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单自由度平面连杆机构等效转动惯量计算公式 被引量:18
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作者 曲秀全 焦映厚 +1 位作者 陈照波 阚利宏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期610-612,623,共4页
在平面连杆系统动力分析及仿真中,需要对平面连杆机构系统建立等效的动力学模型,其中等效转动惯量是一个很重要的量,因此建立平面连杆机构等效转动惯量的解析计算公式是非常必要的.在系统动能相等的条件下,以质点系动能和刚体绕质心转... 在平面连杆系统动力分析及仿真中,需要对平面连杆机构系统建立等效的动力学模型,其中等效转动惯量是一个很重要的量,因此建立平面连杆机构等效转动惯量的解析计算公式是非常必要的.在系统动能相等的条件下,以质点系动能和刚体绕质心转动动能为基础,引入多余坐标,通过平面连杆机构的非线性稳定的几何约束消去多余速度,导出了以原动件的位移为广义坐标和其他构件的位移为多余坐标表示的等效转动惯量的计算公式,并以一个实例来说明等效转动惯量公式的使用,为平面连杆机构的过渡过程动态仿真提供了理论基础. 展开更多
关键词 自由度 平面连杆机构 等效转动惯量 计算公式 广义坐标 多余坐标
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人体站姿竖向振动等效单自由度模型参数研究 被引量:10
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作者 杨予 杨云芳 +2 位作者 洪震 胡杰云 蔡其茅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第23期154-157,共4页
人体单自由度简化模型应用广泛,但其参数取值尚未有统一标准。在前人研究的基础上提出等效模型参数的思路,并进行了相关动力学理论推导和物理意义分析。为得到模型参数,采用两种不同原理的单自由度振动台对人与结构耦合自由振动进行了... 人体单自由度简化模型应用广泛,但其参数取值尚未有统一标准。在前人研究的基础上提出等效模型参数的思路,并进行了相关动力学理论推导和物理意义分析。为得到模型参数,采用两种不同原理的单自由度振动台对人与结构耦合自由振动进行了测试和数据分析。实验数据拟合结果表明,该模型具有较好的精度和应用价值,所得结果在一定范围内与相关参考文献的分析结果表现出良好的一致性。结论是当人体与不同参数的结构耦合振动时,由于主振型的变化将表现出不同的单自由度等效自振频率和阻尼比,另外局部肢体姿态对等效参数的取值也有一定影响。 展开更多
关键词 人与结构耦合振动 振动台实验 自由度等效模型 参数识别
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爆炸冲击荷载作用下SRC柱等效单自由度模型 被引量:9
3
作者 孙建运 李国强 陆勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期82-89,共8页
爆炸冲击荷载作用下结构构件的反应分析方法常用的是等效单自由度模型,在现有的有关资料中,等效单自由度模型主要用于钢筋混凝土构件和钢构件。等效单自由度模型的关键是确定等效弹性位移、破坏位移和屈服强度。以通用有限元分析软件LS-... 爆炸冲击荷载作用下结构构件的反应分析方法常用的是等效单自由度模型,在现有的有关资料中,等效单自由度模型主要用于钢筋混凝土构件和钢构件。等效单自由度模型的关键是确定等效弹性位移、破坏位移和屈服强度。以通用有限元分析软件LS-DYNA为基础,研究了钢骨混凝土(SRC)柱在爆炸冲击荷载作用下的反应特征,确定出了等效单自由度模型的等效弹性位移和破坏位移;以常规SRC柱设计理论为基础,提出了等效单自由度模型的等效屈服强度计算公式。最后用所建立的等效单自由度模型和LS-DYNA软件分别对8根SRC柱共48种爆炸冲击荷载工况进行对比分析,验证了所提出的等效单自由度模型。 展开更多
关键词 爆炸 钢骨混凝土柱 等效自由度模型
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基于等效单自由度体系的结构地震输入能量的研究 被引量:5
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作者 杜敏 林玮 郭晓云 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2011年第3期77-82,共6页
