一、ANSYS在结构稳定性的应用(论文文献综述)
郭鹏飞[1](2021)在《超长空间异型桁架卸载过程稳定性分析及现场监测》文中研究说明改革开放以来,随着人民物质生活需求的不断提高,钢结构以其轻质高强的优势在建筑市场的地位逐年上升,从而大跨度空间钢结构和超大跨度建筑物得到了广大建筑师的亲睐。大跨度钢结构以其独特的空间大优势、优美的外部造型和优异的受力性能,被充分地应用于各种公共建筑以及个别民用建筑中。由于其特殊性,如果结构在安装过程中发生坍塌破坏,将会造成难以衡量的经济损失,同时很可能会造成大量人员伤亡,因此对结构安装过程进行有限元模拟分析和现场实时监测是十分有必要的。本文以巴中体育中心项目为依托背景,首先,通过ANSYS/APDL对超长空间异型桁架进行卸载过程的动力响应分析;其次,对于现场存在的杆件弯曲缺陷,使其在有限元模型中得到较真实的体现;最后,通过对外立面网壳结构关键杆件布设应变片,同时对结构的吊装、卸载过程进行实时监测,并考虑提前卸载对结构动力稳定性的影响;(1)对结构的动力失稳判别准则进行了总结,确定了外立面网壳结构在卸载作用下的动力失稳判别准则(即改进的B-R运动准则)。同时运用ANSYS瞬态动力分析法对结构的卸载过程进行模拟。首先对结构进行静力分析,保证结构在卸载之前要满足设计要求。(2)针对现场结构的实际杆件缺陷,基于三维曲梁单元刚度矩阵对空间曲杆进行理论分析,同时通过MATLAB计算得出的理论数值与ANSYS模拟结果进行对比验证;最后为后续相关杆件缺陷能够在结构中得到较真实的体现提供理论依据。(3)通过等效荷载法模拟结构的卸载过程,研究了结构在不同卸载条件下、不同卸载速率下的动力响应,探讨了此类结构在卸载过程中的影响因素。确保结构卸载过程的安全性和可靠性。(4)对外立面网壳结构吊装、卸载过程进行了实时监测,通过对比结构的实测值与模拟值。结果显示,结构实测值与模拟值的变化趋势基本一致,同时各杆件应力位移均满足规范要求,确保了卸载方案的的安全性和可靠性。同时也验证了有限元模拟的可靠性。
王世杰[2](2021)在《台风区跨海桥梁格构式高支架风致响应研究》文中指出格构式高支架具有长细比较大、结构相对轻柔等特点,对风荷载的作用非常敏感。在台风区修建跨海大桥时,高耸格构式支架体系除受雷暴、大雾及潮汐等恶劣自然条件的影响外,还受大风、台风侵袭的影响,结构设计及施工技术均面临巨大挑战。在台风区保证格构式高支架的安全和稳定性能是桥梁工程界关注的课题之一。本文以福平铁路平潭海峡公铁两用大桥-大练岛特大桥新建工程中现浇公路梁桥格构式高支架为研究背景,通过风洞测力试验、粒子图像测速(PIV)试验、气弹模型试验、现场监测、数值模拟和理论计算相结合的手段对风荷载作用下格构式高支架的受力性能进行研究,以解决台风区格构式高支架的风工程问题。本文主要研究工作和成果如下:(1)基于ANSYS对四腿和六腿格构式支架进行有限元分析,采用修正后的有限元模型和时域法对格构式支架模态和顺风向风致响应进行分析,结果显示四腿单柱支架和六腿单柱支架的前6阶振型基本一致;多腿单柱格构支架前两阶振型的共振贡献比较显着,格构式高支架横桥向的侧向刚度大于纵桥向的侧向刚度;格构式高支架侧边和中线位置存在扭转和平动,而格构式高支架结构在横桥向风向角下的扭转不明显;格构式高支架在非对称荷载作用下,支架顶部的位移均方根增长幅值约为12%,存在明显的扭转效应;格构式高支架主要受力构件为竖向构件与斜杆,且高支架迎风面和背风面的斜杆由于扭转效应应力增幅比较明显。