地锚,通常称为锚杆,是一种结构构件,其支撑在土壤或岩石中,用于保持土体质量和/或施加的结构载荷。联邦公路管理局认识到,在公路路堑部分使用永久性地锚可能会对经济和安全产生重大影响。永久性地锚示范项目的具体目的是将永久性地锚使用的概念引入美国建筑实践。编制了编号为 FHWA-DP-68-1R 且标题为“永久性地锚”的手册,并向公路工程师分发了数千份。对几个项目的永久性地锚进行了监测,以验证 FHWA-DP-68-1R 中提出的概念。本报告总结了现场监测结果和永久性地锚示范项目的历史。
就船舶而言,这些概念是由 St. Denis 和 Pierson [1] 在确定船舶在现实的随机航道中航行时的运动、结构载荷等时引入的。大约在同一时间,结构概率设计领域也开展了其他工作。A. M.l?reudenthal [21] 给出了概率方法在工程结构安全设计中的基本应用,后来他专门研究了海洋结构 [3]。其他人也考虑了船舶问题,包括 Abrahamsen 等人 [4]、Lewis [5]、Nordenström [61、Mansour [7]、[8]、Mansour 和 Faulkner [9]、Stiansen 等人 [10],他们将结构可靠性理论应用于船舶。基本理论告诉我们,如果我们能够清楚完整地定义载荷 (需求) 和强度 (能力) 的概率分布,就有可能计算出失效或倒塌的概率。然后可以根据可接受的失效概率建立设计强度标准,而无需依赖安全系数、允许应力或载荷系数。
摘要:本文介绍了一种根据记录的飞行传感器数据估计大气扰动引起的全局结构载荷的方法。所提出的方法基于用扰动动力学增强动态、灵活的飞机模型。推导出此增强模型的状态观测器,即卡尔曼-布西滤波器。传感器数据通过观测器处理,从而能够估计飞机遇到的大气扰动。随后,这些估计的扰动用于估计全局飞机载荷。为了评估载荷估计结果,应用了等效损伤载荷的概念。它将全局载荷与其对飞机结构疲劳的影响联系起来。为了验证所提出的工具链,模拟了认证中的设计场景,即离散阵风和连续湍流遭遇,以模拟真实的操作数据。收集的数据用于将得到的估计负载与模拟负载进行比较,并比较等效损坏负载。
风电场的设计和控制需要考虑在研究独立机器时通常会忽略的物理现象。事实上,大气流动与风电场之间以及风力发电厂本身内部都存在复杂的相互作用。此外,还应考虑上风风力涡轮机尾流对下游机器的功率和负载产生的影响,因为尾流是风电场中涡轮机之间耦合的主要形式,其影响通常对所收获的功率和结构载荷都有害。因此,需要研究在风力涡轮机和风电场层面的适当控制措施。CL-Windcon 项目将通过将整个风电场视为一个综合的实时优化问题来解决高级建模、开环和闭环控制算法。一些开发的控制算法的有效性将通过风洞测试进行验证。事实上,通过使用复杂的主动控制缩放风力涡轮机模型,人们可以在风洞中以较低的成本和风险进行具有监督和可重复边界条件的实验。
对大空间结构的姿态控制的分布式磁性扭矩杆的实用性被构成。执行器的分布式阵列提供了优势,例如分布结构载荷,增加的容错性,允许模块化设计结构,此外,执行器可能会与轨道上的制造策略进行整体化。首先,显示分布式扭矩可有效旋转高度柔性的结构。这与应用于结构中心的扭矩进行了比较,该结构会导致较大的表面变形,并且可能无法实施旋转。使用带有嵌入式执行器的平面结构的弹簧质量模型来证明这一点。然后开发出分布式扭矩算法以控制一个可寻址的执行器阵列。使用阵列进行态度控制模拟,以控制大型空间结构,再次以弹簧质量系统建模。态度控制系统已被证明可以有效地挖出代表性的75×75 M柔性结构,并在存在重力级别的扭矩和现实的磁场模型的情况下执行杀伤动作。
摘要— 结构健康监测 (SHM) 可以理解为传感与智能的集成,以便记录、分析、定位和预测结构载荷和损伤诱发条件,从而使无损检测成为其中不可或缺的一部分。此外,SHM 系统可以包括执行装置,以采取适当的反应或纠正措施。SHM 传感要求非常适合光纤传感器 (OFS) 的应用,特别是提供集成、准分布式或完全分布式技术。在本教程中,在简要介绍基本的 SHM 概念之后,回顾了可用于此应用的主要光纤技术,重点介绍了四种最成功的技术。然后,还介绍了在实际结构中使用 OFS 的几个示例,包括来自可再生能源、交通运输、土木工程和石油和天然气工业领域的示例。最后,确定了当前最相关的技术挑战和关键行业市场。本文提供了教程介绍、该主题的全面背景以及对 OFS 用于 SHM 的未来进行了预测。此外,还讨论了近期将面临的一些挑战。
