刚度预测论文_武海鹏,于柏峰

导读:本文包含了刚度预测论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:刚度,均匀,复合材料,内聚力,周期,界面,理论。

刚度预测论文文献综述

武海鹏,于柏峰[1](2019)在《复合材料螺旋弹簧的刚度预测及分析》一文中研究指出针对实心结构截面形式的玻璃纤维复合材料螺旋弹簧,基于复合材料宏观力学层合板理论,提出一种玻璃纤维复合材料螺旋弹簧的静刚度理论预测方法,并分析了该方法中弹簧各参数对弹簧刚度的影响,明确了各参数对弹簧刚度的敏感程度。(本文来源于《纤维复合材料》期刊2019年02期)

张智涛[2](2019)在《基于RBF神经网络的半刚性端板连接节点初始转动刚度预测研究》一文中研究指出传统的钢框架连接不是刚接或理想铰接,而是半刚性连接。为了获取半刚性连接节点的真实性能,国内外学者针对半刚性连接展开了大量的研究。由于目前的研究方法主要从单一变量的角度对半刚性节点进行研究,而忽略了变量之间的相关性对于半刚性节点的影响,在采用理论解析计算节点初始转动刚度时仍存在较大的偏差。因此本文考虑应用神经网络良好的非线性映射能力以及对于样本数据的学习能力,以半刚性节点数据库为基础,从多变量的角度采用神经网络对半刚性端板连接节点的初始转动刚度进行预测研究。本文的具体研究内容如下:(1)通过对BP神经网络和RBF神经网络的研究,选用了具有最佳一致逼近性的RBF神经网络作为后续学习、预测的工具。提出了一种改进粒子群算法对RBF神经网络进行优化,与传统的遗传算法和粒子群算法相比刚度预测结果具有良好的精度,同时能够更好地表示节点之间刚度的变化趋势。(2)针对神经网络输入变量,通过已有的文献和试验研究初步确定了半刚性端板连接节点的柱、端板、螺栓和梁的几何尺寸作为主要的神经网络输入变量。提出了一种参数优化后的核主成分分析方法对变量进行处理,相比于传统的主成分分析方法能够有效地提升RBF神经网络的预测精度。(3)针对半刚性端板连接节点暂无统一的的分类标准,本文引入了聚类的思想对节点样本进行类别的划分。提出了一种基于改进粒子群算法的模糊c均值聚类,相比于传统的k均值聚类方法具有良好的稳定性。(4)通过对叁组半刚性端板连接节点的讨论,应用神经网络优化算法、聚类分析方法以及核主成分分析方法对初始转动刚度进行预测研究,预测刚度和试验刚度吻合较好,从而验证了本文方法在半刚性节点初始转动刚度预测中的有效性和实用性。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-23)

李晖,周正学,薛鹏程,韩清凯[3](2019)在《基于多层次修正的纤维增强复合薄壳动刚度预测》一文中研究指出采用多层次修正技术对纤维增强复合薄壳的动刚度进行分析与预测。用正弦半波信号来近似模拟脉冲激励信号,并基于Love壳体理论、能量法、哈密顿原理等方法,实现了该类型复合薄壳的动刚度求解。利用多层次修正技术和测试获得的试验数据,对理论模型中复合薄壳的长度、半径、厚度、弹性模量、泊松比及模态阻尼比等参数进行修正,进而获得了较为精准的理论模型。以T300碳纤维/树脂基复合薄壳为例,搭建了振动测试系统,通过力锤施加脉冲信号,并采用激光速度传感器测试了3个响应测点的动刚度,并与相应的预测结果进行了比较。结果表明,动刚度理论预测的误差最大不超过12.2%,处于误差允许的范围内,进而验证了所提出的动刚度预测方法的正确性。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年02期)

