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剪切梁结构扭矩传感器的应变解析
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作者 范素香 娄洪轩 +1 位作者 孙瑞 蔡培芳 《工程与试验》 2024年第2期4-6,11,共4页
为实现对机器人在复杂情况下的灵活控制,需要在机器人关节处增加扭矩传感器,扭矩传感器是获取机器人关节运行状态的重要检测部件。考虑机器人自身尺寸限制及工作场景等因素,扭矩传感器采用轮辐式结构。本文介绍了扭矩传感器的结构和工... 为实现对机器人在复杂情况下的灵活控制,需要在机器人关节处增加扭矩传感器,扭矩传感器是获取机器人关节运行状态的重要检测部件。考虑机器人自身尺寸限制及工作场景等因素,扭矩传感器采用轮辐式结构。本文介绍了扭矩传感器的结构和工作原理,分析了传感器弹性横梁在扭矩载荷作用下的变形协调条件,基于变形协调条件和铁木辛柯梁理论推导了剪切梁的应变计算公式,并建立了简化力学解析模型。通过有限元分析对力学模型的准确性和对弹性体结构参数的敏感性进行了验证。算例结果表明,该简化力学模型得出的结果和有限元结果数值相对误差在8.9%以内,表明了该简化力学解析模型的准确性。 展开更多
关键词 传感器 剪切梁 扭矩 铁木辛柯理论
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具有外部干扰的不稳定剪切梁的输入–状态稳定
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作者 张涵雯 王军民 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1339-1348,共10页
本文针对一端受到范德华力的不稳定剪切梁方程,考虑其输入–状态稳定性问题.通过可逆变换把方程等价地变成一个具有反馈循环的2×2的一阶运输方程与常微分方程的耦合系统.通过自抗扰控制方法,给出具有时变增益的扩张状态观测器来估... 本文针对一端受到范德华力的不稳定剪切梁方程,考虑其输入–状态稳定性问题.通过可逆变换把方程等价地变成一个具有反馈循环的2×2的一阶运输方程与常微分方程的耦合系统.通过自抗扰控制方法,给出具有时变增益的扩张状态观测器来估计干扰.应用Backstepping变换和干扰估计量,设计系统的反馈控制来补偿系统本身的不稳定以及消除匹配干扰.通过C0–半群方法证明闭环系统的适定性,以及Lyapunov方法证明闭环系统的输入–状态稳定性.数值仿真验证理论结果的正确性. 展开更多
关键词 不稳定剪切梁方程 反馈控制 自抗扰控制方法 输入–状态稳定性
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四点剪切梁法研究混凝土Ⅰ—Ⅱ复合型断裂能GF及其试件尺寸影响规律 被引量:3
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作者 胡倍雷 赵国藩 宋玉普 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第1期22-32,共11页
利用单边切口四点剪切梁进行了混凝土Ⅰ-Ⅱ见复合型断裂G_F~*的试验研究.试验过程中除测得了极限荷载P_(max)外,还测得了各试件的荷载-加载点位移(F_1-δ_1、F_2-δ_2)全过程曲线,荷载-裂纹嘴张开位移(Craek Mouth Open Displacement)... 利用单边切口四点剪切梁进行了混凝土Ⅰ-Ⅱ见复合型断裂G_F~*的试验研究.试验过程中除测得了极限荷载P_(max)外,还测得了各试件的荷载-加载点位移(F_1-δ_1、F_2-δ_2)全过程曲线,荷载-裂纹嘴张开位移(Craek Mouth Open Displacement)曲线和荷载-裂纹嘴滑移位移(Craek Mouth Slide Displacement)曲线.根据试验结果计算了混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂能G_F~*,分析了试件尺寸对G_F~*的影响规律并与混凝土Ⅰ型断裂能G_F进行了比较,讨论了试件的三种不同破坏形态及其断裂机理.利用抹平裂缝模型(Smeared Crack Model)对四点剪切梁试件进行了断裂分析,计算结果与试验结果吻合较好. 展开更多
关键词 剪切梁 混凝土 四点剪切梁 断裂 尺寸 影响
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基于剪切梁层间失效模型的断层冲击地压分析 被引量:17
