基于有限元的变截面空心薄壁高墩线形控制及影响因素分析

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作者 张文轩 刘传起 +1 位作者 梁胜阳 李文杰 《兰州工业学院学报》 2025年第6期13-20,共8页

为研究施工过程中空心薄壁高墩的线形变化,以郑洛高速庙路河大桥6号墩为依托,建立了变截面空心薄壁高墩有限元模型,分析了不同风荷载等级、温差和初始倾角缺陷下的墩顶位移变化规律及施工期间荷载对高墩线形的影响。结果表明:随着风速... 为研究施工过程中空心薄壁高墩的线形变化,以郑洛高速庙路河大桥6号墩为依托,建立了变截面空心薄壁高墩有限元模型,分析了不同风荷载等级、温差和初始倾角缺陷下的墩顶位移变化规律及施工期间荷载对高墩线形的影响。结果表明:随着风速等级的增大,空心薄壁高墩墩顶位移呈指数型增长,风速由4级增至6级时,顺桥向墩顶位移增大了1.25倍;随着墩身高度的增加,墩顶位移持续增大,10级风速时,墩高由45 m增至50 m、由70 m增至75 m,墩顶位移分别增加了2.24、6.43 mm;高墩墩顶位移与墩身温差呈正相关的趋势,温差为2℃时,顺桥向墩顶位移为1.94 mm,当温差达到20℃时,顺桥向墩顶位移增至17.74 mm,增长了约8.1倍;当倾角在0.05°内变化时,顺桥向墩顶位移增幅不大,倾角为0.03°时,顺桥向墩顶位移仅增加了约0.49 mm,但当超过0.05°后,随着角度的增大,顺桥向墩顶位移呈线性增大的趋势。施工过程中,6号墩采用三维坐标控制法监测墩身线形,并及时校核垂直度,保证了高墩线形偏差值在规定范围内。 展开更多

关键词 变截面 空心薄壁高墩 风荷载 日照温差 初始倾角缺陷 垂直度 线形控制

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大跨重型钢箱梁整体智能提升过程线形分析与控制

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作者 刘小锋 栗明亮 +2 位作者 朱书红 孙亚迪 李文杰 《兰州工业学院学报》 2025年第6期21-27,共7页

为确保大跨钢箱梁整体提升能够顺利合龙、成桥线形满足设计要求,以福宜高速小屯特大桥为工程背景,采用理论分析与有限元法相结合,计算了钢箱梁制造尺寸,并对钢箱梁线形进行了施工全过程控制,探讨了整体智能提升过程中的关键技术。结果表... 为确保大跨钢箱梁整体提升能够顺利合龙、成桥线形满足设计要求,以福宜高速小屯特大桥为工程背景,采用理论分析与有限元法相结合,计算了钢箱梁制造尺寸,并对钢箱梁线形进行了施工全过程控制,探讨了整体智能提升过程中的关键技术。结果表明:钢箱梁梁端制造倾角为-0.112°和0.192°,顶、底板的配切长度为49 mm和57 mm,采用节段组拼一体化技术,使得钢箱梁大节段接长后高程误差最大为5 mm;在钢箱梁安装阶段,对墩顶支座预偏5.20 mm和12.14 mm,并采用自平衡锚定整体智能提升方法,实现了墩顶段钢箱梁匹配断面之间距离、提升段钢箱梁空中姿态的精准控制。大跨重型钢箱梁一次提升到位,高程误差均小于10 mm,线形控制效果良好。 展开更多

关键词 大跨径重型钢箱梁 整体智能提升 几何控制法 全过程线形 施工技术

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三种翼型参数化方法的研究 被引量：8

3

作者 孙勤 张俊彦 邹汝红 《湘潭大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2013年第3期34-39,共6页

