一种飞行器口盖连接的柔性楔块机构设计与力特性分析及试验

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作者 杨洪基 陈杰 +2 位作者 李卓然 赵昀皓 赵京 《中国机械工程》 北大核心 2025年第11期2670-2677,共8页

针对飞行器口盖传统连接方式维修效率低、可重复使用性差等缺点,设计了一种由柔性楔形块和楔形槽组成的楔块机构,利用柔性楔形块铰链转动与楔形槽配合产生的预紧力,以及柔性楔形块和楔形槽上不同直径的螺纹孔实现楔块机构的结合和分离... 针对飞行器口盖传统连接方式维修效率低、可重复使用性差等缺点,设计了一种由柔性楔形块和楔形槽组成的楔块机构,利用柔性楔形块铰链转动与楔形槽配合产生的预紧力,以及柔性楔形块和楔形槽上不同直径的螺纹孔实现楔块机构的结合和分离。采用伪刚体法和积分法建立了变形模型与力学模型,并对关键设计参数进行了力学特性分析。仿真和实物试验表明,楔块机构在中低频工况下具有抗松动和抗分离的能力。 展开更多

关键词 口盖连接 楔块机构 柔性铰链 伪刚体模型 有限元仿真

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基于刚性块体模型的近−远场崩落矿岩流动特性 被引量：9

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作者 孙浩 陈帅军 +6 位作者 高艳华 金爱兵 覃璇 巨有 尹泽松 李木芽 赵增山 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期205-214,共10页

为进一步揭示远场条件下金属矿山崩落矿岩运移演化机理,综合利用物理试验、数值模拟和理论分析等手段,构建单口放矿模型开展近−远场崩落矿岩流动特性研究.首次基于离散元软件PFC3D和刚性块体模型构建放矿数值模型,并通过近场放矿物理试... 为进一步揭示远场条件下金属矿山崩落矿岩运移演化机理,综合利用物理试验、数值模拟和理论分析等手段,构建单口放矿模型开展近−远场崩落矿岩流动特性研究.首次基于离散元软件PFC3D和刚性块体模型构建放矿数值模型,并通过近场放矿物理试验与模拟结果的对比分析,证明了刚性块体模型在崩落矿岩流动特性研究中的可靠性与优越性.在此基础上,对远场条件下松动体形态变化规律、矿岩流动体系内的应力演化规律及其力学机理进行了量化研究.研究结果表明:1)近−远场条件下的松动体形态变化均符合倒置水滴理论.在放矿初始阶段,松动体最大宽度随高度增大呈幂函数形式快速增加;随后,松动体最大宽度随高度增大而近似线性增加.2)崩落矿岩流动过程中存在明显的应力拱效应.随着矿岩散体松动范围不断扩大,松动体外围一定范围内的垂直应力均呈明显下降趋势,水平应力逐渐增大并在松动区域到达前出现激增现象;而松动体内的水平应力与垂直应力则急剧下降至较低水平. 展开更多

关键词 放矿 近−远场条件 崩落矿岩 流动特性 刚性块体模型

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多放矿口间的矿岩颗粒均匀流与应力演化规律 被引量：3

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作者 孙浩 苏楠 +1 位作者 金爱兵 陈帅军 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期724-732,共9页

针对当前多口放矿研究中存在的放矿口间距阈值和应力分布等问题,基于刚性块体模型开展不同放矿口间距和放矿方式条件下的放矿数值试验,对多放矿口间的矿岩颗粒均匀流与应力演化规律进行量化研究.研究结果表明:多口放矿条件下能够产生矿... 针对当前多口放矿研究中存在的放矿口间距阈值和应力分布等问题,基于刚性块体模型开展不同放矿口间距和放矿方式条件下的放矿数值试验,对多放矿口间的矿岩颗粒均匀流与应力演化规律进行量化研究.研究结果表明:多口放矿条件下能够产生矿岩颗粒均匀流的放矿口间距阈值介于1.0~1.25倍的松动体最大宽度.矿岩颗粒流动体系内存在明显的应力拱效应,放矿过程中松动体上方的垂直应力会逐渐向两侧非松动区域转移.在所研究的取值范围内,采场底部最大垂直应力已接近初始垂直应力的1.8倍.放矿过程中采场内非松动区域的配位数约为8~9,且空间高度越低其配位数越大;在松动区域内越接近放矿口的位置,其矿岩颗粒越松散且运移与接触变化的无序程度越高. 展开更多