杨蕊[4](2018)在《含张开非理想基体裂纹角铺设对称层合板有效剪切刚度预测研究》一文中研究指出本文通过含张开非理想基体裂纹角铺设对称层合板刚度性能和力学性能的理论模型,考虑粗糙裂纹面间存在阻力的情况下对其材料性能的影响,研究它的有效剪切刚度,使理论结果更加符合材料的实际测试情况。主要的研究内容如下:(1)回顾了复合材料层合板研究的发展过程,对主要的理论方法进行系统性的综述,了解层合板的各种损伤机理和失效形式。(2)给出各向异性复合材料的基本方程和能量变分原理。单层板由纤维与基体组成,纤维按同一方向分布在基体内,从宏观上来看满足各向异性复合材料的基本方程,即平衡微分方程、几何方程和物理方程。(3)对于含张开非理想基体裂纹角铺设对称层合板[q_m90_n]_s,以一般函数形式设定层间剪切应力,从平衡方程和边界条件得到了张开裂纹的应力分量表达式,在其基础上利用最小余能原理,得出张开裂纹的控制方程组,然后通过解析分析求解,最终得出复合材料对称层合板的应力分布。(4)分析纤维桥联对复合材料层合板剪切模量的影响,通过理论模型数据与有限元数据和实验数据对比,验证理论模型的正确性,并计算桥联因子对有效剪切模量的影响。非理想张开基体裂纹,裂纹面非光滑并存有纤维桥联,这对层合板剪切模量的退化影响非常大。确定与评估含张开非理想基体裂纹角铺设对称层合板剪切模量,可以提高其整体强度,合理设计层合板,增大它的应用范围和延长层合板的使用寿命。(本文来源于《武汉工程大学》期刊2018-11-29)

徐亮[5](2018)在《周期梁板结构等效剪切刚度的预测及双尺度并发拓扑优化设计》一文中研究指出具有周期微结构的梁板结构以其优异的性能在工业领域有着广泛的应用。对此类结构直接受力分析需要耗费大量的计算资源和时间,为了降低计算量,一般将其均匀化为具有等效性质的均匀梁板结构。渐近均匀化方法(Asymptotic Homogenization,AH)作为预测周期梁板结构等效性质的有效方法,具有严谨的数学理论基础,但其有限元数值实现比较困难,限制了其广泛应用。为克服上述困难,程耿东等人提出了周期梁板结构AH方法的新数值求解方法(Novel Implementation of Asymptotic Homogenization,NIAH),可以简单快速地数值实现AH方法。AH方法的一个不足是只能将周期梁板结构均匀化为经典Euler-Bernoulli梁和Kirchhoff板模型,无法考虑剪切变形,对中短梁或中厚板的力学响应预测结果与原结构误差较大。因此,如何预测周期梁板结构的等效剪切刚度,将其等效为均匀Timoshenko梁和Mindlin板,提高对原结构力学响应预测的精度,是一个持续受到关注的重要课题。为此,本文在简化NIAH方法计算流程并给出其新的诠释的基础上,重点研究了周期梁板结构的等效剪切刚度,并对其相关力学响应进行了预测。对具有周期微结构的材料组成的结构进行优化,可以提升结构性能,获得新型的结构和材料形式,是结构优化中的热点问题。双尺度并发结构优化方法在两个尺度同时对宏观材料布局及微观单胞构型进行优化,可以显着提升结构性能,对工程结构设计具有重要的指导意义。本文分别对周期板结构和多材料周期结构进行双尺度并发拓扑优化设计,以获得更优的结构性能。本文主要工作如下:(1).进一步拓展了 NIAH方法。提出了 NIAH方法计算等效刚度的简化求解列式,提高了求解效率,并给出该方法新的诠释;推导了周期梁板结构等效刚度的移轴公式,给出了新坐标系下等效刚度与原坐标系下等效刚度的关系式;阐明了在渐近均匀化方法的框架内,无法通过施加单位剪切应变的方法计算周期梁板结构的等效剪切刚度,需要发展新的方法。(2).提出了基于有限元的周期梁结构等效剪切刚度的通用预测方法。通过比较宏观梁段与微观单胞的内力及外力状态,在微单胞上构造了与宏观梁段一致的应力应变状态,由此根据宏微观应变能等价建立了等效剪切刚度求解方法。推导了等效剪切刚度的有限元求解列式,将其在有限元软件上高效地数值实现。以此为基础,对周期梁结构的位移及应力响应进行预测。数值算例表明,新的公式可以显着提高应力预测精度,尤其是横向剪应力的预测精度。(3).提出了基于有限元的周期板结构等效剪切刚度的通用预测方法。通过比较宏观板元与微观单胞的内力及外力状态,在微单胞上构造了与宏观板元一致的应力应变状态,由此根据宏微观应变能等价建立了等效剪切刚度求解方法。利用这样求得的剪切刚度及考虑剪切的Mindlin板模型,对周期夹层板的位移响应进行了预测,相比于Kirchhoff板模型,精度得到大幅提高。(4).实现了周期板结构最大化特征值屈曲载荷的双尺度并发拓扑优化设计。解析推导了特征值屈曲载荷的灵敏度,并引入NIAH方法,利用有限元软件的输出结果来计算灵敏度和目标函数,简化了分析过程及灵敏度求解,提高了计算效率。数值算例表明,相比于实心板,优化设计的多孔周期板以及加筋周期板可以显着地提高板的特征值屈曲载荷,凸显了双尺度优化的优势。(5).实现了多材料结构双尺度并发拓扑优化设计。首先研究了不同宏观区域指定材料分类的双尺度优化。对于宏观结构受力状态很难预先判断的情形,进一步研究了按照宏观主应力方向分区的双尺度优化。通过对不符合分类准则的材料体积进行惩罚,约束被惩罚的材料体积总量,构造了实现宏观材料的自动分区、既简单又高效的优化列式。数值算例表明,相对于宏观区域指定材料分区,按照宏观主应力方向进行材料分区可以得到更好的优化结果,获得更大的性能提升。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-11-27)

