Ф400mm规格BIIR隔震支座的研制

研究了BIIR隔震支座的物理性能和力学性能,并对表征支座剪切阻尼性能的等效水平刚度、等效阻尼比、屈服后刚度和屈服力4个指标进行了剪应变、压应力、加载频率、反复加载和温度的变量试验。结果表明,BIIR隔震支座的耐老化和极限破坏性能突出,老化后水平极限剪切位移达到480%;支座的剪切性能随温度的变化较大,需优化橡胶配方,降低支座力学性能对温度的敏感性。     

用红外热成像方法测量火焰温度的实验研究

在理论分析的基础上,主要通过实验测量和数据分析讨论了将红外热像仪直接用于火焰温度场测量时火焰发射率的设定其测量结果的影响问题,并给出了通过基于火焰辐射光测量对其发射率进行修正后的温度场实验结果。研究结果表明,将红外热像仪应用于火焰温度及辐射特性的测量,可以对火焰热结构的时空分布和变化进行实时观测和记录,因而具有直观、信息量大等优点。但当要获取比较准确的定量结果时,则必须对其发射率进行合理修正。     

铁磁橡胶执行器与微型游泳机器人的尺度效应

对铁磁橡胶在外磁场作用下所产生的驱动力与特征尺寸的关系进行了分析,并研究了采用铁磁橡胶执行器驱动微型游泳机器人的原理与方法.尺度效应分析表明,将FMP微机器人从cm级尺寸减小到mm级尺寸是可行的.这一结果为进一步研制进入人体血管的微机器人奠定了理论基础.     

微电子机械系统的力学特性与尺度效应

针对微电子机械系统（MEMS）材料的力学特性,工艺过程对力学特性的影响以及微执行器、微机器人的尺度效应等力学问题进行了研究。从力学角度提出了硅和常用的薄膜材料作为MEMS结构材料时应遵循的设计和加工原则,并系统地分析、归纳了静电、电磁、压电、形状记忆合金等各种微执行器的尺度效应特征。通过对机器蚂蚁、微型飞机、微型机器鱼等微机器人在微尺度下的动力学特性分析,得到微机器人在尺寸越小时越容易被驱动的结论,为设计和制作微机器人等复杂微系统提供了理论依据。     

大跨度斜拉管线桥的动力特性分析

本文结合一实际工程结构－－斜拉管线桥,从动力分析模型的建立、计算结果与实测结果的比较以及与普通斜拉桥的比较等几个方面研究了这种新型结构的动力特性。结果表明：恒载初始内力对斜拉管线桥的动力特性影响很大;尽管与斜拉桥结构相似,但二者的动力特性却有很大差别。     

Al-Cu合金中PLC效应时域和空域行为的实验研究

在不同拉伸应变速率下,得到了Al-Cu合金中PLC(Portevin-Le Chatelier)效应在时域上的三类“锯齿形”应力一时间曲线,比较并研究了三种曲线的异同及其产生的定性解释．与之相对应,观察并分析了PLC效应空域上三种类型PLC变形带的空间传播特性．针对3mm厚的试件,探讨了在不同拉伸应变率下,类型A和B的PLC变形带的传播速率随变形过程的演化;得到了在相同应变下,变形带的传播速率和加载应变速率之间的幂律关系．同时,还将时域上的“锯齿形”应力一时间曲线与空域上的带的传播位置时间曲线相对应,得到了PLC效应发生时宏观上时域和空域之间的关系、另外,还讨论了试件厚度对PLC变形带的空间相关性的影响．     

利用位相光栅的实时偏振相移方法的误差分析

利用位相光栅的实时偏振相移方法可实现对动态过程们相的测量,具有很好的应用前景。本文对其作了全面的误差分析,被分析误差源包括１／４波片们相延迟误差、１／４波片方位角误差、偏振片方位角误差、光栅和透镜对不同衍射光波造成的强度和位相误差以及位相计算中干涉图之间的位置匹配误差。     

国家大剧院钢壳体施工全过程模拟分析

国家大剧院钢壳体为超大型空间结构,结构形式复杂,施工难度大,保证施工阶段的结构安全至关重要。本文首先探讨了采用有限元对钢壳体施工全过程模拟的建模原则及分析方法,并进行了吊装阶段全过程模拟分析。结果表明:施工阶段的受力状况必须采用施工力学方法而不能用传统的结构力学方法分析。为保证卸载阶段的安全,首先采用相似模拟的方法,确定拆除临时支撑的顺序,通过大量计算分析,最终确定各步卸载位移量,并提出以千斤顶行程作为控制量的卸载技术路线。施工实践证明该方案简单,利于控制,是安全卸载的保证。     

温度调节法在大跨空间结构施工控制中的应用

结合卸载的工艺特点和力学特征,介绍了温度调节法的原理及在卸载工况仿真计算中的应用,并提出了基于千斤顶行程的临时支撑卸载施工控制方法.经实践应用结果表明:温度调节法能够有效解决仿真计算中模拟临时支撑与主体结构耦合变形的难题,基于千斤顶行程的控制方法,具有控制精度高、操作方便的优点,对多点非同步多级卸载有较高的卸载效率.     

中国航海博物馆钢结构建造方案对比及安装过程分析

通过有限元Midas/Civil软件,分析对比了竖向支撑安装和抗侧移预应力支架安装的支架体系方案,最终确定采用抗侧移预应力支架体系施工方案.按照中国航海博物馆实际的帆体钢结构安装过程,在六级风荷载作用下,模拟分析了此方案施工的动态过程,了解到施工过程可能存在的危险工况.根据施工过程动态模拟分析的计算结果以及局部构件的强度和稳定性验算结果可知,在六级风荷载作用下,帆体结构和支架体系的强度和稳定性均满足要求.