关键词 多放矿口 矿岩颗粒 均匀流 应力演化 刚性块体模型

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脆性各向异性岩石破坏过程数值模拟 被引量：12

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作者 姚池 何忱 +2 位作者 蒋水华 杨建华 姜清辉 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期96-103,共8页

在改进刚体弹簧方法的基础上,采用Hoek-Brown准则判断界面破坏,提出各向异性Voronoi网格的生成方法,并引入界面细观参数各向异性的赋值函数,最终建立了脆性各向异性岩石损伤破坏过程的数值模拟方法。利用该方法对文献中的试验结果进行... 在改进刚体弹簧方法的基础上,采用Hoek-Brown准则判断界面破坏,提出各向异性Voronoi网格的生成方法,并引入界面细观参数各向异性的赋值函数,最终建立了脆性各向异性岩石损伤破坏过程的数值模拟方法。利用该方法对文献中的试验结果进行了模拟。计算表明,该方法不仅能成功模拟岩石抗压强度随软弱面倾角变化的"U"形规律,定量上与试验结果吻合良好,而且能同时定量模拟岩石变形特性即弹性模量和泊松比的各向异性特征。 展开更多

关键词 岩石破坏 各向异性 裂隙扩展 刚体弹簧方法 细观模型

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基于不均匀块度分布的崩落矿岩流动特性 被引量：2

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作者 孙浩 朱东风 +1 位作者 金爱兵 尹泽松 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2433-2445,共13页

为揭示不均匀块度分布条件下的崩落矿岩运移演化机理,开展矿岩散体流动特性物理与数值试验研究。从放出体形态变化规律和矿岩散体空隙率、平均配位数及其概率分布等方面对不同块度级配和堆积体系下的崩落矿岩流动特性进行了量化研究。... 为揭示不均匀块度分布条件下的崩落矿岩运移演化机理,开展矿岩散体流动特性物理与数值试验研究。从放出体形态变化规律和矿岩散体空隙率、平均配位数及其概率分布等方面对不同块度级配和堆积体系下的崩落矿岩流动特性进行了量化研究。结果表明:在所研究的不同散体块度级配取值范围内,散体平均粒径越大,则放出体最大宽度越大;矿岩散体堆积体系的空隙率随高度的增大而增大,颗粒平均配位数均随高度的增大而减小。颗粒平均配位数的概率分布符合高斯分布,峰值范围内的颗粒平均配位数约为7-11;随着散体堆积状态由自然堆积向密实堆积转变,散体堆积体系结构的各向异性程度变大,放矿所得放出体形态由倒置水滴形转变为正置水滴形,放出体最大宽度变小。研究结果可为建立基于矿岩颗粒体系结构特征的统一放出体形态表征模型提供有力支撑。 展开更多

关键词 放矿 不均匀块度 堆积方式 崩落矿岩 流动特性 刚性块体模型

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板内块体现今刚性运动模型研究 被引量：12

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作者 张跃刚 周硕愚 《地壳形变与地震》 CSCD 1998年第1期8-13,共6页

应用欧拉矢量方法，建立了板内块体运动模型。根据运动模型，应用全国ＧＰＳ地壳运动监测网２期观测结果，计算了我国大陆板内块体的现今运动量。ＧＰＳ计算结果与板内块体运动的地质结果比较，二者的可比性反映了我国大陆板内块体在全... 应用欧拉矢量方法，建立了板内块体运动模型。根据运动模型，应用全国ＧＰＳ地壳运动监测网２期观测结果，计算了我国大陆板内块体的现今运动量。ＧＰＳ计算结果与板内块体运动的地质结果比较，二者的可比性反映了我国大陆板内块体在全球板块运动影响下的总体运动趋势。 展开更多