研究了型函数扰动法、控制点法以及复合映射法三类翼型参数化方法在翼型优化设计中的应用.对比这些方法的几何收敛及气动特性收敛结果发现,形状函数的几何表征能力最强,Hicks-Henne型函数、Spline函数依次次之.通过基于偶极子面元法的... 研究了型函数扰动法、控制点法以及复合映射法三类翼型参数化方法在翼型优化设计中的应用.对比这些方法的几何收敛及气动特性收敛结果发现,形状函数的几何表征能力最强,Hicks-Henne型函数、Spline函数依次次之.通过基于偶极子面元法的翼型逆设计,运用SQP算法优化求解,比较各参数化方法的设计结果得出第一类方法计算精度最高、第二类计算稳定性最强、第三类不易于推广的结论. 展开更多

关键词 型函数扰动法 控制点法 复合映射法 SQP算法 翼型逆设计

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张力结构形状调整优化分析 被引量：6

4

作者 肖南 肖新 董石麟 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1513-1519,共7页

通过在张力结构杆件中引入作动器,主动调整杆件的长度,改变结构的形状,以提高张力结构的刚度和减小结构受力.定义了结构的合理工作状态系数,得出了作动器与杆件串联时的综合刚度和考虑作动器主动变形量的结点位移方程.以结构工作状态系... 通过在张力结构杆件中引入作动器,主动调整杆件的长度,改变结构的形状,以提高张力结构的刚度和减小结构受力.定义了结构的合理工作状态系数,得出了作动器与杆件串联时的综合刚度和考虑作动器主动变形量的结点位移方程.以结构工作状态系数最小为目标,以作动器主动变形量为未知量,考虑索的应力约束、结点的位移约束以及作动器参数等约束条件建立了优化模型,编制了相应的求解程序.通过算例表明,作动器工作调整张力结构的形状后,在相同荷载作用下,结构的刚度大大提高,并且通过合理地布设作动器,可以达到杆件受力减小而结构刚度增大的优化目的. 展开更多

关键词 张力结构 形状调整 作动器 线性规划

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压电曲梁单元及其形状控制 被引量：4

5

作者 王剑 赵国忠 +1 位作者 王悦东 兆文忠 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期641-646,共6页

航空航天等领域对结构形状要求非常严格,利用压电材料的逆压电效应控制结构变形是现代空间结构形状控制中一个很好的选择。本文基于一般曲梁单元,推导了空间压电曲梁单元的方程表达式,主体壳结构与压电单元之间利用约束方程连接。在此... 航空航天等领域对结构形状要求非常严格,利用压电材料的逆压电效应控制结构变形是现代空间结构形状控制中一个很好的选择。本文基于一般曲梁单元,推导了空间压电曲梁单元的方程表达式,主体壳结构与压电单元之间利用约束方程连接。在此基础上进一步采用最小二乘法得到了压电控制单元上的最优电压,实现了压电曲梁单元的变形控制。数值算例表明了本文计算模型和控制方法的有效性。 展开更多

关键词 压电曲梁 有限元 最小二乘法 形状控制

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磁控形状记忆合金蠕动型直线电机研究 被引量：23

6

作者 王凤翔 张庆新 +2 位作者 吴新杰 李文君 井路生 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期140-144,共5页

磁控形状记忆合金(MSM)是一种新型具有形状记忆功能的合金材料,不仅变形率大,易于控制,动态响应速度高,而且功率密度大和机电能量转换效率高,特别适合于制造高精度的运动与位置控制执行器。该文首先介绍MSM材料在磁场作用下的变形机理... 磁控形状记忆合金(MSM)是一种新型具有形状记忆功能的合金材料,不仅变形率大,易于控制,动态响应速度高,而且功率密度大和机电能量转换效率高,特别适合于制造高精度的运动与位置控制执行器。该文首先介绍MSM材料在磁场作用下的变形机理与磁控特性,然后分析利用仿生学蠕动原理将MSM小步距的位移累加形成直线电机所需要的大行程的工作原理,而后论述蠕动型MSM直线电机的设计与控制方法,最后给出样机的试验结果。 展开更多

