究连续体的截面及形状优化的理论方法和力学解析解具有重要的理论和工程价值。将工程结构等效为变截面连续悬臂梁,将风荷载和地震作用等复杂荷载简化为均布荷载、倒三角荷载和与惯性力相关荷载三种荷载分布形式,针对具有圆环形和箱形等典型横截面的结构,根据满应力理念将结构沿高度方向应力相等或相近作为优
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商用车驾驶室采用阻尼可调式半主动悬置能使车辆在各种行驶工况下得到较好的乘坐舒适性。以往研究以驾驶室悬置作为隔离体来单独研究其控制策略,控制精度较低,通过整合整车其他振动系统,建立了轮胎-主悬架-驾驶室悬置的整车十自由度振动模型,并以此为基础研究驾驶室半主动悬置系统的控制算法。考虑到系统滞后特性及算法特性,采用Smith-PID和模糊自适应PID两种算法进行研究,结果表明基于两种算法所设计的控制器均能有效抑制驾驶室的振动响应。其中模糊自适应PID比Smith-PID在控制驾驶室振动响应方面更优越、控制力曲线
该研究运用层合板理论对纵横双向加筋复合材料层合板的自由振动问题进行了理论研究。基于Kirchhoff-Love假设和复合材料结构力学,推导了层合板的本构方程,运用热力学第二定律和瑞利-里兹法建立了四边简支加筋层合板自由振动固有频率的特征方程。通过编写MATLAB软件程序,分析了加筋数目和加筋横截面几何参数的改变对加筋层合板固有频率的影响,所得的理论解与ABAQUS软件有限元结果非常吻合,验证了理论解的正确性。根据参数分析所得的结果,提出了层合板加强筋的优化方案。该研究方法避免了求解平衡微分方程时必须考虑的
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利用复变函数方法,针对十二次二维准晶圆形弧段界面多裂纹的热应力问题进行分析。结合柯西型积分、分区全纯函数理论、广义Liouville定理、Riemann-Schwarz解析延拓定理以及复应力函数奇性主部分析,导出了集中热源作用于基体内任意一点时夹杂内外温度场、声子场及相位子场的一般复势解。所得结果与已有结果进行了对比,验证了该方法的有效性。数值算例讨论了夹杂半径、点热源强度对应力及裂纹尖端应力强度因子的影响规律,以期更好地指导准晶材料的设计和应用。
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为实现商用车线控转向,设计一套新的线控转向系统架构及其转角跟踪控制算法.新的线控转向系统采用丝杠螺母结构中的丝杠直接控制纵拉杆,螺母通过带轮机构被电机驱动.对线控转向系统结构进行运动学分析,推导转向系统可变传动比,采用前轮转角为状态变量,建立线控转向系统二阶动力学模型.基于转角跟踪目标,采用反步控制算法,设计线控转向系统转角跟踪控制器,通过反馈系统线性化处理系统参数不确定和环境干扰问题,实现准确的目标转角跟踪,并建立李雅普诺夫函数,证明了采用反步控制的线控转向系统是渐进稳定的.搭建采用“丝杠螺母+带轮机构
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