通过对多自由度体系结构在地震作用下的能量分析,考虑地震动因素和结构自身特性,提出一种框架结构地震总输入能量的简化求解方法。实例计算结果表明:基于等效单自由度体系来估计多自由度体系的地震总输入能,是一种计算简便且较为准确的... 通过对多自由度体系结构在地震作用下的能量分析,考虑地震动因素和结构自身特性,提出一种框架结构地震总输入能量的简化求解方法。实例计算结果表明:基于等效单自由度体系来估计多自由度体系的地震总输入能,是一种计算简便且较为准确的方法。 展开更多
关键词 自由度体系 等效自由度体系 输入能
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基于单自由度等效线性化模型的RC结构地震易损性分析 被引量:5
5
作者 耿飞 徐超 温增平 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2022年第2期316-325,共10页
通过有限元方法进行非线性动力时程分析获取解析的易损性曲线,计算量大且耗时。本文采用一种简化的计算方法,即基于单自由度的等效线性化模型,对钢筋混凝土框架结构进行地震易损性分析,并研究了该方法在结构高度上的适用性。通过选用5... 通过有限元方法进行非线性动力时程分析获取解析的易损性曲线,计算量大且耗时。本文采用一种简化的计算方法,即基于单自由度的等效线性化模型,对钢筋混凝土框架结构进行地震易损性分析,并研究了该方法在结构高度上的适用性。通过选用5种典型的等效线性化模型对3栋不同高度的钢筋混凝土框架结构进行增量动力分析(IDA),得到了不同高度的结构在不同强度地震作用下结构的反应和易损性,并与OpenSees程序的计算结果进行对比,研究了等效线性化模型应用于RC框架结构易损性分析在高度上的适用性。分析结果表明:对于10层及以下的框架结构,基于单自由度的等效线性化模型在结构地震易损性分析中具有较好的适用性;对于更高层数的结构,由于高阶振型反应对整体结构反应的影响增大,基于单自由度等效线性化模型的易损性分析结果会出现明显的偏差。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 自由度 等效线性化 IDA 易损性
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基于等效单自由度体系的结构滞回耗能估计 被引量:5
6
作者 王丰 李宏男 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期85-89,共5页
提出了研究单自由度体系和多自由度体系在地震作用下耗能关系的重要意义;建立了结构的等效单自由度体系能量方程,得出与原多自由度体系滞回耗能及变形能关系公式,据此提出了基于等效单自由度体系的多自由度结构体系总滞回耗能估计方法.... 提出了研究单自由度体系和多自由度体系在地震作用下耗能关系的重要意义;建立了结构的等效单自由度体系能量方程,得出与原多自由度体系滞回耗能及变形能关系公式,据此提出了基于等效单自由度体系的多自由度结构体系总滞回耗能估计方法.分别对质量为均匀分布,楼层剪切强度和剪切刚度为均匀及不均匀分布的8幢5层剪切型多自由度体系和其等效单自由度体系输入典型地震动,计算滞回耗能及变形能,并将计算结果进行比较分析.结果表明,通过等效单自由度体系来估计剪切型多自由度体系的滞回耗能,是一种计算简便且较为准确的方法. 展开更多
关键词 自由度体系 等效自由度体系 滞回耗能 变形能 往复Pushover分析
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基于谱矩的单自由度复阻尼结构的等效阻尼分析 被引量:3
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作者 李暾 谢海文 +1 位作者 李创第 葛新广 《广西科技大学学报》 2019年第4期6-14,共9页
复阻尼模型与实验结果吻合较好,但结构动力分析较为复杂.本文针对单自由度复阻尼耗能结构基于谱矩相等准则,即令复阻尼原始系统和等效系统的的零阶和二阶谱矩相等,得到单自由度复阻尼耗能结构的等效频率和等效阻尼.将等效系统的计算结... 复阻尼模型与实验结果吻合较好,但结构动力分析较为复杂.本文针对单自由度复阻尼耗能结构基于谱矩相等准则,即令复阻尼原始系统和等效系统的的零阶和二阶谱矩相等,得到单自由度复阻尼耗能结构的等效频率和等效阻尼.将等效系统的计算结果与原始系统计算得到的精确解以及由经典的模态应变能法计算得到的结果进行比较,等效系统具有很高的精度. 展开更多
关键词 复阻尼结构 谱矩 等效频率 等效阻尼 自由度
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化学爆炸等效单自由度结构体系抗力动力系数分析 被引量:2
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作者 耿少波 葛培杰 +1 位作者 刘亚玲 李洪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期166-171,共6页