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作者 赵扬锋 潘一山 于海军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1571-1576,共6页
将剪切梁层间失效模型用于分析断层冲击地压的发生,在不考虑断层的弹性时对断层冲击地压进行了解析分析,得到了剪切梁的位移和应力分布规律和断层冲击地压发生时撕开裂纹长度和临界载荷。分析了撕开裂纹长度和临界载荷与各种力学参数之... 将剪切梁层间失效模型用于分析断层冲击地压的发生,在不考虑断层的弹性时对断层冲击地压进行了解析分析,得到了剪切梁的位移和应力分布规律和断层冲击地压发生时撕开裂纹长度和临界载荷。分析了撕开裂纹长度和临界载荷与各种力学参数之间的关系。研究结果表明:当采深越大,剪切梁的剪切弹性模量越小,剪切梁厚度越厚,断层带剪切软化模量越大;断层带厚度、滑动摩擦系数、剪应力峰值强度越小时,断层冲击地压容易发生。采深、剪切梁的剪切弹性模量、断层带剪切软化模量、剪应力峰值强度、断层带厚度这些参数对断层冲击地压的发生影响较大。其结果为预测、防治断层冲击地压提供了理论依据。 展开更多
关键词 断层 冲击地压 剪切梁 稳定性分析 临界载荷
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基于剪切梁理论的爆破扰动对巷道顶板稳定性影响研究 被引量:9
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作者 徐剑坤 朱亚飞 宋大钊 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2013年第7期25-31,共7页
厚煤层沿底布置巷道顶板维护难度较大,从爆破扰动影响顶板稳定性的角度对此进行了研究。在分析爆破应力波远区破坏效应的基础上,建立了沿底布置巷道顶板的剪切梁模型,依此研究了顶板煤、岩体的水平位移及应力分布规律,最后以某矿地质条... 厚煤层沿底布置巷道顶板维护难度较大,从爆破扰动影响顶板稳定性的角度对此进行了研究。在分析爆破应力波远区破坏效应的基础上,建立了沿底布置巷道顶板的剪切梁模型,依此研究了顶板煤、岩体的水平位移及应力分布规律,最后以某矿地质条件为原型利用Flac3D数值软件进行了模拟研究。研究发现:基于爆破应力波的远区破坏效应,沿底布置巷道的顶板煤层与上覆岩层的相对错动可以用剪切梁理论加以分析。基于此得到了厚煤层巷道顶板中煤层与岩层单调加载过程及循环加载条件下的位移及应力分布,单次爆破对顶板的影响有限,多次扰动的累积效应会对其产生一定程度的损伤。模拟中,随着装药量的增加,沿底布置巷道顶板煤、岩体的水平位移随之增加,且煤体的位移量大于岩体;持续扰动条件下,煤、岩体的水平位移均出现了累加效应,且随着动力扰动作用次数的增加,煤、岩体的相对错动逐渐增大,容易产生顶板离层垮落等动力灾害。研究成果对加强扰动作用下顶板的支护管理具有一定的理论与指导意义。 展开更多
关键词 剪切梁 卸压爆破 扰动 顶板稳定性
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高精度剪切梁式称重传感器弹性体的设计和计算 被引量:4
6
作者 亓凤 《自动化仪表》 CAS 2005年第10期42-43,共2页
介绍了高精度剪切梁式称重传感器的工作原理和特点,并对其弹性体的设计和计算做了详细介绍。
关键词 剪切梁 称重传感器 弹性体 称重传感器 剪切梁 弹性体 高精度 计算 设计 工作原理
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基于剪切梁层间失效模型的地震分析 被引量:4
7
作者 李忠华 杨金明 潘一山 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2001年第4期429-430,共2页
将剪切梁层间失效模型用于分析地震的发生。将岩体简化为由弹塑性竖向夹层粘结在一起的剪切梁;考虑了侧压力沿竖向的变化;将地层深部产生的反平面剪切载荷作为诱发地震的原因;分析了岩体的位移和应力分布规律,得到了层间裂纹产生及其扩... 将剪切梁层间失效模型用于分析地震的发生。将岩体简化为由弹塑性竖向夹层粘结在一起的剪切梁;考虑了侧压力沿竖向的变化;将地层深部产生的反平面剪切载荷作为诱发地震的原因;分析了岩体的位移和应力分布规律,得到了层间裂纹产生及其扩展规律,建立了地震发生的条件,提出了一种预报地震的方法。 展开更多
关键词 剪切梁 层间失效 地震预报 模型
