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地震作用下建筑结构内浮放物体滑移响应研究
1
作者 王刚 蒋冬启 范进 《工程建设与设计》 2025年第9期39-43,共5页
在明确地震作用下浮放物体仅发生滑移而无摇摆运动的条件及其运动方程的基础上,研究建筑结构内浮放物体在地震作用下的滑移响应规律。以某4层混凝土框架结构博物馆为例,建立其数值模型,并参考了文献中已有成果,验证模型建立方法的合理... 在明确地震作用下浮放物体仅发生滑移而无摇摆运动的条件及其运动方程的基础上,研究建筑结构内浮放物体在地震作用下的滑移响应规律。以某4层混凝土框架结构博物馆为例,建立其数值模型,并参考了文献中已有成果,验证模型建立方法的合理性。在4条地震波作用下,分析了浮放物体在结构中不同楼层、不同地震强度情况下的滑移响应,得到了随着楼层的升高,浮放物体的相对位移的变化规律,量化分析了地震波强度对浮放物体滑移响应的最大相对位移的影响。研究结果表明,在Tarzana地震波作用下,当地震波强度从0.2g增加到0.4g再到0.6g时,顶层浮放物的最大滑移量分别增加了350%和143%。 展开更多
关键词 建筑结构 浮放物体 地震作用 滑移响应 数值模拟
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典型平面四杆机构瞬心线解析法及应用研究
2
作者 张九菊 张洪伟 +1 位作者 刘坦辰 文晓琦 《制造业自动化》 2025年第11期182-188,共7页
针对振动膜生物反应器中的滑移架往复频率太高导致的曲柄滑块机构易发生倾覆问题,通过对曲柄滑块机构的连杆速度瞬心的解析解研究,得到了连杆速度瞬心线模型,由该模型计算可知,曲柄连杆长度比分别为15、14、13时,瞬心线的变化规律,即曲... 针对振动膜生物反应器中的滑移架往复频率太高导致的曲柄滑块机构易发生倾覆问题,通过对曲柄滑块机构的连杆速度瞬心的解析解研究,得到了连杆速度瞬心线模型,由该模型计算可知,曲柄连杆长度比分别为15、14、13时,瞬心线的变化规律,即曲柄长度不变,连杆长度越长,整体瞬心线向右平移,连杆瞬心线除中间位置外近乎水平直线,在瞬心线的模型基础上,进一步得到了倾覆极限频率为1.9 Hz和安全频率1.8 Hz在10 min内滑移架的速度和加速度变化规律,并用ADAMS软件验证了曲柄滑块机构瞬心线模型的有效性,为预测振动膜组器机构能否稳定运行提供重要设计理论参考。将连杆速度瞬心线模型推广得到铰链四杆机构的连杆速度瞬心线,并将该模型应用在人体膝关节设计中,得到腿直立和弯曲状态两个极限位置的瞬心线,与人体膝关节J形瞬心轨迹相似,所提出的连杆速度瞬心线模型与人体膝关节理想瞬心轨迹具有很好的匹配度,为具有人机相容性结构的优化设计提供参考,所建立的连杆速度瞬心线模型在生物力学领域有很好的应用前景。 展开更多
关键词 瞬心线 铰链四杆机构 曲柄滑块机构 膝关节 膜组器
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锥体上滚实验的原理分析及教学思考
3
作者 王鹏鹰 周丽娜 +1 位作者 周航宇 孔丽娟 《大学物理》 2025年第9期49-53,共5页
锥体上滚实验是一种常见的科普演示实验,然而对其原理的分析多停留在定性或半定量阶段.建立基于实物的模型并分析其原理,是物理学科的关键能力和核心素养.本文以“锥体上滚”实验为例,结合《大学物理》及《理论力学》课程内容,通过建立... 锥体上滚实验是一种常见的科普演示实验,然而对其原理的分析多停留在定性或半定量阶段.建立基于实物的模型并分析其原理,是物理学科的关键能力和核心素养.本文以“锥体上滚”实验为例,结合《大学物理》及《理论力学》课程内容,通过建立坐标系,求解质心运动轨迹方程,深入分析锥体上滚的条件.同时,进一步推导出锥体在“上滚”过程中质心的速度,并探讨了锥体“只滚不滑”的条件以及锥体与倾斜轨道接触点的位置.通过运用理论知识解决实际问题,旨在提升学生的物理学科关键能力. 展开更多
关键词 锥体上滚 质心 轨迹方程 只滚不滑
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空间运动刚体加速度瞬轴位置的分析