考虑上部结构后,四腿与六腿格构式支架的位移都均有大幅减小,表明上部结构的施加有利于结构的位移控制。(2)基于风洞测力试验测得格构高支架在不同流场和不同风向角下的静三分力系数。基于PIV技术,首次对高墩钢管支架模型水平平面流场和竖向平面流场进行流场可视化分析,定量分析了单柱和双柱支架的涡心漩涡强度和湍流度,得出风场风向对格构式高支架气动特性影响规律。研究表明格构式高支架在抗风计算时,阻力、升力和扭矩均变化明显,应充分考虑三个方向静风荷载的影响;在45°风偏角时漩涡运动剧烈,漩涡强度和湍动能强度最大,导致模型的气动力平均值和脉动值较大;六腿格构式高支架模型的涡心处漩涡强度和湍动能均比四腿格构式高支架模型小;格构式高支架各个构件间存在明显的构件干扰,数值模拟时应考虑空间三维特性。(3)根据分段估计法获得格构式高支架的三维设计风荷载,并将等效风荷载施加于四腿和六腿格构式高支架,得到风力等级与格构式高支架各节段位移的相关公式,而后采用单变量灰色预测模型DGM(1,1),得出格构式高支架施工拼装阶段在不同风等级作用下的位移,最后拟合出四腿与六腿格构式高支架风荷载等级与施工节段位移的计算公式。将计算结果与现场监测位移进行对比,结果表明分别采用建筑荷载规范与时域法计算时,各支架结构的位移较实际值偏大,与按等效风荷载计算值接近,采用等效风荷载计算更符合支架位移的变化规律。(4)基于格构高支架1:40全桥气弹模型试验,分析了不同风速和风向角等各参数下结构的振动响应。结果表明,格构式支架加速度响应和风速、高度均成正相关,在某些风向角下,横风向的位移响应与顺风向位移响应相当,甚至大于后者。获取风振系数并对扭转响应和扭转风荷载进行分析,左右横风向的角加速度响应基本对称且反相位,支架呈整体扭转,各风速下的扭转角加速度均方根基本都在0度风向角下最大,90度风向角时最小,并且随着风速的增大而增大。(5)提出采用最优化准则法对格构式高支架进行优化设计,得出格构式高支架立柱选择4根为最佳,节段长度宜控制在15m以内,且总高度不宜超过70m,立柱间距控制在7m~8m之间;在格构式高支架设计优化过程中,格构式高支架顶层位移限值起控制作用,需要更新节点风荷载时程和等效静风荷载,且节点风荷载时程影响大于等效静风荷载。
廖志恒[3](2021)在《建筑超长悬挑脚手架模型试验及计算程序开发研究》文中认为高层建筑悬挑结构通常采用悬挑支撑脚手架作为承力平台,其悬挑型钢主梁直接锚固于建筑主体上,悬挑的一端通过撑拉的方式进行固定,形成稳定的三角形支架。近年来高层建筑不断发展,悬挑结构在工程施工中比重逐年增长,悬挑支撑脚手架因其良好的经济性、结构合理性及工程适用性等优点,广泛应用于高层建筑悬挑结构的施工中。但随着建筑设计的发展及用户对建筑审美的追求,悬挑结构结构被大量使用于高层建筑中,且悬挑长度不断增长,衍生出超长悬挑支撑脚手架,使得施工成本提高,设计难度增大。二维的计算模型不足以反应结构的真实受力情况,很大程度上影响了结构的可靠性。因此以成都市某工程为工程背景,围绕悬挑支撑脚手架的结构形式、结构内力优化、结构计算与设计等问题展开研究,本文的主要工作和成果如下:(1)解决了悬挑脚手架搭设及拆除困难、耗材大的问题。从工程实际出发,重点分析悬挑脚手架在设计与施工中存在的难点问题。