郭灿,胡龚高[6](2018)在《短纤维与基体的界面应力传递分析及界面刚度预测》一文中研究指出利用剪滞模型,引入双线性内聚力模型研究纤维与基体的界面应力传递,对比分析了基体正应力对界面刚度的影响,得到纤维应力分布与界面刚度及材料参数的关系。分析界面刚度对纤维应力分布的影响,表明在界面刚度较小时,对纤维应力分布的影响较大;发现外加极限应力随纤维长度的增大而减小,当纤维长度减小到一定值时,外加极限应力的变化明显;最后利用已有试验结果,计算得到界面刚度大约为408MPa/mm,通过比较发现,基体正应力对所预测的界面刚度的影响比较大。(本文来源于《特种结构》期刊2018年05期)

王晨亮[7](2018)在《基于sEMG的人体臂手刚度预测及仿人手变阻抗控制研究》一文中研究指出随着人机共融、人机协作时代的到来,机器人在人的帮助下完成更具实际意义的任务已成为国内外研究热点。本文在“973”项目“操作感知一体化灵巧假肢设计制造与性能评估”的支持下,就获取和应用人体的运动力学特性与刚度特性展开了研究。其中,复杂且柔顺的人体臂手系统因其具有灵巧性高、鲁棒性强、安全性好的特点成为本文研究主体。人体表面肌电(surface electromyography,s EMG)信号因其内含丰富的信息成为本文的主要应用工具。首先,研究了人体臂手刚度的计算与预测方法。探究了关节在神经角度的运动控制原理,表明了通过肌电信号预测臂手刚度的合理性;分析了对臂手末端动态特性有影响的肌肉分布,确定了s EMG信号的采集位置;结合s EMG信号的不同特征建立了基于s EMG的臂手末端力预测、刚度预测的数学模型,其中,采用了BLR和GEP两种类型的回归模型来建立s EMG信号与刚度的映射关系。其次,搭建了基于多模态传感信息的实验系统,对基于s EMG的刚度预测展开了实验分析。实验系统的建立包括硬件连接结构设计和软件程序编写,能够同时采集力、位移和s EMG叁种信号;建立了s EMG信号的不同特征与力的线性映射关系,根据均方根误差和相关系数等指标比较了各个特征的预测精度;提取出优势特征后分别建立了人体上肢末端和食指末端刚度与s EMG的线性和非线性映射关系,并对这两种不同类型的映射关系进行了分析比较,讨论了其各自的优缺点。然后,提出了两种应用于不同操作场景的仿人手变阻抗控制策略。以基于位置的关节阻抗控制策略为基础进行分析并开展了仿真实验;根据人手神经运动控制机制提出了自适应仿人手变阻抗控制策略,针对关节独立性的影响设计了依赖因子修正了阻抗更新律,并进行了仿真分析,其可用于仿生设备与环境的柔性交互中;为应用于人机协作、人机功能传递等实时场景中,结合肌电信号设计了基于s EMG刚度预测的仿人手变阻抗控制策略。最后,搭建了仿人多指灵巧手实验平台,对不同的变阻抗控制策略进行了实验研究。在具有不同刚度的障碍物下设计了灵巧手小指运动控制实验,分析了不同阻抗系数下各运动参数的变化特性;提出了以累计误差和耗能为比较因素的评价指标,比较结果验证了所提控制策略的有效性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