4
作者 樊薇 卢其宜 《科学技术创新》 2024年第16期50-53,共4页
针对空间运动刚体的加速度分析,本文提出了在各种情况下确定空间运动刚体加速度瞬轴(或动轴)位置的方法。研究结果表明,对于空间运动的刚体,当角速度矢与角加速度矢平行时,存在加速度瞬轴(或动轴),此时,刚体可视为绕加速度瞬轴(或动轴)... 针对空间运动刚体的加速度分析,本文提出了在各种情况下确定空间运动刚体加速度瞬轴(或动轴)位置的方法。研究结果表明,对于空间运动的刚体,当角速度矢与角加速度矢平行时,存在加速度瞬轴(或动轴),此时,刚体可视为绕加速度瞬轴(或动轴)作转动,即用加速度瞬轴(或动轴)法求解刚体上任一点的加速度。用这种方法分析空间运动刚体上各点加速度的时候更加方便快捷。 展开更多
关键词 空间运动 加速度瞬轴 加速度动轴 轴向加速度投影定理
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结合智能手机的刚体转动惯量教学演示 被引量：2
5
作者 王云青 周宇菁 +3 位作者 兰小东 董阳 朱云霞 罗锻斌 《大学物理实验》 2024年第3期106-109,共4页
在关于刚体转动的教学中通过先讲解规则刚体的转动惯量,再引导学生推导长方体刚体的转动惯量;接着提出如何测量智能手机的转动惯量的问题.引导学生课间与课后利用智能手机的陀螺仪传感器和Phyphox软件,对手机的转动惯量进行了测量,得到... 在关于刚体转动的教学中通过先讲解规则刚体的转动惯量,再引导学生推导长方体刚体的转动惯量;接着提出如何测量智能手机的转动惯量的问题.引导学生课间与课后利用智能手机的陀螺仪传感器和Phyphox软件,对手机的转动惯量进行了测量,得到了较好的结果.上述实验演示一方面不需要复杂庞大的演示仪器,教师与学生可以直接在课堂上进行自主操作测量,也可以让学生作为课后作业进行测量推算;另一方面,这个演示实验把刚体运动的若干知识点做了很好的综合,如规则长方体转动惯量的推算、平行轴定律、刚体转动动能、能量转换与能量守恒定律等。上述工作为智能手机融入大学物理演示教学提供了有益尝试。 展开更多
关键词 大学物理 演示实验 智能手机 转动惯量
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基于扭摆台架的动态推力测试方法研究 被引量：14
6
作者 刘旭辉 杨飞虎 +5 位作者 魏延明 陈君 汪旭东 毛威 李飞 余西龙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期925-931,共7页
微纳卫星微推力器的性能测试,要求在诊断稳态推力和冲量的同时测量动态推力,为此开展动态推力测试方法研究。根据扭摆式台架的二阶质量-弹簧-阻尼系统模型及特点,提出通过静、动态砝码标定,进行扭摆台架的转动惯量、阻尼常数和弹簧系数... 微纳卫星微推力器的性能测试,要求在诊断稳态推力和冲量的同时测量动态推力,为此开展动态推力测试方法研究。根据扭摆式台架的二阶质量-弹簧-阻尼系统模型及特点,提出通过静、动态砝码标定,进行扭摆台架的转动惯量、阻尼常数和弹簧系数等参数辨识。利用干涉式激光位移计实现对微小位移的高精度和高频响测量,系统的测量精度约为10nm,测试带宽500k Hz。建立了探测器的记录光强与微位移间的数学模型,获取台架微位移,通过对微位移进行一次、二次求导获得台架的速度和加速度信息,根据台架运动方程,实现动态推力测量。误差分析表明,稳态推力测试的最大绝对误差小于0.5mN,动态推力测试的最大误差约为0.58mN。利用落压式工作的微型冷气推力器开展验证试验,结果表明该测试方法能够实现动态推力测量要求,响应频率为50Hz。 展开更多
关键词 微推力器 动态推力 扭摆台架 干涉式激光位移计
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火箭橇加载试验技术研究 被引量：11
7
作者 赵继波 赵峰 +4 位作者 谭多望 孙永强 王广军 龚晏青 季宗德 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期572-576,共5页