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基于顶板剪切梁理论的顶板破坏及断裂力学特性分析 被引量:6
8
作者 于文鑫 丁艳春 +1 位作者 刘磊 李忠华 《中国矿业》 北大核心 2020年第3期149-153,158,共6页
顶板破坏及断裂事故占矿井灾害事故的百分之七十以上。由于顶板破坏及断裂发生的主要诱因是剪切力,因此本文基于顶板剪切梁理论,结合平煤某矿FLAC 3D煤岩层开采的有限元仿真结果,研究分析了采空区长度a值对煤层内部及顶板应力的影响。... 顶板破坏及断裂事故占矿井灾害事故的百分之七十以上。由于顶板破坏及断裂发生的主要诱因是剪切力,因此本文基于顶板剪切梁理论,结合平煤某矿FLAC 3D煤岩层开采的有限元仿真结果,研究分析了采空区长度a值对煤层内部及顶板应力的影响。通过对比分析可知煤矿顶板出现冲击地压危险的主要因素有两个:一是与采空区长度a值有关,采空区长度a值越大,出现冲击地压的可能性越大,且等效应力的最大值出现在采空区长度的二分之一处;二是与顶板承受的剪切应力值有关,当该值达到顶板剪切强度极限时,顶板与煤层组成的变形系统将失稳,出现冲击地压危险。有限元仿真结果与理论预测结果的一致性说明应用顶板剪切梁理论对顶板产生破坏及断裂的预测是准确的,同时对预测、预防冲击地压中顶板破坏煤矿灾害事故的发生具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 顶板剪切梁理论 采空区长度 顶板破坏及断裂 冲击地压
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四点剪切梁法研究混凝土I-II复合型起裂准则及其缝高比影响规律 被引量:6
9
作者 徐世烺 李军 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1110-1116,共7页
通过对3种不同缝高比试件的四点剪切梁试验,进行了混凝土I-II复合型起裂准则的试验研究,试验过程中除了测得极限荷载外,还测得了各个试件的起裂荷载及起裂角度。根据所测得的起裂荷载并通过有限元方法计算了开裂状态下的应力强度因子KI... 通过对3种不同缝高比试件的四点剪切梁试验,进行了混凝土I-II复合型起裂准则的试验研究,试验过程中除了测得极限荷载外,还测得了各个试件的起裂荷载及起裂角度。根据所测得的起裂荷载并通过有限元方法计算了开裂状态下的应力强度因子KI、KII分量,进而提出了与以往由极限荷载确定的断裂准则相区别的起裂准则,研究了缝高比对该起裂准则、试件起裂角度和应力强度因子分量的影响规律。结果表明,缝高比在0.3~0.4之间,其对混凝土I-II复合型断裂起裂准则有明显的影响;缝高比在0.4~0.5之间,其对混凝土I-II复合型断裂起裂准则基本上没有影响。随试件缝高比的增大,试件的起裂角度会增大,但对KI/KII却随缝高比的增大而减少。 展开更多
关键词 四点剪切梁 起裂准则 混凝土 缝高比
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基于剪切梁的地垒断层型矿震解析分析 被引量:4
10
作者 朱小景 潘一山 +1 位作者 唐治 王世娟 《力学与实践》 北大核心 2015年第2期182-188 213,213,共8页
为得到地垒组合型断层失稳诱发矿震的方式及断层影响区顶板平衡结构的解析解,将顶板简化为剪切梁模型进行分析.基于弹性剪切梁确定了顶板最大等效剪力位置和顶板初次垮落步距的计算公式.顶板等效剪力随着采空区跨度的增加而增加,达到顶... 为得到地垒组合型断层失稳诱发矿震的方式及断层影响区顶板平衡结构的解析解,将顶板简化为剪切梁模型进行分析.基于弹性剪切梁确定了顶板最大等效剪力位置和顶板初次垮落步距的计算公式.顶板等效剪力随着采空区跨度的增加而增加,达到顶板极限值时发生初次来压,顶板断裂位置出现在煤层内部.用弹塑性剪切梁模型分析存在地垒断层的采场顶板初次来压和周期来压,当最大等效剪力达到断层剪切极限时,断层错动,释放能量,发生矿震. 展开更多
关键词 剪切梁 地垒断层 等效剪力 矿震
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指数函数模量成层土上剪切梁的随机地震反应 被引量:2
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作者 曹彩芹 王春玲 王爱勤 《长安大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期66-69,共4页