根据问题产生的原因及现场情况,设计伸缩式下撑杆,解决施工中悬挑脚手架拆装困难,耗材大的问题。并以此为模型进行模型试验,验证了缩身式下撑杆的可靠性。(2)进行模型试验,运用伸缩式下撑杆完成了支承点位置变化对照试验。基于相似理论,建立了1:10相似模型试验,并以支承点位置为变量,进行对照试验。通过对比分析,发现下撑式悬挑支撑脚手架的内力与支承点的位置密切相关,合理的设计支承点位置将使结构更加安全可靠。(3)建立了下撑式悬挑支撑脚手架有限元模型。通过对悬挑脚手架计算方法的梳理归纳,及国内外对脚手架结构的理论研究,确定了结构模型的边界条件,并根据试验模型数据,建立了下撑式悬挑支撑脚手架的有限元计算模型。将有限元结果与试验数据进行对比,验证了模型的可靠性。通过分析发现,在支承点位置发生变化的过程中,悬挑工字钢的应力及位移、下撑杆的轴力均存在最小值。(4)开发了下撑式悬挑支撑脚手架计算程序。通过python高级程序语言及其中的库,基于ANSYS大型商用有限元软件进行了二次开发,得到了一套简单、高效、易于操作的计算程序。可快速完成下撑式悬挑支撑脚手架的建模与计算,内置的批处理功能可提取支承点变化时结构内力的变化,辅助设计人员合理优化结构模型。
双超[4](2021)在《钢筋混凝土结构几何和材料非线性实用计算方法研究》文中提出钢筋混凝土结构的稳定问题是几何非线性问题,即荷载与变形的发展已不再局限为线性关系。通常使用两类方法来计算钢筋混凝土结构的几何和材料非线性,一类是直接法,即有限元软件计算,直接得到二阶内力;另一类是间接法,即计算二阶效应放大系数(内力和变形的放大系数),通过对一阶内力放大间接得到二阶内力,这也是目前规范(《混凝土结构设计规范》等)使用的方法,最后用这两种方法得到的二阶内力小于一阶抵抗进行强度和配筋计算。以上计算方法存在一些的问题:有限元的结果是否正确;在计算二阶时叠加原理失效,该如何考虑;如何从一阶内力得到二阶内力;如何准确的将结构层次计算转化为杆件层次计算;如何得到实用的计算方法;如何考虑抵抗端和作用端分开计算产生误差。这些即是钢筋混凝土结构几何和材料非线性基础理论研究的组成部分,也是目前规范需要补充完善的内容。因此本文采用结构到杆件再到截面的实用方法进行研究:在结构层次上,本文提出一新的计算模型—“弹簧-摇摆柱模型”来计算结构的临界承载力,通过原结构向扩展结构的转化,将临界力与刚度联系到一起,将原本计算临界力的超越方程变成了代数方程,能考虑同层柱间的相互支援作用以及层与层间的支援作用,弥补了规范中计算长度系数法的不足。在杆件层次,通过模型柱的曲率假设将杆件层次转化为截面层次。在截面层次上,通过应变—应力—一阶承载力—二阶承载力的流程进行计算,计算中采用应变法进行公式推导。与传统的应力法比较,其优势在于可以考虑材料完整的本构关系,可以将作用端与抵抗端耦合计算,同时本文的应变法无需进行等效矩形应力换算,计算公式为代数方程,无需迭代。本文的主要研究内容有:(1)利用弹簧—摇摆柱模型定义了结构内刚度和外刚度的概念,并进一步推导了分离柱内、外刚度的计算公式。利用K-P模型(K代表弹簧,P代表摇摆柱Pendulum)来建立的框架临界方程为代数方程,求解十分简单。K-P模型的核心是:不在框架自身上(原结构上)建立临界方程,而是将框架上的荷载移到附加的摇摆柱上(扩展结构上)建立临界方程。这样可使得框架整体稳定临界力的求解得到极大的简化。