根据空气动力学和火箭发动机的相关理论,针对600 m长无缝滑车轨道,对搭载50 kg有效载荷、速度为45 m/s和搭载100 kg有效载荷、速度为200 m/s的两种双轨滑车进行了理论估算和试验验证。试验中,滑车的速度测试采用磁感应法、激光法和高速... 根据空气动力学和火箭发动机的相关理论,针对600 m长无缝滑车轨道,对搭载50 kg有效载荷、速度为45 m/s和搭载100 kg有效载荷、速度为200 m/s的两种双轨滑车进行了理论估算和试验验证。试验中,滑车的速度测试采用磁感应法、激光法和高速摄影法三种方法。试验结果表明,三种测试方法获得的滑车速度值一致,测试结果与理论计算值符合得较好。 展开更多
关键词 基础力学 加载技术 空气阻力 火箭橇 发动机
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弹塑性杆在刚性块轴向撞击下的动力屈曲 被引量：7
8
作者 韩志军 程国强 +2 位作者 马宏伟 张善元 王银邦（推荐） 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2006年第3期337-341,共5页
基于能量原理,对弹塑性杆在刚性块轴向撞击下的动力屈曲问题进行了讨论.用特征线法分析了刚性块轴向撞击弹塑性直杆时应力波传播的过程.考虑了弹塑性应力波传播对屈曲的影响,建立了该问题横向扰动方程.用幂级数解法,理论上给出了该问题... 基于能量原理,对弹塑性杆在刚性块轴向撞击下的动力屈曲问题进行了讨论.用特征线法分析了刚性块轴向撞击弹塑性直杆时应力波传播的过程.考虑了弹塑性应力波传播对屈曲的影响,建立了该问题横向扰动方程.用幂级数解法,理论上给出了该问题的级数解.分析解的性质,得到了发生屈曲时的临界条件.通过理论分析和数值计算,得到了临界速度与冲击质量、临界长度及线性强化模量间的关系. 展开更多
关键词 动力屈曲 应力波 临界条件 幂级数
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三自由度纳米磨削微定位平台的运动学特性 被引量：6
9
作者 田延岭 张大卫 闫兵 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期777-782,共6页
为了克服精密平面磨床进给系统分辨率低而难以实现纳米级磨削加工的不足,设计了一台三自由度微定位平台来实现纳米定位和振动误差动态补偿.该微定位平台采用3个高刚度压电陶瓷驱动器并联驱动,3个弹性铰链实现动平台的导向,利用3个高精... 为了克服精密平面磨床进给系统分辨率低而难以实现纳米级磨削加工的不足,设计了一台三自由度微定位平台来实现纳米定位和振动误差动态补偿.该微定位平台采用3个高刚度压电陶瓷驱动器并联驱动,3个弹性铰链实现动平台的导向,利用3个高精度的电容式位移传感器测量动平台的实际位姿.为了深入研究三自由度微定位平台的运动学特性,分别利用欧拉角和RPY角描述动平台的姿态并基于空间解析几何理论,建立了微定位平台的正、逆解运动学模型,得到了传感器测量值和压电陶瓷驱动点的实际位移输出值间的映射关系,分析了不同姿态描述之间的内在联系,并研究了微定位平台受到压电陶瓷驱动器伸长量限制时的可达姿态空间.试验验证了三自由度微定位平台的特性和所建模型的正确性.试验表明该微定位平台的z向最大位移为12μm,章动角随进动角的不同而变化,最大可达130μrad. 展开更多
关键词 微定位平台 精密平面磨床 运动学 姿态空间
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落体法测刚体转动惯量的测量方法比较 被引量：20
10
作者 郭长立 李三庆 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2005年第3期69-72,共4页
用JIJG-I刚体转动惯量实验仪的同组数据,分别用测角加速度法和测时间法计算待测圆盘的转动惯量,结果表明,测角加速度法比测时间法的测量精度可提高1到2个数量级,具有明显优点;同时分析了测时间法产生误差的主要原因,也指出了使用测角加... 用JIJG-I刚体转动惯量实验仪的同组数据,分别用测角加速度法和测时间法计算待测圆盘的转动惯量,结果表明,测角加速度法比测时间法的测量精度可提高1到2个数量级,具有明显优点;同时分析了测时间法产生误差的主要原因,也指出了使用测角加速度法的注意事项. 展开更多