关键词 蠕动型直线电机 磁控形状记忆合金 磁控特性 励磁绕组

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超高空间异形曲面索塔线形控制技术研究 被引量：7

7

作者 李杰 郑建新 +1 位作者 杨切 周浩 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第12期5285-5293,共9页

针对超高空间异形曲面索塔形状复杂、曲率及尺寸变化大、整体施工及控制过程难度大且智能化控制技术研究较少的问题,以重庆白居寺长江大桥超高空间水滴形索塔为研究背景,对该结构类型索塔精细化及智能化施工控制技术开展研究。首先对索... 针对超高空间异形曲面索塔形状复杂、曲率及尺寸变化大、整体施工及控制过程难度大且智能化控制技术研究较少的问题,以重庆白居寺长江大桥超高空间水滴形索塔为研究背景,对该结构类型索塔精细化及智能化施工控制技术开展研究。首先对索塔施工全过程进行了有限元分析,并且采用三维BIM技术对异形曲面模板设计及制造进行了优化,同时对上塔柱临时横撑的顶推力及拆除顺序进行了分析,并对桥塔应力、线形进行监测,最后提出索塔变形自动化监测方法及塔肢线形和临时横撑轴力智能化控制技术。结果表明:索塔施工全过程,混凝土拉、压应力均未超出规范限值;采用三维BIM技术,优化了异形曲面模板设计及制作工艺,节约了10%~20%的模板制作成本;所提出的倾角仪+全球卫星实时差分定位技术(global navigation satellite system real-time kinematic,GNSS-RTK)融合测量方法与全站仪测量结果最大绝对误差仅1.6 mm,最大相对误差仅5.41%,具有较高的精度;采用塔肢线形和临时横撑轴力智能化控制技术使临时横撑的轴力误差始终控制在10%以内,塔肢的位移误差也控制在5 mm以内,索塔线形控制效果显著,同时当第n层横撑施工后,可通过控制第n-i(i=1,2,…,m)层横撑内力相对恒定来控制塔肢的变形相对稳定;临时横撑最佳拆除顺序应遵循由中间往两端拆除的原则。 展开更多

关键词 斜拉桥 异形索塔 线形控制 BIM 智能化

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改进型负输入整形与最优控制结合的振动抑制方法 被引量：12

8

作者 赵志刚 游斌弟 赵阳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期202-208,共7页

针对诸如柔性机械臂这类柔性系统的主动振动控制问题,提出了基于改进型负输入整形和最优控制结合的振动抑制方法。以柔性机械臂为研究对象,设计最优状态反馈控制实现其旋转机动任务及柔性振动抑制。为增强柔性振动抑制效果和改善系统的... 针对诸如柔性机械臂这类柔性系统的主动振动控制问题,提出了基于改进型负输入整形和最优控制结合的振动抑制方法。以柔性机械臂为研究对象,设计最优状态反馈控制实现其旋转机动任务及柔性振动抑制。为增强柔性振动抑制效果和改善系统的运动时间,根据引入线性二次型调节器(LQR)反馈后整个闭环系统的振动频率和阻尼比设计改进型负输入整形器作为前馈控制器。将前馈控制与反馈控制相结合能发挥其各自的优点,提高系统的性能。仿真分析结果表明,所设计的混合控制策略可以有效地抑制柔性振动,且可以减少系统响应时间的延迟和加快系统响应速度。 展开更多

关键词 主动振动控制 改进型负输入整形 最优控制 线性二次型调节器 柔性机械臂 振动抑制

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线性聚能爆破时影响岩体损伤因素的灰色关联分析 被引量：6