该方法的求解思路明确,计算公式是代数方程,能考虑同层柱之间的相互支援作用以及层与层的支援作用,弥补了规范计算长度系数法的不足。(2)通过挠度法将框架结构临界力的求解转化为计算结构特殊点的位移,推导了单层及多层框架计算长度系数的公式,最后根据欧拉公式便可以求得框架每根柱的临界力。本方法是以整个框架结构为对象进行研究,可以很好的考虑框架中各柱的相互作用,推导的公式对于单层或多层,单跨或多跨或是不对称荷载,框架参数不均匀等都有着很好的适用性。(3)基于完整的混凝土和钢筋本构关系,可以利用混凝土和钢筋的全部应变,无需进行等效矩形应力的换算,推导了矩形截面一阶承载力的应变法,是由应变计算应力,进而计算得到内力的方法;在计算二阶承载力时,分别采用数值积分法和模型柱法两种方法,得到了矩形截面柱的荷载—挠度曲线和轴力—弯矩相关曲线,最后基于构件的极限状态,推导了截面极限曲率的简化公式,得到了二阶承载力计算的简化公式和诺谟图,可以根据外荷载计算配筋,也可以根据截面参数预估构件的承载力,可以应用于实际工程以及对于有限元软件计算结果正确性进行验证。(4)用解析方法推导了圆形截面相应的计算公式,据此得到了实用计算图表(诺谟图)。推导中根据《混凝土结构设计规范》中混凝土和钢筋本构关系的相关规定,针对短柱和细长柱均分别划分了5个极限应变区域,进而可由应变确定应力及内力,推导了截面的二阶承载力简化计算公式,因采用无量纲推导,本文公式可以适用于不同钢筋级别以及C50以下所有的混凝土强度等级,对于强度等级大于C50的混凝土构件,仅仅只需要替换文中的本构关系,可以应用于实际工程以及对于有限元软件计算的结果正确性进行验证。(5)使用应变法进行计算矩形截面双向偏压承载力,所谓应变法就是从应变出发,通过《混凝土结构设计规范》给出的混凝土和钢筋的本构关系,得到极限应变图,即应变已知,后通过应变—应力—承载力的流程进行计算,避免了须迭代求解的问题,在公式推导中使用合力矩及对应的斜放截面求解这种计算问题,避免了叠加问题。公式推导及诺谟图的制作均采用无量纲形式,具有适用性强,计算快速方便等特点,是双向偏心受压截面配筋计算或强度验算很好的实用计算工具。
王家伟[5](2020)在《连续刚构桥UHPC球铰平转体系力学行为研究》文中研究表明连续刚构桥一般采用悬臂浇筑法、支架现浇法。当桥梁需要跨越铁路线时,这两种施工方法会影响列车的正常运营。近年来转体施工方法在国内外取得了广泛的应用,连续刚构转体桥通常采用可调整转动姿态的球铰。球铰结构承受来自于桥梁上部结构的转体重量,其力学行为的研究是影响桥梁安全稳定的关键,因此对球铰结构的极限抗压强度和破坏机理的研究就显得十分重要。除自重以外,连续刚构桥还将受到转动速度及转动加速度对桥梁结构产生的动力效应、转动过程中的诱发振动效应、脉动风效应和地震作用的影响。由球铰、主梁和桥墩组成的桥梁平转体系在转体过程中受力复杂,对其力学行为的研究是十分必要的。本文主要研究内容如下:(1)将超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,以下简称UHPC)材料应用到球铰中,进行了 UHPC立方体和球铰的抗压强度试验。研究了球铰半径、钢纤维掺量、纤维长度、水灰比等对UHPC球铰抗压强度的影响,得到了 UHPC球铰的最佳配合比。为了提高球铰的安全性,通过约束球铰核心混凝土方法,设计了三种UHPC球铰加强结构,结果表明:抗压强度分别提高65.3%、90.3%、186.3%。