关键词 GPS 运动模型 块体运动模型 板内块体 板块运动

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基于刚性运动模型的全局运动矢量探测方法 被引量：2

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作者 李奇 徐之海 +1 位作者 冯华君 陈跃庭 《测试技术学报》 2006年第6期524-528,共5页

针对帧间旋转图像序列的稳定处理,提出一种新的运动矢量探测方法.首先进行多区域的块匹配,得到不同区域的局部平移运动矢量;然后利用刚性运动模型,获得包含旋转角度的全局运动矢量.与平移运动模型相比,刚性运动模型更加符合帧间运动的... 针对帧间旋转图像序列的稳定处理,提出一种新的运动矢量探测方法.首先进行多区域的块匹配,得到不同区域的局部平移运动矢量;然后利用刚性运动模型,获得包含旋转角度的全局运动矢量.与平移运动模型相比,刚性运动模型更加符合帧间运动的真实过程,因而本方法具有更好的稳像效果.航拍图像处理结果表明,帧间峰值信噪比达到29.47 dB,比基于平移运动模型的方法提高2.02 dB. 展开更多

关键词 电子稳像 全局运动矢量 局部运动矢量 刚性运动模型 块匹配算法

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基于Voronoi块体模型的砂岩力学特性研究 被引量：2

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作者 孙浩 陈帅军 +1 位作者 金爱兵 李海 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1600-1608,共9页

PFC软件中球形颗粒和平行黏结接触模型(PBM)被广泛应用于岩石力学特性模拟研究.然而,球形颗粒和PBM存在两个明显缺陷:球形颗粒与岩石材料的晶粒形状相差较大;无侧限抗压强度与抗拉强度之比(压拉比)偏低.基于此,以山西吕梁地区典型砂岩为... PFC软件中球形颗粒和平行黏结接触模型(PBM)被广泛应用于岩石力学特性模拟研究.然而,球形颗粒和PBM存在两个明显缺陷:球形颗粒与岩石材料的晶粒形状相差较大;无侧限抗压强度与抗拉强度之比(压拉比)偏低.基于此,以山西吕梁地区典型砂岩为例,通过Voronoi剖分建立刚性块体数值试样,并使用软化黏结接触模型(SBM)对砂岩试样进行模拟分析.研究结果表明,基于刚性块体和SBM的数值模拟相较于传统基于球形颗粒和PBM的数值模拟而言,主要具有3个优点:与球形颗粒试样相比,刚性块体间自锁效应增大,刚性块体模型间的配位数明显提高,更能模拟真实砂岩的晶粒形状和晶粒间力学行为;软化黏结模型能模拟出砂岩更大的压拉比,更能真实表征砂岩在多应力路径下的力学特性;采用基于刚性块体和SBM的数值模型能够真实反映砂岩典型的剪切破坏模式. 展开更多

关键词 砂岩 刚性块体 Voronoi剖分 软化黏结模型 压拉比

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不连续介质力学分析的块体-夹层模型 被引量：9

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作者 张雄 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第3期323-331,共9页

基于岩体等不连续介质的实际结构特征，利用约束变分原理，建立了可同时用于不连续介质和连续介质力学分析的块体夹层模型．该方法利用拉格朗日乘子法和罚函数法把单元间的连续条件作为约束条件引入泛函中，把不连续介质问题和连续介... 基于岩体等不连续介质的实际结构特征，利用约束变分原理，建立了可同时用于不连续介质和连续介质力学分析的块体夹层模型．该方法利用拉格朗日乘子法和罚函数法把单元间的连续条件作为约束条件引入泛函中，把不连续介质问题和连续介质问题统一处理，既能方便地求解连续介质力学问题，更重要的是能方便地处理不连续介质力学问题，如岩体结构．由块体夹层模型可导出刚性有限元和弹性有限元（常应变元）的列式。 展开更多