9

作者 赵建平 戴东波 +2 位作者 张振洋 姚天雨 杨晓红 《爆破》 CSCD 北大核心 2018年第4期14-19,共6页

为了研究线性聚能爆破对炮孔周围岩体损伤的影响,选用不同聚能锥角(40°、50°、60°、70°、80°)的聚能管在井下巷道侧壁开展了线性聚能爆破和损伤测试试验。在不同参数下岩体损伤实测数据的基础上,以岩体爆破损... 为了研究线性聚能爆破对炮孔周围岩体损伤的影响,选用不同聚能锥角(40°、50°、60°、70°、80°)的聚能管在井下巷道侧壁开展了线性聚能爆破和损伤测试试验。在不同参数下岩体损伤实测数据的基础上,以岩体爆破损伤度作为系统特征变量,并选取装药量、爆心距、岩体质量、炮孔深度、聚能锥角和聚能方向夹角作为相关因素变量,运用灰色关联法进行计算。结果表明:聚能方向夹角和聚能锥角对周围岩体损伤的影响程度最大,装药量和爆心距的影响次之,岩体质量和炮孔深度对聚能爆破岩体损伤的影响相对于其它因素要偏小一些,为线性聚能爆破的工程应用提供理论指导。 展开更多

关键词 线性聚能爆破 控制爆破 岩体损伤 灰色关联分析

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MSMA直线驱动器的数学模型及控制系统 被引量：5

10

作者 张庆新 张红梅 +1 位作者 席剑辉 刘洋 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第5期723-726,共4页

针对新型功能材料磁控形状记忆合金(Magnetically Controlled Shape Memory Alloy简称MSMA)在磁场作用下变形量大、动态响应频率高、功率密度大和机电能量转换效率高的特点,提出了一种基于MSMA材料的新型直线驱动器及其控制系统的设计方... 针对新型功能材料磁控形状记忆合金(Magnetically Controlled Shape Memory Alloy简称MSMA)在磁场作用下变形量大、动态响应频率高、功率密度大和机电能量转换效率高的特点,提出了一种基于MSMA材料的新型直线驱动器及其控制系统的设计方案,在分析了其工作原理的基础上,建立了系统的动力学模型,并进行了分析计算;给出了MSMA驱动器的样机和实验结果,实验结果表明:模型的正确性和实用性,为MSMA材料在智能系统中的应用提供了理论和实验基础。 展开更多

关键词 磁控形状记忆合金 直线驱动器 模型 样机 蠕动

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起爆方式对线性成型装药爆炸威力的影响 被引量：4

11

作者 周涛 王康康 +1 位作者 杜忠华 刘杰 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期37-42,共6页

为研究不同起爆方式对线性成型装药爆炸威力的影响,根据线性成型装药的爆轰机理,设计了5种起爆方式,得到不同起爆方式下线性成型装药的侵彻威力。结果表明,对线性成型装药,端面起爆可以形成偏向的线性爆炸成型弹丸(EFP);上端面中心点起... 为研究不同起爆方式对线性成型装药爆炸威力的影响,根据线性成型装药的爆轰机理,设计了5种起爆方式,得到不同起爆方式下线性成型装药的侵彻威力。结果表明,对线性成型装药,端面起爆可以形成偏向的线性爆炸成型弹丸(EFP);上端面中心点起爆和上端面中心线多点起爆可以形成正向线性EFP;两端同时起爆可以形成大威力EFP;上端面两棱多点对碰起爆可以通过控制横向和轴向的起爆时差形成散点EFP。起爆误差是多点起爆下影响线性成型装药侵彻威力的主要因素。 展开更多

关键词 爆炸力学 线性成型装药 起爆方式 起爆误差 可控制起爆 爆轰波

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基于PDFF和输入整形的钻孔机残余震动抑制 被引量：1

12

作者 唐道奎 支长义 +1 位作者 谭志红 杨留柱 《微电机》 北大核心 2011年第1期100-103,共4页

针对永磁直线电机(PMLSM)在PCB钻孔机应用中的加速度提升和定位过程中震荡的问题,提出了一种解决方案。在速度环驱动器采用PDFF算法和在位置环前端采用输入整形技术的技术方案,并对方案进行了仿真和验证,有效的解决了钻孔机XY平台快速... 针对永磁直线电机(PMLSM)在PCB钻孔机应用中的加速度提升和定位过程中震荡的问题,提出了一种解决方案。在速度环驱动器采用PDFF算法和在位置环前端采用输入整形技术的技术方案,并对方案进行了仿真和验证,有效的解决了钻孔机XY平台快速定位问题并且在实际应用中提高了钻孔机的加工效率,该方案在实际系统上运行良好。 展开更多