关键词 落体法 刚体转动惯量 测量方法 角加速度 相对误差
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刚柔耦合系统动力学建模及分析 被引量：11
11
作者 胡振东 洪嘉振 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1999年第10期1087-1093,共7页
准确预测经历大范围刚体运动和弹性变形的柔性体的行为,是当前柔性多体系统动力学领域关注的主要课题·　基于线性理论的传统方法由于无法计及动力刚化效应,导致在许多实际应用中得到错误的结果·　本文从离心力势场的概念出发... 准确预测经历大范围刚体运动和弹性变形的柔性体的行为,是当前柔性多体系统动力学领域关注的主要课题·　基于线性理论的传统方法由于无法计及动力刚化效应,导致在许多实际应用中得到错误的结果·　本文从离心力势场的概念出发,应用Hamilton原理建立了具有动力刚化效应的刚柔耦合系统的运动方程,证明了该方程解的周期性,并采用了Frobenius方法给出了其精确解的一般形式·　通过算例分析了刚体运动对弹性运动的模态和频率的影响· 展开更多
关键词 刚柔耦合系统 建模 动力学 柔性多体系统
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变转动惯量刚体定轴转动的数值研究 被引量：3
12
作者 唐军杰 王爱军 +1 位作者 赵昆 张鹏 《内蒙古师范大学学报（自然科学汉文版）》 CAS 北大核心 2012年第2期187-190,共4页
给出一个变转动惯量刚体模型,用数值方法研究了在恒力矩作用下变转动惯量刚体的定轴转动问题.在开始阶段由于转动惯量变化很小,刚体运动与刚体转动惯量不变的情况相似,随着转动惯量变化增大,在弹性恢复力的作用下,刚体角速度呈周期性变化.
关键词 刚体 变转动惯量 转动定律 数值方法
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五自由度机械臂的运动学分析及时滞控制 被引量：8
13
作者 张晓艳 孙建桥 丁千 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期103-108,共6页
针对五自由度刚性机械臂的操作系统,设计了一种简单的运动学解算方法。在电机的控制系统中,考虑了控制时滞对系统稳定性的影响,可以提高控制系统的性能;采用低通滤波器时间连续法(LPCTA)将时滞微分方程转换为不显含时滞的微分方程,从而... 针对五自由度刚性机械臂的操作系统,设计了一种简单的运动学解算方法。在电机的控制系统中,考虑了控制时滞对系统稳定性的影响,可以提高控制系统的性能;采用低通滤波器时间连续法(LPCTA)将时滞微分方程转换为不显含时滞的微分方程,从而简化了运算;采用最优控制方法进行了控制器设计。实验结果表明:文中提出的运动学解算方法运算量小、准确,适用于机械臂的实时控制应用;所设计的五自由度机械臂的时滞控制系统能够实现机械臂轨迹的跟踪。 展开更多
关键词 机器人 五自由度机械臂 运动学 雅可比矩阵 时滞控制
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不同摆角对三线摆测量转动惯量的影响 被引量：7
14
作者 朱瑜 潘永丰 左安友 《湖北民族学院学报（自然科学版）》 CAS 2014年第2期156-158,161,共4页
采用三线摆法测量物体的转动惯量，讨论在大摆角（大于5°）下悬盘、圆环和圆盘的转动惯量与理论值的差距，发现当摆角在5°～15°时三种待测物的测量结果误差均在5％以内，而当摆角取2°～3°时，周期测量值的起... 采用三线摆法测量物体的转动惯量，讨论在大摆角（大于5°）下悬盘、圆环和圆盘的转动惯量与理论值的差距，发现当摆角在5°～15°时三种待测物的测量结果误差均在5％以内，而当摆角取2°～3°时，周期测量值的起伏反而较大，导致转动惯量的测量值误差较大。所以笔者认为在实验中对摆角的要求不需严格规定在小于5°的范围内，只要不超过15°即可。 展开更多