按照剪切梁理论,给出了指数函数剪切模量成层土上剪切梁的自振频率方程及任意阶振型函数的解析表达式,应用振型叠加原理计算了这种梁的地震反应,然后利用随机振动理论,基于基岩输入地震加速度的功率谱密度函数、白噪声谱和过滤白噪声谱... 按照剪切梁理论,给出了指数函数剪切模量成层土上剪切梁的自振频率方程及任意阶振型函数的解析表达式,应用振型叠加原理计算了这种梁的地震反应,然后利用随机振动理论,基于基岩输入地震加速度的功率谱密度函数、白噪声谱和过滤白噪声谱,研究了该梁对地震的随机动力响应问题。计算结果表明:在基岩输入地震加速度的功率谱为白噪声谱的情况下,土层和梁的最大期望反应均有别于过滤白噪声谱时的相应值;平稳输入与输出时,地基和梁的最大期望反应总是不小于非平稳过程时的相应值。 展开更多
关键词 结构工程 剪切梁 自振颇率 随机地震反应 解析方法
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求解层间界面反平面剪切破坏的剪切梁模型(Ⅰ)——基本特性 被引量:8
12
作者 沈新普 泽鲁.穆荣日 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2000年第11期1101-1108,共8页
在反平面剪切载荷及侧压力共同作用下引起的裂纹及裂纹扩展导致的层间界面失效 ,是岩土工程层间界面及砌体结构中界面层上典型的失效方式· 运用弹性力学和断裂力学的理论原理 ,提出了能够反映上述层间界面断裂失效问题力学特性的... 在反平面剪切载荷及侧压力共同作用下引起的裂纹及裂纹扩展导致的层间界面失效 ,是岩土工程层间界面及砌体结构中界面层上典型的失效方式· 运用弹性力学和断裂力学的理论原理 ,提出了能够反映上述层间界面断裂失效问题力学特性的剪切梁模型· 文中采用具有应力软化特性的“粘性裂纹”(内聚力裂纹 )模型来表述层间裂纹前方损伤过程区的本构行为· 对通过粘性层结合在一起的两个弹性板 ,在反平面剪切载荷及侧压力共同作用下的力学行为作了解析分析计算 。 展开更多
关键词 层间界面 粘性层 反平面剪切 剪切梁 破坏 失稳 损伤 裂纹扩展
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影响剪切梁层间失效模型的参数分析 被引量:1
13
作者 肖晓春 潘一山 王秋香 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2005年第3期354-356,共3页
用剪切梁层间失效模型来分析地震的发生并考虑关键参数的变化对模型的影响。将岩体简化为弹塑性竖向夹层粘结在一起的剪切梁,考虑了侧压力沿竖向的变化;分析了岩体的位移和应力分布规律,建立了地震发生的条件,得到了层间裂纹产生及其扩... 用剪切梁层间失效模型来分析地震的发生并考虑关键参数的变化对模型的影响。将岩体简化为弹塑性竖向夹层粘结在一起的剪切梁,考虑了侧压力沿竖向的变化;分析了岩体的位移和应力分布规律,建立了地震发生的条件,得到了层间裂纹产生及其扩展受材料特性等参数影响的变化规律。应力分布和弹性断裂理论所得值相比没有那样的奇异性,但比弹塑性分析所得值有更高的应力集中,比较符合岩石工程的实际。 展开更多
关键词 剪切梁 层间失效 材料特性
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求解层间界面反平面剪切破坏的剪切梁模型(Ⅱ)——失稳特性 被引量:3
14
作者 沈新普 泽鲁.穆荣日 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2000年第11期1109-1116,共8页
在研究 (Ⅰ )的基础上 ,研究了剪切梁模型在裂纹萌生和失稳扩展阶段的行为特性 ,1)给出了软化失稳 (snap_through)和回折失稳 (snap_back)两种失稳行为发生的条件·  2 )对剪切梁在反平面剪切载荷及侧压力共同作用下的力学行为作... 在研究 (Ⅰ )的基础上 ,研究了剪切梁模型在裂纹萌生和失稳扩展阶段的行为特性 ,1)给出了软化失稳 (snap_through)和回折失稳 (snap_back)两种失稳行为发生的条件·  2 )对剪切梁在反平面剪切载荷及侧压力共同作用下的力学行为作了解析分析计算 ,给出了结构的位移—载荷全过程曲线·  3)讨论了失稳过程中的能量释放问题 ,并给出了回折失稳过程中结构对外界的能量释放的计算式· 展开更多
关键词 界面层 反平面剪切 破坏 剪切梁 失稳 软化失稳 回折失稳 损伤
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剪切梁模型在煤矿中的弹性变形分析 被引量:1
15
作者 于文鑫 谭洪武 杨殿伟 《吉林化工学院学报》 CAS 2015年第6期40-42,51,共4页