关键词 永磁直线伺服系统 PDFF 输入整形技术 位置控制

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磁控形状记忆合金直线驱动器 被引量：10

13

作者 张庆新 王凤翔 +1 位作者 李文君 杨静 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第20期1787-1790,共4页

介绍了磁控形状记忆合金在磁场作用下的形变机理 ,并测得在 0 4T的磁场下其自由形变率可达 3.6%。根据其变形机理 ,利用仿生学原理研制出了磁控形状记忆合金驱动器样机及其控制系统 ,实现了驱动器大的行程和往复运动 。

关键词 磁控形状记忆合金 马氏体相变 直线驱动器 样机

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磁控形状记忆合金执行器及其控制系统的研究

14

作者 张庆新 王凤翔 +1 位作者 杨静 吴新杰 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期278-280,共3页

在分析了新型功能材料磁控形状记忆合金形变机理的基础上,利用其特性和仿生学蠕动原理设计了一种高出力、快响应、可控性好且能实现往复运动的直线驱动器,完成了控制系统的设计和调试,得出了实验结果。结果表明,该执行器具有一定的实用... 在分析了新型功能材料磁控形状记忆合金形变机理的基础上,利用其特性和仿生学蠕动原理设计了一种高出力、快响应、可控性好且能实现往复运动的直线驱动器,完成了控制系统的设计和调试,得出了实验结果。结果表明,该执行器具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 磁控形状记忆合金 执行器 控制系统 形状记忆效应 磁性材料

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基于反馈线性化与闭环增益成形的减摇鳍控制 被引量：7

15

作者 王新屏 张显库 《中国航海》 CSCD 北大核心 2007年第4期5-8,共4页

根据减摇鳍系统的非线性数学模型,设计了一种具有鲁棒性的非线性控制器。通过采用精确反馈线性化方法将减摇鳍系统的非线性模型线性化,然后用闭环增益成形算法设计出非线性鲁棒控制器。用Matlab的Simulink工具箱分别对相同海况下未进行... 根据减摇鳍系统的非线性数学模型,设计了一种具有鲁棒性的非线性控制器。通过采用精确反馈线性化方法将减摇鳍系统的非线性模型线性化,然后用闭环增益成形算法设计出非线性鲁棒控制器。用Matlab的Simulink工具箱分别对相同海况下未进行减摇控制、已设定航速及航速减半状态时采用减摇鳍控制的非线性数学模型进行仿真。仿真结果表明,该控制策略对于减摇鳍非线性控制系统是十分有效的,特别是鲁棒性能令人满意。算法的设计过程简单,物理意义明显。 展开更多

关键词 船舶 舰船工程 减摇鳍 非线性鲁棒控制 精确反馈线性化 闭环增益成形

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基于能量成型的永磁同步直线电机控制研究 被引量：1

16

作者 焦留成 姚涛 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2015年第3期1-5,共5页

针对永磁同步直线电机(LPMSM)速度控制问题,从能量成型的观点出发,将其看作能量转换装置,采用端口受控耗散哈密顿(PCHD)理论推导出LPMSM系统的端口受控哈密顿模型.在哈密顿结构基础上利用互联和阻尼配置,给出闭环系统期望的哈密顿函数,... 针对永磁同步直线电机(LPMSM)速度控制问题,从能量成型的观点出发,将其看作能量转换装置,采用端口受控耗散哈密顿(PCHD)理论推导出LPMSM系统的端口受控哈密顿模型.在哈密顿结构基础上利用互联和阻尼配置,给出闭环系统期望的哈密顿函数,对速度控制器进行了设计.设计中直接采用哈密顿函数作为存贮函数,使系统在满足无源性的条件下达到了要求的性能,具有明确的物理意义.仿真结果表明,设计的闭环控制系统能够快速响应负载阻力的变化,具有良好的鲁棒性. 展开更多