由化学爆炸荷载特点,选取了线性等效荷载与多项式曲线拟合衰减荷载两种函数类型,从等效单自由度微分方程入手,对比了线性等效荷载的等效作用时长、多项式曲线拟合衰减荷载的作用时长与结构进入塑性响应时间之间大小关系,推导出了弹塑性... 由化学爆炸荷载特点,选取了线性等效荷载与多项式曲线拟合衰减荷载两种函数类型,从等效单自由度微分方程入手,对比了线性等效荷载的等效作用时长、多项式曲线拟合衰减荷载的作用时长与结构进入塑性响应时间之间大小关系,推导出了弹塑性阶段抗力动力系数表达式。通过算例表明多项式曲线拟合衰减荷载可应用范围大于线性等效荷载,且可反映化学爆炸荷载形状调整参数对动力系数的影响程度,线性等效荷载求解简单应用简便,在延性比较小时其动力系数稍偏大对设计有利,在延性比较大且结构刚度较大时动力系数偏小且低于比例可达19%,对设计不利。 展开更多
关键词 化学爆炸 动力系数 等效自由度 等效静载 作用时长
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单层索网等效非线性单自由度体系的地震反应研究 被引量:1
9
作者 石永久 李勇 王元清 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S2期41-49,共9页
点式玻璃幕墙单层索网主要承受平面外荷载,而其平面外刚度依托于索预应力及其平面外变形的几何刚度,具有强几何非线性。针对其质量刚度均匀分布特性,为考虑几何非线性对其地震反应的影响,提出单层索网等效非线性单自由度体系(SDOF)的数... 点式玻璃幕墙单层索网主要承受平面外荷载,而其平面外刚度依托于索预应力及其平面外变形的几何刚度,具有强几何非线性。针对其质量刚度均匀分布特性,为考虑几何非线性对其地震反应的影响,提出单层索网等效非线性单自由度体系(SDOF)的数学模型,指出可通过研究SDOF地震反应来研究平面单层索网的地震反应特性;建立单层索网的简化单质点体系的物理模型,研究影响其地震反应的关键因素,即刚度、几何非线性特性和动力特性;研究几何非线性单质点体系的地震反应特性,分析研究表明:具有三次刚度的几何非线性单自由度体系,在一定地震作用和阻尼下的反应谱可由线性周期和非线性因子双参数控制,为单层索网幕墙的抗震设计提供基础性理论参考。 展开更多
关键词 层索网 等效自由度体系 几何非线性 质点体系 地震反应
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站姿人体与轻质结构水平耦合振动单自由度等效模型参数研究 被引量:1
10
作者 杨予 薛圣雅 蔡其茅 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第6期192-196,共5页
给出了一种通过实验获得人与轻质结构水平耦合振动单自由度等效模型参数的方法。首先采用单自由度振动台对人与结构水平方向耦合自由振动位移时程进行测试,然后在推导出振动台水平振动阻尼比计算公式的基础上通过最小二乘法拟合得出人... 给出了一种通过实验获得人与轻质结构水平耦合振动单自由度等效模型参数的方法。首先采用单自由度振动台对人与结构水平方向耦合自由振动位移时程进行测试,然后在推导出振动台水平振动阻尼比计算公式的基础上通过最小二乘法拟合得出人体等效自振频率和等效阻尼比。测试中考虑了人体正面与振动方向夹角分别为0度、45度和90度三种状态以及有无抓握扶手对测试结果的影响。分析结果表明,在结构/人体质量比约为0.25时人体等效自振频率在0.1 Hz^0.48Hz,等效阻尼比在0.05~0.39之间变化,当人双手抓握扶手时等效自振频率和等效阻尼比最大。 展开更多
关键词 振动与波 水平耦合振动 自由度模型 参数识别 等效阻尼比
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多—单自由度体系等效转换的若干问题的探讨 被引量:3
11
作者 李世翠 陆本燕 谭伟 《山西建筑》 2007年第9期86-87,共2页
提出等效单自由度体系的概念,阐述了等效的前提条件,叙述了两大不同的等效模式,着重分析了不同侧移模式和水平荷载分布模式对等效体系建立的影响,指出等效参数求解中存在的问题,最后对框架结构的等效转换简化计算提出建议,并对适用的计... 提出等效单自由度体系的概念,阐述了等效的前提条件,叙述了两大不同的等效模式,着重分析了不同侧移模式和水平荷载分布模式对等效体系建立的影响,指出等效参数求解中存在的问题,最后对框架结构的等效转换简化计算提出建议,并对适用的计算方法作出探讨。 展开更多
关键词 等效自由度体系 侧移模式 水平荷载分布模式 框架结构
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梁式桥抗震分析中等效单自由度模型的适用范围 被引量:1
12
作者 陈亮 《结构工程师》 2011年第4期78-83,共6页