(2)利用极限状态分析理论对UHPC立方体、球铰的极限抗压强度及破坏机理进行了研究,通过单轴压缩下的力学模型,推导出UHPC球铰抗压强度理论公式。结果表明:UHPC球铰的曲率半径会导致其最大压应力是立方体平均压应力的2倍左右,因此试验中UHPC球铰强度低于立方体强度。采用纤维阻裂理论、箍筋约束高强混凝土和钢管约束高强混凝土的力学模型,分别推导出三种约束混凝土球铰在轴向压缩下的抗压强度理论公式,并且分析了三者的破坏机理,理论研究与试验结果一致。(3)通过连续刚构桥UHPC球铰转体模型试验,测试了球铰沿径向压应力的分布情况,得到转动过程对球铰压应力的影响程度有限。测试了转速、转动加速度与主梁拉应力、桥墩扭转应力之间的关系,推导了不同转体吨位、不同跨径下施工最大转速及加速度的理论公式。测试了平转过程中主梁的振动情况,发现其竖向振动位移峰值仅与主梁纵向弯曲前三阶振型有关。讨论了主梁竖向振动速度、加速度与振动频率的关系,提出通过控制转速将振动频率控制在主梁一阶频率范围以内,可以降低平转过程中的振动幅度。(4)以一座万吨级连续刚构转体桥为试验依托工程,采用有限元仿真分析方法研究了地震作用对桥梁平转体系的动力响应。通过筛选三个方向18条符合计算要求的真实地震波进行时程分析,与反应谱法进行对比。结果显示:主要地震响应为墩底的横向弯矩和竖向轴力:UHPC球铰承担全部的轴力和20%弯矩,撑脚承担剩余80%弯矩。提出了桥梁平转体系地震响应的优化算法,对国内5000 t至15000 t的连续刚构桥的抗震性能进行了评价:球铰压应力增加11%~20%,撑脚的压应力达到200~331.9 MPa。应适当增加球铰半径,增加撑脚的抗倾覆力矩可以提高转体桥在平转过程中的抗震性能。(5)采用时程分析法研究了脉动风效应对桥梁平转体系的动力响应。对主梁静力三分力系数进行了计算,通过二维流场的数值分析,得到了主梁的高宽比、悬臂宽度对三分力系数的影响,提出了截面优化建议:当高宽比为0.21、悬臂宽度为2.5 m时,主梁的阻力系数较小且扭矩作用基本为零,此时连续刚构转体桥具有最佳的气动力特性。根据顺风向、竖向脉动风功率谱编制了脉动风速时程的计算程序,采用时域分析法得到桥梁平转体系在风致振动下的动力响应以墩底横向弯矩、主梁的纵桥向、横桥向弯矩为主。其中墩底横向弯矩达到地震响应的54%,静力风作用的131%,因此脉动风效应是不可忽略。(6)最后对试验依托工程的转体过程进行了施工监测,在研究主梁应力与连续刚构桥转速关系的基础上,将施工转速提高至0.05 rad/min。在保证体系安全的情况下,大幅度缩短了施工时间,同时也避免了列车振动对桥梁平转体系的影响。同时测试了UHPC球铰的压应力、墩底应力及主梁各控制截面的振动加速度,与理论计算结果相符,桥梁平稳、安全的完成了转体施工。
白春[6](2020)在《考虑土—结构相互作用的煤矿采动对RC框架结构模型抗震性能影响与分析》文中研究表明煤炭作为我国的重要战略资源,由于多年来一直被高强度开采,故而形成了大量的采空区。随着中国工业化发展进程的加快,我国土地资源日趋紧张,诸如建筑物、工业厂房、道桥等工程建设逐渐向采空区边缘地带推进。但我国多数矿区位于有抗震设防烈度要求的地带,地震作用下采空区边缘地带建筑结构遭受煤矿采动灾害与地震灾害的不利影响。