朱立烽[8](2018)在《裂后钢筋混凝土与预应力混凝土梁的刚度预测与评估》一文中研究指出由于混凝土存在抗拉强度低的缺陷,混凝土桥梁、预应力混凝土桥梁以及某些压弯混凝土构件有可能是带裂缝工作的。弯曲裂缝导致的截面削弱和混凝土与钢筋界面的微裂缝导致的粘结性能退化会引发刚度下降,从而影响行车舒适性,甚至威胁行车安全。因此,本文提出了利用残余裂缝信息的裂后钢筋混凝土桥梁刚度评估方法和裂后预应力混凝土桥梁的刚度预测方法。利用残余裂缝信息评估裂后钢筋混凝土梁刚度的计算方法:利用裂缝信息(包括裂缝类型、宽度、数量与间距等),考虑混凝土收缩徐变效应,计算残余荷载作用下的损伤因子D_(ccc),用以计算平均惯性矩,从而求得开裂钢筋混凝土梁考虑时变效应的瞬时刚度。结果表明:理论结果与试验结果吻合良好,理论结果较真实地反映了裂后钢筋混凝土梁的刚度分布与发展。裂后预应力混凝土结构的刚度预测方法:利用基于轴向拉伸应变的钢筋临界应力准则计算损伤因子D_(ccc),计算粘结损伤发生后的钢筋混凝土应变关系、截面受压区高度等,用以计算平均曲率,从而求得裂后预应力钢筋混凝土结构的预测刚度。结果表明:在缺失裂缝真实分布、宽度等信息的情况下,刚度预测方法能较简单地计算裂后预应力混凝土结构的刚度,且具备相当好的准确度。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-03-12)

朱俊,李想,郭浩昌,蔡欢欢,郭万涛[9](2017)在《点阵结构增强泡沫夹芯复合材料刚度性能预测及实验验证》一文中研究指出提出了一种参数化方法,描述了点阵结构增强泡沫夹芯复合材料的空间结构形态及其几何特征。基于经典层合板理论,结合点阵结构增强泡沫夹芯复合材料空间几何形态的参数化方程,建立了其叁维刚度模型,并开展实验验证了该理论模型。在此基础上,讨论了点阵结构增强泡沫夹芯复合材料的结构参数对其刚度性能的影响。该方法为研究含点阵结构的新型泡沫夹芯复合材料力学性能提供了参考。(本文来源于《第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场51-56》期刊2017-10-21)

杨海兵[10](2017)在《含周期纳米孔或夹杂二维弹性体的应力场及其有效刚度预测》一文中研究指出对非均匀相(孔或夹杂)问题的研究一直是固体力学领域中一项重要的研究课题。在传统宏观尺度固体力学理论中,由于材料单元内部靠近表面/界面的原子数量相对于整体宏观单元的原子数量来说很少,所以表面/界面能效应影响很小,常被忽略。然而当材料尺寸进入微纳米尺度,由于比表面积的剧增,表面/界面效应将起到不可忽略的作用。对此,学者们做了大量的研究,并给出了影响深远的理论和意义不凡的结果。其中之一,便是Gurtin-Murdoch模型的提出。此理论模型用于描述表面/界面效应,并给出了线性化的表面/界面应力-应变关系。目前,关于表面/界面效应的绝大部分研究工作主要是针对含单孔或单夹杂的纳米尺度材料的力学问题,而对于含多孔或多夹杂纳米尺度材料的研究往往是通过计算机数值模拟来实现,且孔或夹杂的形状往往被限定为圆形。在真实的纳米材料中,内部孔或夹杂往往呈周期分布且形状并非圆形。出于这一考虑,本文将基于Gurtin-Murdoch模型提出一种半解析的方法来考察含周期纳米孔或夹杂二维弹性体的应力场以及有效刚度问题,主要内容概括如下:第一章介绍了含周期纳米非均匀相(孔或夹杂)材料的研究现状以及本文将进一步研究的问题。第二章简要地介绍了复变函数法求解二维弹性问题的基本理论以及表面/界面效应基本概念。同时,对周期边界条件进行了简要论述。第叁章分析了反平面剪切变形作用下含周期纳米孔或夹杂二维弹性体的应力场分布,并对其有效弹性模量进行了预测。第四章探讨了表面/界面张力所引起的含周期纳米孔或夹杂二维弹性体的残余应力场问题。第五章对平面应变作用下含周期纳米孔或夹杂二维弹性体的有效平面刚度进行了预测。第六章对全文工作进行了总结和展望,并归纳出本文的如下创新点:(1)基于复势函数理论,提出了一种计算含周期纳米孔或夹杂二维弹性体的应力场及其有效刚度问题的方法。利用该方法成功构建了周期边界条件下的理论模型,并进一步推导出考虑表面/界面效应的半解析解;(2)首次获得反平面剪切变形下含周期任意形状纳米孔或夹杂二维弹性体应力场的半解析解,并获得其有效剪切模量;(3)运用半解析法求解了不同孔或夹杂形状及其体积分数条件下,由表面/界面张力所引起的含周期纳米孔或夹杂二维弹性体的残余应力场分布问题;(4)基于Gurtin-Murdoch模型,通过半解析的方法研究了平面应变变形下含周期任意形状纳米孔或夹杂二维弹性体的有效模量问题,并获得了材料的有效平面刚度。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-06-01)