关键词 永磁同步直线电机 能量成型 端口受控哈密顿 互联和阻尼配置 速度控制器

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MSM原理及其在直线驱动器上的应用

17

作者 张庆新 王凤翔 +2 位作者 吴新杰 井路生 李文君 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期458-460,共3页

磁控形状记忆合金(M SM)是一种新型功能材料,具有形变量大和机电能量转换效率高的特点。该文首先介绍了M SM在磁场作用下的形变机理,并测得在0.4 T的磁场下其自由形变率可达3.6%。然后分析利用仿生学蠕动原理将M SM小步距的位移累加形... 磁控形状记忆合金(M SM)是一种新型功能材料,具有形变量大和机电能量转换效率高的特点。该文首先介绍了M SM在磁场作用下的形变机理,并测得在0.4 T的磁场下其自由形变率可达3.6%。然后分析利用仿生学蠕动原理将M SM小步距的位移累加形成直线驱动器所需要的大行程的工作原理,设计出了M SM直线驱动器及其控制系统,最后给出了样机的实验结果。 展开更多

关键词 磁控形状记忆合金(MSM) 直线驱动器 蠕动 设计

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用线性编程法优化辊型 被引量：1

18

作者 路素娟 王怀宇 《宽厚板》 2005年第1期38-43,共6页

用线性编程法优化辊型 ,对单机架轧机来说方法相对简单、应用广泛而且有实际效益。

关键词 辊型 单机架 轧机 编程 线性 效益 实际

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船舶横摇运动中的混沌及其非线性简捷控制 被引量：11

19

作者 张显库 王坤飞 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期21-27,共7页

为了描述并控制船舶横摇运动中的非线性随机现象,用混沌的Duffing方程刻画船舶横摇运动的非线性现象,符合程度较好,说明船舶在海浪作用下的运动在一定条件下可能产生混沌现象。采用精确反馈线性化和闭环增益成形算法相结合的非线性简捷... 为了描述并控制船舶横摇运动中的非线性随机现象,用混沌的Duffing方程刻画船舶横摇运动的非线性现象,符合程度较好,说明船舶在海浪作用下的运动在一定条件下可能产生混沌现象。采用精确反馈线性化和闭环增益成形算法相结合的非线性简捷控制方法控制船舶横摇运动中的混沌,取得了令人满意的控制效果,仿真结果验证了所设计的控制器具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 船舶 舰船性能 横摇 混沌 非线性简捷控制 闭环增益成形 精确反馈线性化

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基于回路成形的涡扇发动机自抗扰控制

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作者 孙有田 牟春晖 《战术导弹技术》 北大核心 2015年第4期53-58,共6页

为抑制控制器硬件电路不确定性因素和控制中的内外干扰对涡扇发动机高压转子转速控制的影响,设计了线性自抗扰控制器。线性自抗扰控制器由跟踪微分器、扩张状态观测器和误差反馈控制器三部分组成,跟踪微分器负责安排转速指令过渡过程;... 为抑制控制器硬件电路不确定性因素和控制中的内外干扰对涡扇发动机高压转子转速控制的影响,设计了线性自抗扰控制器。线性自抗扰控制器由跟踪微分器、扩张状态观测器和误差反馈控制器三部分组成,跟踪微分器负责安排转速指令过渡过程;扩张状态观测器充分利用转速变化的量测信息,可对转速控制信号的内外部干扰进行观测;误差反馈控制器设计时采用了频域校正方法设计控制器,在补偿扩张状态观测器预估干扰的同时,实现发动机的转速控制。最后对某型涡扇发动机控制系统的仿真结果表明,以上自抗扰控制器具有强鲁棒性和抗干扰性能。 展开更多

关键词 回路成形 线性自抗扰控制 涡扇发动机 扩张状态观测器

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