由于煤矿开采深度不断增大,采场顶板压力对工作面带来严重的矿山压力显现,对生产和人身安全造成严重威胁.将煤层顶板简化为只受剪力作用的剪切梁模型,在不考虑横向变形情况下用,研究开采过程中的顶板变形和应力分布规律,确定顶板最大挠... 由于煤矿开采深度不断增大,采场顶板压力对工作面带来严重的矿山压力显现,对生产和人身安全造成严重威胁.将煤层顶板简化为只受剪力作用的剪切梁模型,在不考虑横向变形情况下用,研究开采过程中的顶板变形和应力分布规律,确定顶板最大挠度和最大等效剪切力的所在位置,为煤矿开采过程中预防顶板事故发生提供理论依据. 展开更多
关键词 顶板 剪切梁 弹性变形
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剪切梁随机地震响应的李兹法 被引量:1
16
作者 林家浩 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1994年第3期107-110,共4页
本文将常规的李兹法与虚拟激励法相结合以分析非均匀剪切梁的平稳随机地震响应。这方法对于各种正交或非正交阻尼,白噪声或非白噪声激励,都同样方便有效。
关键词 剪切梁 地震响应 随机振动 李兹法
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基于转换矩阵法的中间带弹性支撑剪切梁模态求解 被引量:1
17
作者 叶茂 陈祥祥 黄诗帆 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第36期1-5,41,共6页
基于转换矩阵法,根据弹性支承点处的协调条件,推导得到跨度不同、各跨刚度不同、单位长度质量不同、中间带弹性支承、不同边界条件下剪切梁的特征方程,并验证了方法的正确性。基于数值算例,探讨了边界条件对剪切梁模态的影响,给出了剪... 基于转换矩阵法,根据弹性支承点处的协调条件,推导得到跨度不同、各跨刚度不同、单位长度质量不同、中间带弹性支承、不同边界条件下剪切梁的特征方程,并验证了方法的正确性。基于数值算例,探讨了边界条件对剪切梁模态的影响,给出了剪切梁与欧拉梁的对比分析。 展开更多
关键词 剪切梁 弹性支撑 转换矩阵法 剪切变形影响 模态分析 跨高比
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剪切梁式传感器结构的初步分析 被引量:1
18
作者 王藏柱 《华北电力学院学报》 北大核心 1989年第2期54-59,共6页
本文用有限单元法对剪切梁式传感器的应力状态、变形状态进行了初步分析。得出了盲孔底部的剪应力分布;盲孔底部的最大剪应力的等剪应力区;盲孔庙部的主应力和主应力倾角分布。根据计算分析,提出了传感器较合理的结构形式及电阻应变片... 本文用有限单元法对剪切梁式传感器的应力状态、变形状态进行了初步分析。得出了盲孔底部的剪应力分布;盲孔底部的最大剪应力的等剪应力区;盲孔庙部的主应力和主应力倾角分布。根据计算分析,提出了传感器较合理的结构形式及电阻应变片的粘贴部位与方向。 展开更多
关键词 剪切梁 传感器 有限元
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用剪切梁理论分析玻璃钢卧式贮罐的径向挠度
19
作者 王继辉 孙健 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 1993年第1期9-11,25,共4页
本文从修改卧式玻璃钢贮罐横向剪应力分布着手,对简单梁设计理论作了改进,得到了考虑跨距影响的卧式玻璃钢贮罐径向挠度计算公式,并用有限单元法验证了径向挠度计算公式。验证结果表明,本文所得的径向挠度计算公式较为完善,便于工程设... 本文从修改卧式玻璃钢贮罐横向剪应力分布着手,对简单梁设计理论作了改进,得到了考虑跨距影响的卧式玻璃钢贮罐径向挠度计算公式,并用有限单元法验证了径向挠度计算公式。验证结果表明,本文所得的径向挠度计算公式较为完善,便于工程设计应用。 展开更多
关键词 玻璃钢 贮罐 径向挠度 剪切梁理论
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关于“求解层间界面反平面剪切破坏的剪切梁模型(Ⅰ)”一文的更正
20
作者 沈新普 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2001年第5期550-550,共1页
关键词 层间界面 反平面剪切破坏 剪切梁模型
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