刚度预测论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

传统的钢框架连接不是刚接或理想铰接,而是半刚性连接。为了获取半刚性连接节点的真实性能,国内外学者针对半刚性连接展开了大量的研究。由于目前的研究方法主要从单一变量的角度对半刚性节点进行研究,而忽略了变量之间的相关性对于半刚性节点的影响,在采用理论解析计算节点初始转动刚度时仍存在较大的偏差。因此本文考虑应用神经网络良好的非线性映射能力以及对于样本数据的学习能力,以半刚性节点数据库为基础,从多变量的角度采用神经网络对半刚性端板连接节点的初始转动刚度进行预测研究。本文的具体研究内容如下:(1)通过对BP神经网络和RBF神经网络的研究,选用了具有最佳一致逼近性的RBF神经网络作为后续学习、预测的工具。提出了一种改进粒子群算法对RBF神经网络进行优化,与传统的遗传算法和粒子群算法相比刚度预测结果具有良好的精度,同时能够更好地表示节点之间刚度的变化趋势。(2)针对神经网络输入变量,通过已有的文献和试验研究初步确定了半刚性端板连接节点的柱、端板、螺栓和梁的几何尺寸作为主要的神经网络输入变量。提出了一种参数优化后的核主成分分析方法对变量进行处理,相比于传统的主成分分析方法能够有效地提升RBF神经网络的预测精度。(3)针对半刚性端板连接节点暂无统一的的分类标准,本文引入了聚类的思想对节点样本进行类别的划分。提出了一种基于改进粒子群算法的模糊c均值聚类,相比于传统的k均值聚类方法具有良好的稳定性。(4)通过对叁组半刚性端板连接节点的讨论,应用神经网络优化算法、聚类分析方法以及核主成分分析方法对初始转动刚度进行预测研究,预测刚度和试验刚度吻合较好,从而验证了本文方法在半刚性节点初始转动刚度预测中的有效性和实用性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

刚度预测论文参考文献

[1].武海鹏,于柏峰.复合材料螺旋弹簧的刚度预测及分析[J].纤维复合材料.2019

[2].张智涛.基于RBF神经网络的半刚性端板连接节点初始转动刚度预测研究[D].华南理工大学.2019

[3].李晖,周正学,薛鹏程,韩清凯.基于多层次修正的纤维增强复合薄壳动刚度预测[J].振动与冲击.2019

[4].杨蕊.含张开非理想基体裂纹角铺设对称层合板有效剪切刚度预测研究[D].武汉工程大学.2018

[5].徐亮.周期梁板结构等效剪切刚度的预测及双尺度并发拓扑优化设计[D].大连理工大学.2018

[6].郭灿,胡龚高.短纤维与基体的界面应力传递分析及界面刚度预测[J].特种结构.2018

[7].王晨亮.基于sEMG的人体臂手刚度预测及仿人手变阻抗控制研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[8].朱立烽.裂后钢筋混凝土与预应力混凝土梁的刚度预测与评估[D].西南交通大学.2018

[9].朱俊,李想,郭浩昌,蔡欢欢,郭万涛.点阵结构增强泡沫夹芯复合材料刚度性能预测及实验验证[C].第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场51-56.2017

[10].杨海兵.含周期纳米孔或夹杂二维弹性体的应力场及其有效刚度预测[D].南京航空航天大学.2017

论文知识图

滚子轴承刚度预测结果与实验对...3 织物抗弯刚度预测值与实测值之...基于多层次修正的复合薄壳动刚度预测叁跨连续梁FA-SVR火灾损伤刚度预试验梁刚度预测结果减振器动刚度有限元数值预测法流程

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