将单柱式桥墩等效为单自由度体系进行计算,是抗震分析中常用的简化分析方法。研究了该简化分析方法在桥墩弹性、塑性响应两阶段的适用范围。首先,推导了基本振型质量参与系数的简化计算公式,以桥墩基本振型质量参与系数为等效程度评价指... 将单柱式桥墩等效为单自由度体系进行计算,是抗震分析中常用的简化分析方法。研究了该简化分析方法在桥墩弹性、塑性响应两阶段的适用范围。首先,推导了基本振型质量参与系数的简化计算公式,以桥墩基本振型质量参与系数为等效程度评价指标,评价桥墩质量分布、墩高对等效程度的影响。其次,在桥墩响应的塑性阶段,验证了振型质量参与系数作为评价指标,在不同塑性程度下的适用性。研究结果可为选择恰当的单柱式桥墩抗震分析方法提供参考。 展开更多
关键词 桥梁 地震 振型质量参与系数 等效自由度方法
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用等效弹簧-质量体系确定单自由度结构的自振频率
13
作者 陈玉骥 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2010年第4期81-83,共3页
基于虚功原理,将不符合单自由度杆系结构自振频率计算公式的单自由度结构,转化为一个等效弹簧-质量体系,从而可用该公式计算其自振频率,扩大了公式的适用范围.由于用本文方法计算自振频率,不必建立动平衡方程,所以较为简便.本文结果与... 基于虚功原理,将不符合单自由度杆系结构自振频率计算公式的单自由度结构,转化为一个等效弹簧-质量体系,从而可用该公式计算其自振频率,扩大了公式的适用范围.由于用本文方法计算自振频率,不必建立动平衡方程,所以较为简便.本文结果与按照建立运动微分方程得到的结果完全相同. 展开更多
关键词 等效弹簧-质量体系 自由度结构 自振频率 虚功原理
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考虑往复退化的倒塌分析等效单自由度模型 被引量:2
14
作者 余丽玲 李钢 李宏男 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2018年第6期52-63,共12页
在强震作用下,建筑结构往往会发生倒塌,基于等效单自由度模型近似评估整体结构的倒塌分析方法被广泛应用,但目前用于倒塌分析的等效单自由度模型主要针对结构的单向力与变形关系,不能合理考虑往复荷载下结构的退化特性。本文基于I-K模... 在强震作用下,建筑结构往往会发生倒塌,基于等效单自由度模型近似评估整体结构的倒塌分析方法被广泛应用,但目前用于倒塌分析的等效单自由度模型主要针对结构的单向力与变形关系,不能合理考虑往复荷载下结构的退化特性。本文基于I-K模型的基本理论,建议了可以考虑往复退化特性的倒塌分析等效单自由度模型,并利用已有的I-K模型校准的钢筋混凝土柱试验数据,对校准结果中的延性系数和耗能系数进行回归分析,建立了延性与耗能关系模型,给出了等效单自由度模型中耗能系数的求解方法。最后通过钢筋混凝土框架结构的拟静力倒塌试验,验证了该等效单自由度模型用于倒塌分析的准确性和适用性。 展开更多
关键词 倒塌分析 I-K模型 等效自由度模型 往复退化 试验验证
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基于等效单自由度模型的高桩码头地震位移需求分析 被引量:3
15
作者 高树飞 冯云芬 贡金鑫 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期30-40,共11页
在基于位移的高桩码头抗震设计方法中,准确合理地确定码头地震位移需求是关键。在位移需求分析方法中,非线性时程分析方法可以很好地考虑地震动的不确定性,但由于复杂的桩-土相互作用,使得直接对码头结构进行时程分析的计算量较大。为... 在基于位移的高桩码头抗震设计方法中,准确合理地确定码头地震位移需求是关键。在位移需求分析方法中,非线性时程分析方法可以很好地考虑地震动的不确定性,但由于复杂的桩-土相互作用,使得直接对码头结构进行时程分析的计算量较大。为简便确定码头地震位移需求,提出了一种可用于码头非线性时程分析的等效单自由度模型。该模型可以很好地模拟码头的承载力和刚度退化以及土体耗能,并可通过对码头结构进行往复加载分析来确定模型的恢复力特性。为验证所提出的等效单自由度模型的合理性和准确性,以两个高桩码头为例,选取60条地震波,分别对码头及其等效单自由度模型进行非线性时程分析,结果表明二者的最大位移相关性很好,位移比的均值接近于1,且变异性很小。 展开更多
关键词 高桩码头 基于位移的抗震设计 地震位移需求 等效自由度模型 非线性时程分析
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基于动力放大系数与等效单自由度体系的圆中空夹层钢管混凝土抗撞设计方法 被引量:1
16
作者 王帅峰 王蕊 +1 位作者 赵晖 郭志辉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期59-71,共13页