关键词 块体-夹层模型 岩土工程 不连续介质力学

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青藏高原东部主要活动地块运动演化特征分析 被引量：1

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作者 刘晓霞 武艳强 邹镇宇 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2018年第10期72-77,111,共7页

针对活动地块相对运动随时间的演化,该文利用多期GPS速度场资料,基于刚性运动模型分析了青藏高原东部多个活动地块的运动演化特征。首先为保证多期速度场的可比性,采用拟准检定(QUAD)优选算法将多期速度场转换到统一的稳定华南基准;然... 针对活动地块相对运动随时间的演化,该文利用多期GPS速度场资料,基于刚性运动模型分析了青藏高原东部多个活动地块的运动演化特征。首先为保证多期速度场的可比性,采用拟准检定(QUAD)优选算法将多期速度场转换到统一的稳定华南基准;然后基于刚性块体模型计算了多个活动地块相对华南地块的运动演化特征,结果显示柴达木、祁连、阿拉善和鄂尔多斯的运动速率明显小于巴颜喀拉、羌塘、川西北和滇中地块,且自羌塘向北东方向的巴颜喀拉再至南部的川西北和滇中地块表现为绕喜马拉雅东构造结的顺时针旋转运动。多期结果表明,除阿拉善和鄂尔多斯地块外,其余活动地块在汶川地震前后均出现显著的调整过程,说明汶川地震对周边活动地块整体运动的影响显著。 展开更多

关键词 GPS速度场 刚性模型 块体相对运动

原文传递

大跨径连续刚构桥0号块局部空间应力分析 被引量：1

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作者 田山坡 《城市道桥与防洪》 2014年第8期100-103,11,共4页

以山西沁河大跨连续刚构桥为研究对象,利用Midas/Civil建立全桥杆系模型,分别获得施工及成桥阶段的最不利内力组合;采用Ansys软件建立空间有限元计算模型,对0号块空间应力进行了系统性分析。计算结果表明,除预应力钢束两端与混凝土接触... 以山西沁河大跨连续刚构桥为研究对象,利用Midas/Civil建立全桥杆系模型,分别获得施工及成桥阶段的最不利内力组合;采用Ansys软件建立空间有限元计算模型,对0号块空间应力进行了系统性分析。计算结果表明,除预应力钢束两端与混凝土接触点小范围区域内发生应力集中现象之外,其余绝大部分区域混凝土应力满足规范要求。分析过程中详细阐述了有限元模型的建立方法、荷载的施加、计算工况以及应力限值的确定原则,可为类似结构的分析和设计提供参考。 展开更多

关键词 大跨连续刚构桥 0号块 空间应力分析 建模方法 计算工况 应力限值

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页岩烧结保温砌块墙体刚架——等效单斜撑力学模型

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作者 浮广明 权宗刚 宋方方 《砖瓦》 2014年第11期15-19,共5页

在页岩烧结保温砌块墙体低周反复荷载试验研究的基础上,提出了页岩烧结保温砌块墙体刚架——等效单斜撑力学模型,并采用SAP2000有限元分析程序分别对该模型在弹性阶段和弹塑性阶段进行分析验证。通过分析提出了等效单斜撑有效宽度计算公... 在页岩烧结保温砌块墙体低周反复荷载试验研究的基础上,提出了页岩烧结保温砌块墙体刚架——等效单斜撑力学模型,并采用SAP2000有限元分析程序分别对该模型在弹性阶段和弹塑性阶段进行分析验证。通过分析提出了等效单斜撑有效宽度计算公式,确定了等效单斜撑塑性铰的基本属性,提出了等效单斜撑轴向屈服力和屈服位移计算表达式,并提出了等效单斜撑塑性铰的力——位移本构关系,试验结果比较发现,利用页岩烧结保温砌块墙体刚架——等效单斜撑力学模型可以很好地反映原型结构在弹性阶段和弹塑性阶段的受力性能。 展开更多

