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《浙江大学》 2005年
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开启式屋盖结构可动部件研究及风振相应分析

黄江  
【摘要】:可动部件包含的范围很广,本文主要针对两种类型的可动部件进行研究:(1)空间太阳望远镜成像镜调焦机构;(2)开启式屋盖结构及其可动部件。 本文研究内容所覆盖的学科领域相当多,它包含机构设计、结构设计、力学分析,包括接触分析、带间隙的振动分析等,本文将这些研究内容有机结合在一起,形成了一套有自身特点、比较实用的可动机构设计和研究体系,具有独特创新性。 空间太阳望远镜成像镜调焦机构的设计是在国家“863”高科技课题中展开的,本文的工作是根据改进型设计模型,利用ANSYS软件进行了空间动力环境校验,并以带有间隙的非线性振动系统为研究背景,提出了间隙元法在可动部件中的应用,对于其基本理论只给出推导过程,具有一定的理论意义和实用价值。 空间可动机构一个显著的特点就是构件可动,这表明构件之间必然存在着间隙,在某些情况下,间隙对可动结构的影响非常大。文中给出了间隙元法在空间可动机构接触问题中的应用,推导了其几何边界条件和力学边界条件,利用虚功原理推导了含间隙元弹性接触问题的有限元方程式,给出了其数值解法的迭代步骤,并指出了利用间隙单元进行分析的特点。 开合屋盖结构可以使建筑物同时具有室内和室外两个使用功能,已经成为现代体育建筑的宠儿。目前国际上已成功建成数十座各类型的开合屋面建筑,为当地带来了很好的经济和社会效益,也为开合屋面结构的研究和发展提供了很好的工程实践经验。而我国对开合结构的研究还处于起步阶段,相应的有参考价值的工程资料也很有限。随着经济和技术的发展,我国对于开合屋盖结构尤其是大型开合结构的需求将不断增大。因此对这种结构进行深入的研究刻不容缓,而研究的关键即在于其可动部件。 本文将主要利用Kalker三维弹性体非赫兹理论,分析研究可开启屋盖中行走机构台车轮轨滚动接触的几个影响因素,对滚动接触横向影响系数进行修正,并计算结果进行比较分析。表明蠕滑力受结构变形(主要是轨道翻转变形)的影响很大。往往土木结构变形在量级上大大超过机械结构变形,想要建立精确的行
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU234

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