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基于弧长法的平面连杆机构运动分析
  • ISSN号:1008-973X
  • 期刊名称:浙江大学学报(工学版)
  • 时间:0
  • 页码:2159-2168
  • 分类:TU323[建筑科学—结构工程] TU311.2[建筑科学—结构工程]
  • 作者机构:[1]浙江大学空间结构研究中心,浙江杭州310058
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50978226); 国家科技支撑计划资助项目(2006BAJ03A03-03); 浙江大学-浙江展诚建设集团现代施工技术中心资助项目
  • 相关项目:柔性预张力结构施工张拉分析的几何误差理论研究
作者: 祖义祯|邓华|
中文摘要:

将弧长法应用于平面连杆机构的运动解析,使得体系运动路径和形态稳定性跟踪可统一求解.基于有限元法,建立以驱动杆件伸长量为控制变量的连杆机构运动分析基本方程.提出弧长法求解体系运动路径的基本策略,并通过监测体系切线刚度矩阵最小特征值的变化来跟踪运动形态的稳定性.阐述了精确定位运动路径中奇异点的计算方法以及判别奇异点是否为运动分岔点的准则.进一步通过增加约束条件并修改控制方程,实现分岔路径的跟踪.将一采用"机构法"施工的柱面网壳简化为平面连杆机构,根据基于弧长法的机构运动分析方法分析了不同分段、不同吊索布置情况下机构的提升形态特点.计算结果表明:该弧长法计算策略能够有效实现平面连杆机构的施工路径模拟和临界状态的判别.

英文摘要:

The kinematic path element metho parameters def arc-length method was applied for the kinematic analysis of planar pin-bar linkages, so the and state stability of those systems could be solved in a unified way. Based on the finite d(FEM), the basic kinematic equation of pin-bar linkages was established with the control ined as the elongations of driving bars. An are-length numerical strategy was put forward to solve the kinematic path of pin-bar linkages. The variance of minimal eigenvalue of tangent stiffness matrix was employed to determine the stability of equilibrium configuration on the kinematic trajectory. The method for pinpointing the singular point in the kinematic path was presented, and the criterion for determining the bifurcation of those singular points was also discussed. In order to trace the bifurcation paths, the basic kinematic equation was further reconstructed by introducing an additional constraint equation. An illustrative example of reticulated cylindrical shell with 'mechanism-method' erection, which has been modelled as a pin-bar linkage, was analyzed by the method put forward to investigate the state characteristics during lifting under different segment divisions and slings layouts. The result shows that this arc-length computational strategy is valid for the simulation of lifting process and determination of critical state of planar pin-bar linkages.

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期刊信息
  • 《浙江大学学报:工学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:岑可法
  • 地址:杭州市浙大路38号
  • 邮编:310027
  • 邮箱:xbgkb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87952273
  • 国际标准刊号:ISSN:1008-973X
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1245/T
  • 邮发代号:32-40
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊质量评比二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:21198