目前关于煤矿采动灾害与地震灾害影响下,RC框架结构地震模拟振动台的试验鲜有报道,本文依托国家自然科学基金项目“《地震作用下采动区岩层动力失稳与建筑安全控制研究》项目编号(51474045)”,根据《建筑抗震试验规程》(JGJT101-2015)及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),利用PKPM软件设计原型六层钢筋混凝土框架结构。基于开采沉陷学、结构动力学、地震工程学,通过现场调研、试验研究与数值模拟相结合的方法,以采空区边缘地带RC框架结构为研究对象,结构在经过采动灾害长期影响下产生双向不均匀沉降后,对结构在地震灾害作用下其抗震性能劣化机制及动力灾变规律开展研究工作,本文主要在以下几个方面进行探讨,主要研究成果如下:(1)煤矿采动影响下RC框架结构振动台试验设计。为了模拟采动灾害引起的不均匀沉降,设计采动模拟试验台。基于一致相似率理论,设计几何相似比为1/10的强度模型,横向与纵向均为两跨,高宽比为2.25。选用微粒混凝土和镀锌铁丝模拟原型混凝土与钢筋,为了进一步提高振动台试验的精确度,考虑非结构构件自重及活荷载的影响。(2)通过振动台试验,研究试验模型在7度设防、8度设防地震激励下的动力响应,结构破坏形式及破坏机理。煤矿采动扰动下结构产生不均匀沉降,对结构产生初始损伤,结构自振频率降低。不均匀沉降量越大,结构的自振频率降低越多,采动初始损伤会加剧结构在地震作用下的震害。采动影响程度增大,结构底部容易过早的发生塑性损伤,消耗地震传到上部结构的能量,不利于地震能量向上层传递与分散,结构底部极易形成塑性损伤薄弱区。强震扰动下煤矿采动损伤建筑最大层间位移角超过规范限值,薄弱层位置从一层扩展到二层,存在薄弱区向上扩展现象,底部结构塑性铰急剧增加。角柱损坏最严重,中柱损害最小,抗震稳健性降低。动力破坏试验表明,采动损害影响最大的结构,其抗震稳健性衰减速率越快,角柱AI最先发生破坏失稳,倒塌范围逐渐扩大形成竖向倒塌区域,且存在P-△二阶效应作用对结构倒塌的贡献,最终导致整个底部结构的垮塌。(3)单向与双向不均匀沉降对建筑物的损害。两种不均匀沉降影响下,共同点是:首层构件附加应力或附加变形最大,应力集中主要位于梁端、柱端、框架节点处;随着楼层位置增加,采动影响作用大幅度衰减。不同点是:单向不均匀沉降影响下,柱沿建筑物倾斜方向以单向偏心受力为主,梁以弯曲变形为主。而双向不均匀沉降影响下,柱沿对角线方向呈双向偏心,梁存在弯扭变形。(4)双向地震激励下,分别考虑土-结构相互作用与刚性地基假定,对煤矿采动损伤建筑结构抗震性能的影响。为减少数值模拟计算成本,提高结构仿真分析效率,对地基土体的影响范围进行了多种计算,提出了确定有限元模型地基土体有效范围的方法。与刚性地基假设对比可知,考虑土-结构相互作用后,结构的约束相对减弱,表现为柔性体系,结构自振周期变长。与刚性地基相比,结构在X与Z向的顶层加速度反应减弱,煤矿采动影响越大,加速度降低幅值越大。考虑土-结构相互作用后的结构顶点位移要大于刚性地基,加速度时程曲线变化较柔,X方向的动力反应要强于Z向。煤矿采动对建筑物的影响作用越大,结构顶点位移变化越显着。当考虑土-结构相互作用后,结构的最大层间位移角普遍比刚性地基要偏小,层间位移角的变化趋势比刚性地基要缓,尤其是对于不均匀沉降影响下的结构,这种变化更为显着。与刚性地基相比,考虑土-结构相互作用后,水平层间剪力随楼层位置增加而减小。(5)对不同土层下的煤矿采动影响下框架结构倒塌破坏规律进行了研究。