湍流和阵风会导致施加在飞机结构上的空气动力和力矩发生变化,从而导致乘客不适,并且结构上必须设计能够支撑的动态载荷。通过设计阵风载荷缓解 (GLA) 系统,可以实现两个目标:第一,实现更高的乘客舒适度;第二,减少动态结构载荷,从而可以设计更轻的结构。本文提出了一种设计组合反馈/前馈 GLA 系统的方法。该方法依赖于多普勒激光雷达传感器测量的飞机前方的风廓线,并基于 H ∞ 最优控制技术和离散时间预览控制问题公式。此外,为了允许在这两个目标之间进行设计权衡(以实现设计灵活性)以及允许指定稳健性标准,引入了使用多通道 H ∞ 最优控制技术的问题变体。本文开发的方法旨在应用于大型飞机,例如运输机或公务机。模拟结果表明,所提出的设计方法在考虑测量的风廓线以实现上述两个目标方面是有效的,同时确保了设计灵活性以及控制器的稳健性和最优性。
然而,对于较大的立方体卫星和改进型一次性运载火箭 (EELV) 次级有效载荷适配器 (ESPA) 小型卫星,由铝合金制成的传统加工组件仍然有其主要结构用途。次级结构(例如太阳能电池板、隔热毯和子系统)连接到主要结构。它们独立存在,几乎不传递关键结构载荷。当主要结构发生故障时,任务将发生灾难性故障。虽然次级结构故障通常不会影响航天器的完整性,但它会对整个任务产生重大影响。这些结构类别可以作为一个很好的参考,但对于特别受体积限制的小型航天器来说可能很难区分。对于小型卫星来说尤其如此,因为这些航天器的功能可能与全尺寸总线相似,但分配器或部署环提供的体积成为制约因素。因此,结构部件必须尽可能提高体积效率。主要结构部件需要发挥多种功能,以最大限度地提高体积效率。这些功能可能包括热管理、辐射屏蔽、压力控制,甚至应变驱动。这些功能通常分配给大型航天器的二级结构部件。
2.1 加拿大和美国的经济在很大程度上依赖于进出口,而进出口大部分是通过船舶运输的。因此,船舶的性能和安全对其整体经济至关重要。这些船舶承受各种结构载荷,包括波浪作用引起的疲劳载荷,还可能因与冰和其他物体碰撞而承受冲击载荷,此外还有船舶自重和所载人员和货物重量产生的服务载荷。此外,如果这些船舶在北大西洋和太平洋以及北冰洋航行,它们可能会经受寒冷天气。气候变化使北冰洋部分地区在更长的航运季节内可以航行。因此,如今,更多的商业货船在北极水域航行,夏季也有少量游艇航行。预计在不久的将来,将有更多的商业船舶、游艇和沿海巡逻船穿越西北航道,航行时间会更长。因此,我们脑海中自然而然地浮现出一个问题:“航行于北冰洋西北航道的船舶将面临哪些挑战?”例如,北极船舶在西北航道面临的众多危险之一就是北极岛屿解体释放的重冰。北极船舶可能还需要面对许多其他未知和已知的威胁和挑战。因此,该项目旨在进行范围界定研究,旨在确定船舶在北冰洋航行时需要面对的结构行为方面的各种挑战和问题。
16 摘要 该项目经历了与开发 Sealift 改装船的结构要求/影响相关的典型程序:1) 确定 Sealift 船的有效载荷要求和代表性军用车辆有效载荷,2) 确定可用于改装的候选船只并为改装研究做出最终选择,3) 制定车辆装载的初步安排,即安排有效载荷以确保选定的船只可以容纳车辆,4) 确定结构载荷(整体、局部和车辆相关),以适应改装,5) 确定适应新载荷所需的结构修改,6) 制定成本估算以适应结构修改,包括增加车辆系留装置。该项目的本质是比较 ABS 高速舰艇标准和 DNV 高速、轻型舰艇和海军水面舰艇标准的结构要求和由此产生的修改。报告中对整体载荷、二次撞击载荷和车辆甲板载荷进行了全面比较,并提出了抵抗这些载荷的结构要求。报告还总结了为研究军用有效载荷对车辆甲板结构的影响而开展的有限元分析工作。这尤其令人感兴趣,因为许多车辆的标称轮胎印迹明显大于加强筋间距,这违反了受车轮载荷影响的板结构设计的典型假设。