关键词 页岩烧结保温砌块 刚架——等效单斜撑力学模型 有效宽度 塑性铰 本构关系

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基于混凝土损伤塑性模型的连续刚构桥0号块空间应力分析 被引量：1

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作者 何怡杰 袁帅华 《市政技术》 2022年第5期35-39,188,共6页

以某连续刚构桥的0号块为研究对象,通过使用ABAQUS软件建立空间实体模型,分析了0号块在自重、预应力作用下的空间应力分布;讨论了建立0号块空间实体模型的关键问题,包括模拟混凝土材料力学行为的混凝土损伤塑性本构模型的参数说明和具... 以某连续刚构桥的0号块为研究对象,通过使用ABAQUS软件建立空间实体模型,分析了0号块在自重、预应力作用下的空间应力分布;讨论了建立0号块空间实体模型的关键问题,包括模拟混凝土材料力学行为的混凝土损伤塑性本构模型的参数说明和具体取值、预应力作用在ABAQUS软件中的实现方式。分析结果表明,基于混凝土损伤塑性本构模型的0号块空间实体模型能较好地模拟混凝土的力学行为,特别是进入损伤状态后,0号块中的预应力筋锚固区域、箱梁各部分相交位置和边界区域等关键部位的空间应力分布模拟效果较好。 展开更多

关键词 连续刚构桥 0号块 ABAQUS软件 实体模型 损伤

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特大连续刚构桥0号块托架施工关键技术分析

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作者 张林辉 《现代工程科技》 2023年第14期43-46,共4页

某特大连续刚构桥桥墩较高,采用三角托架体系进行0号块现浇施工。为了保障施工安全和提高施工质量,在浇筑0号块混凝土前需进行支架预压。通过建立托架施工的有限元模型,详细分析了托架在施工荷载组合条件下的应力和位移,并进行了结构稳... 某特大连续刚构桥桥墩较高,采用三角托架体系进行0号块现浇施工。为了保障施工安全和提高施工质量,在浇筑0号块混凝土前需进行支架预压。通过建立托架施工的有限元模型,详细分析了托架在施工荷载组合条件下的应力和位移,并进行了结构稳定性分析。计算结果表明,托架各受力杆件变形及应力满足相关要求。该桥0号块已安全施工,表明所采用的施工方法和相关技术安全可靠,可为类似项目的施工提供参考。 展开更多

关键词 连续钢构 0号块 托架体系 有限元 施工技术

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复杂路径规划的机构分区运动学拓扑构型设计

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作者 徐文琳 彭羽 +1 位作者 何智成 姜潮 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期62-73,共12页

复杂路径规划的机构拓扑构型设计一直是行业的难题。目前,基于弹簧连接刚性块模型(Spring-connectedrigidblock mode,SBM)的拓扑优化算法,以功传递效率为目标函数,可以实现了多精度点路径拓扑构型设计反求。然而,传统SBM模型进行机构设... 复杂路径规划的机构拓扑构型设计一直是行业的难题。目前,基于弹簧连接刚性块模型(Spring-connectedrigidblock mode,SBM)的拓扑优化算法,以功传递效率为目标函数,可以实现了多精度点路径拓扑构型设计反求。然而,传统SBM模型进行机构设计时,存在迭代结果构型不清晰、收敛速度低、复杂路径机构合成能力较差等问题。因此,在SBM模型的基础上提出了复杂路径规划的机构分区运动学拓扑构型设计方法。该方法首先对模型的弹簧刚度进行二值化判定,然后根据刚性块的运动情况以及约束度进行浮动块判定和刚度清理,最后再使用邻接矩阵图论的方法获得刚性块组的划分以及机构分区,从而实现大梯度变化复杂路径下对机构拓扑构型设计。通过实际的算例表明,面向复杂路径规划的机构分区运动学拓扑构型设计方法在保证路径精度的前提下,能显著提升计算效率与适应复杂路径规划的能力。 展开更多

关键词 弹簧连接刚性块拓扑模型 复杂路径规划 运动学拓扑 机构分区

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