不同土体条件下,结构的破坏时间所有差别。基于刚性地基假设下的结构破坏时间多数要早于硬土和软土地基,土质越软,这种破坏延迟效果越显着。在采矿采动影响相同的条件下,软土地基结构整体破坏情况要小于硬土地基,小于刚性地基。地基土体越软,不均匀沉降量越大,结构在地震动力作用下沉入土体的深度越大,结构侧向变形越严重。倒塌破坏过程表明结构的破坏既有“柱铰”破坏,又有“梁铰”破坏,存在“混合倒塌”机制现象。考虑土-结构相互作用后,上部结构反应较大,构件不同程度形成塑性损伤,耗散掉部分地震输入能,底部整体倒塌概率降低。该论文有图122幅,表55个,参考文献204篇。
李萌[7](2020)在《中浓锥形磨浆机的研究开发及应用》文中研究表明我国制浆造纸原料短缺,随着对进口废纸的限制,原料短缺的矛盾更加突出,寻找可替代的植物资源是当务之急。废菌棒、中药渣等生物质废弃资源,含有大量的纤维素、半纤维素和木素,是很好的制浆原料。对这些生物质废弃资源进行再利用,既可以避免资源浪费,也可以缓解制浆原料短缺的压力。针对目前磨浆设备能耗高,适用性单一缺点,本课题设计了一种广泛适用中药渣、废菌棒等生物质废弃物磨浆与制浆造纸纤维精浆的机、液联动调节进、退刀与磨浆比压的锥形磨浆机,并提出了一种基于废菌棒的生物机械制浆方法。本课题主要做了以下工作:(1)对我国制浆原料短缺的现状和废菌棒等生物质废弃资源的现状进行了总结,阐述了不同制浆设备和制浆方法的特点。(2)基于UG软件,设计了一种广泛适用中药渣、废菌棒等生物质废弃物磨浆与制浆造纸纤维精浆的机、液联动调节进、退刀与磨浆比压的中浓锥形磨浆机;(3)基于ANSYS软件,利用有限元分析法对中浓锥形磨浆机的核心零部件进行了静力学分析和模态分析,通过分析验证了核心零部件均满足使用要求。(4)提出了一种基于废菌棒的生物机械制浆方法,利用中浓锥形磨浆机对废菌棒等生物质废弃资源,通过制浆的方法进行再利用,节约资源保护环境。
罗兰芳[8](2020)在《地基土—结构—设备体系振动台试验研究与能量反应分析》文中进行了进一步梳理建筑结构使用功能需求的增长促使其内部设备等非结构构件大量涌现,建筑结构本身与其内部设备形成了结构-设备耦合体系。对于结构-设备耦合体系的研究多基于刚性地基的假定,而真实地基情况与计算假设之间的差异可能导致结构-设备体系设计出现不合理、乃至不安全的情形。一方面,地基相对柔性可引起上部结构-设备体系动力特性的改变,另一方面,由于地基无限性导致的振动能量远处逸散效应将进一步改变上部结构-设备体系的地震反应机理,因此将地基土、结构、设备三者联合分析更能反映真实情形。然而,由于地基土-结构-设备体系规模庞大性及内部相互作用复杂性,尚缺乏高效的整体体系地震反应计算方法,而试验研究成果更是匮乏。有鉴于此,本文针对地基土-结构-设备体系研究中所涉及的地基土能量逸散效应的模拟、体系振动台试验方法进行了研究,并对体系抗震设计能量法所涉及的基本问题进行探索,研究了考虑土-结构相互作用情况下结构-设备体系能量反应的计算理论,分析了结构-设备体系在真实地基条件下的地震能量输入和能量耗散机理。主要研究内容和成果概述如下:1.提出了模拟远场地基土无限域能量逸散效应的模态综合-阻尼抽取联合法。研究了模态综合法与阻尼抽取法联合应用于远场地基土模拟的相关理论,推导了联合法模拟远场地基土有限元时域模型的计算表达式。