中空夹层钢管混凝土(concrete-filled double-skin steel tubular,CFDST)构件作为超高输电塔、海上平台等重要结构的承重构件,其抗撞性能是设计阶段需考虑的关键问题。因此,在前期试验研究的基础上,采用ABAQUS有限元软件建立了200个圆CF... 中空夹层钢管混凝土(concrete-filled double-skin steel tubular,CFDST)构件作为超高输电塔、海上平台等重要结构的承重构件,其抗撞性能是设计阶段需考虑的关键问题。因此,在前期试验研究的基础上,采用ABAQUS有限元软件建立了200个圆CFDST柱力学模型,并进行了轴力与撞击耦合作用下的抗撞机理分析,研究了在0~0.7轴压比下不同名义含钢率、空心率、截面直径、材料强度对构件抗撞性能的影响规律;基于动力放大系数和等效单自由度方法提出了构件抗撞承载力计算公式,并预测了撞击作用下构件的跨中动力响应。结果表明:在0~0.7轴压比下,名义含钢率、外径、外钢管强度、撞击速度与撞击质量对构件跨中挠度峰值和撞击力平台值影响显著,空心率与混凝土强度影响较小;提出的简化计算方法能较好地预测圆CFDST构件的抗撞承载力和跨中位移响应。 展开更多
关键词 圆中空夹层钢管混凝土 抗撞性能 空心率 动力放大系数 等效自由度
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基于等效单自由度体系的结构塑性耗能估计
17
作者 舒宇 曲激婷 《沈阳大学学报(自然科学版)》 CAS 2015年第5期415-419,共5页
针对以某一阶振型为主的多自由度体系,基于等效单自由度体系基本假定和拟力法基本原理,建立了多自由体系和等效单自由度体系塑性耗能的关系公式,并以此提出估算多自由度体系塑性耗能的方法.以一个五层钢框架结构为例,利用MATLAB进行编程... 针对以某一阶振型为主的多自由度体系,基于等效单自由度体系基本假定和拟力法基本原理,建立了多自由体系和等效单自由度体系塑性耗能的关系公式,并以此提出估算多自由度体系塑性耗能的方法.以一个五层钢框架结构为例,利用MATLAB进行编程,输入4组不同的地震输入,分别获得了该结构与等效单自由度体系的塑性耗能曲线,并进行分析比较.结果表明,提出的基于等效单自由度体系估算结构塑性耗能,是一个概念清晰且计算简便的方法. 展开更多
关键词 等效自由度体系 自由度体系 拟力法 塑性耗能
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对模态Pushover单自由度体系等效方法的改进
18
作者 彭军 向畅 何海健 《低温建筑技术》 2016年第5期84-87,共4页
模态Pushover分析方法(MPA)可以有效考虑结构高阶振型,但其在确定各阶模态Pushover分析的目标位移时,采用了结构的弹性模态,并未考虑塑形状态下结构力学性能的改变。本文对MPA单自由度体系等效方法进行了改进,提出了MPA的"两阶段&q... 模态Pushover分析方法(MPA)可以有效考虑结构高阶振型,但其在确定各阶模态Pushover分析的目标位移时,采用了结构的弹性模态,并未考虑塑形状态下结构力学性能的改变。本文对MPA单自由度体系等效方法进行了改进,提出了MPA的"两阶段"等效方法,并以三个算例验证了该方法的精确性。 展开更多
关键词 MPA 自由度体系 等效方法
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钢框架等效单自由度子结构伪动力试验
19
作者 国明超 田石桂 +1 位作者 李暄 唐岱新 《哈尔滨建筑工程学院学报》 1993年第6期30-37,共8页
本文主要介绍在我院力学-结构试验中心首次进行的钢框架子结构伪动力试验。试验中采用等效单自由度方法对试验部分与计算部分界面处整体倾覆弯矩进行了模拟。通过与相应的振动台试验和电算分析进行比较,说明本次伪动力试验是成功的,等... 本文主要介绍在我院力学-结构试验中心首次进行的钢框架子结构伪动力试验。试验中采用等效单自由度方法对试验部分与计算部分界面处整体倾覆弯矩进行了模拟。通过与相应的振动台试验和电算分析进行比较,说明本次伪动力试验是成功的,等效单自由度方法能较准确地模拟子结构伪动力试验的界面整体倾覆弯矩。 展开更多
关键词 等效自由度 钢结构 框架结构
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引信单双自由度后坐保险机构性能分析 被引量:3
20
作者 王孝福 尚雅玲 倪保航 《四川兵工学报》 CAS 2011年第6期33-36,共4页
基于加强单双自由度后坐保险机构对比研究的目的,以双自由度后坐保险机构为立足点,求出了等效单自由度后坐保险机构,并就勤务处理的安全性与发射时的可靠性对两机构进行了动态仿真分析。可为单双自由度后坐保险机构设计提供理论借鉴。
关键词 自由度系统 等效自由度系统 后坐保险机构
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