关键词 三线摆 大摆角 转动惯量
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关于刚体角速度定义的一个注解 被引量：3
15
作者 王侃 任革学 +1 位作者 李俊峰 张雄 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2007年第1期71-72,共2页
给出了一种角速度定义方法．这种方法基于固连坐标系基矢量和单位矢量的导数给出,但避免使用角速度矩阵概念．另外从刚体上速度分布的角度,用速度场旋度的方法解释角速度．可以帮助学生从另外一个角度来理解角速度概念．
关键词 刚体 角速度 欧拉有限位移定理 速度场旋度
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被约束刚体连续运动的充分必要条件 被引量：3
16
作者 赵铁石 祁晓园 +1 位作者 鹿玲 黄真 《燕山大学学报》 CAS 2000年第3期225-227,共3页
在判别约束下刚体能否运动的约束功率判据的基础上，提出了“约束加功率”这一概念，并将“约束加功率为零”作为区分被约束刚体瞬时运动与连续运动的数学判据。给出了被约束刚体连续运动的充分必要条件，揭示了瞬时运动机构的机构学本质。
关键词 螺旋理论 约束 连续运动 瞬时运动 机构学
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速度瞬心的加速度特性及其应用 被引量：4
17
作者 陈奎孚 汪倩华 张云文 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第6期34-37,共4页
分析了瞬心的加速度特性，建立了刚体平面纯滚动的轨迹方程。指出瞬心加速度正交于瞬心线。据此，不仅能将圆盘纯滚动运动分析纳入普通的杆系几何法，而且可简化任意轮廓的刚体纯滚动的运动分析过程。
关键词 运动分析 瞬心 加速度 几何法 轨迹 刚体运动
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再论刚体在固定面上纯滚动时接触点的加速度 被引量：3
18
作者 韦利波 许政 +1 位作者 闫琴 李斌 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2010年第1期89-90,共2页
应用点的速度合成定理和加速度合成定理,推导出刚体在固定曲面上作平面纯滚动时接触点的速度和加速度的计算公式.该方法易于理解.
关键词 纯滚动 接触点 加速度 曲率中心
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锥体上滚实验的原因分析 被引量：6
19
作者 荣振宇 张莉 +2 位作者 王培吉 陈志友 孙海波 《大学物理》 北大核心 2009年第3期26-28,共3页
从锥体上滚实验的几何条件出发,分析该实验中双圆锥体沿倾斜导轨向上滚动的根本原因,并讨论了几何参数对实验的影响.
关键词 演示实验 锥体上滚 力矩 转动动能
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刚体群点的预测模型 被引量：2
20
作者 王惠文 朱力行 冯鸣鸣 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第6期763-768,共6页
本文讨论了对刚体群点进行动态预测的建模方法．该方法尽可能地保持群点间相互联系的整体性，仅对群点运动中的独立运动因素进行建模．当刚体群点集合中样本点数量很大时，它可以使建模工作量大幅度下降，同时使模型的精度和可靠性得到... 本文讨论了对刚体群点进行动态预测的建模方法．该方法尽可能地保持群点间相互联系的整体性，仅对群点运动中的独立运动因素进行建模．当刚体群点集合中样本点数量很大时，它可以使建模工作量大幅度下降，同时使模型的精度和可靠性得到更好的保证． 展开更多
关键词 刚性结构 预测技术 模型法 刚体群点
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