以有限元软件ANSYS与编程软件MATLAB联合应用实现模拟远场地基土有限元模型的前处理,并以Simulink状态空间方法实现模拟远场地基土模型的计算。基于算例分析对所提出方法的可靠性进行验证,算例结果表明:所提出的模拟远场地基土能量逸散的模态综合-阻尼抽取联合法计算效率高且不失精度。2.提出了地基土-结构-设备体系基于分枝模态方法的实时耦联振动台试验方法。推导了地基土-结构-设备体系运动方程并变换使得结构-设备体系与地基土之间相互作用以耦合项荷载形式出现,进而可实现结构-设备体系试验子结构与地基土数值子结构之间的数据交互。对单向加载振动台装置上地基土转动效应的模拟进行研究,将地基土转动效应以等效荷载方法模拟进而提出了整体体系的实时耦联振动台试验方法。对数值子结构地基土模型的实施进行研究,并对其应用于实时耦联试验的可行性进行论证,结果表明:本文提出的缩减地基土模型参与地基土-结构-设备体系实时耦联试验满足数据交互时效要求且具有较高的精度。3.提出了考虑地基土影响的复杂相互作用体系中结构-设备体系能量反应计算方法,研究了地基土线性阶段和局部非线性阶段的结构-设备体系能量反应计算理论,并解决了相关能量反应自编程序的计算实现。考虑了结构与设备之间存在连接装置的情形,得到了考虑地基土影响的结构、连接装置与设备各自的能量反应计算方程。提出了实时能量概念并开发了Simulink实时能量反应输出模块。对高层框架结构-设备体系能量反应进行MATLAB自编程序计算实现,为获知结构-设备体系真实的能量需求与耗散机理奠定基础。4.实现了结构-设备体系与地基土-结构-设备体系实时耦联振动台试验,并对基于分枝模态方法的实时耦联振动台试验方法的可靠性进行了验证。基于试验结果分析了连接装置参数以及地基土对结构-设备体系能量反应的影响规律。结果表明:与刚性连接装置相比,采用柔性连接装置对降低结构输入能和滞回耗能占比有利;连接装置参数对设备输入能及其分配影响规律与地震动特性相关。考虑地基土影响后,结构与设备输入能呈相对于刚性地基时降低的状态;且结构与设备输入能分配特性以及连接装置参数对结构和设备能量反应影响的规律改变。刚性地基假定的结构-设备体系能量反应计算结果存在较大误差。5.对局部非线性地基土-结构-设备体系计算方法进行研究,提出了借助不同软件计算优势为特点的地基土-结构-设备体系ANSYS-MATLAB数值交互分析方法,开发了相应的ANSYS-MATLAB交互分析平台,并对交互分析方法的可靠性进行了验证。基于交互分析平台研究了大震阶段地基土对不同参数连接装置的结构-设备体系能量反应的影响规律,结果表明:地基土进入局部非线性阶段后对结构与设备输入能的减小作用有所削弱,同时,局部非线性地基土对结构-设备体系能量反应影响规律与线性地基土假设时的情况有所不同。因此,有必要考虑地基土非线性因素对结构-设备体系能量反应的影响。6.开展了地基土-高层框架结构-设备体系能量反应分析,对结构-设备体系抗震设计能量法中结构与设备输入能、能量耗散机理以及性能协调手段等基本问题进行研究。分析了连接装置参数以及地基土对结构与设备输入能、能量分配和耗能机制的影响规律。结果表明:采用柔性连接装置可减小结构向设备的能量传递,当设备与柔性连接装置构成的设备子体系与结构基频接近1.0时结构输入能明显降低;采用柔性连接装置有利于设备内部能量合理分配,对减小设备反应有利,当柔性连接装置的设备子体系与结构基频接近1.0时,结构与设备可互动减震;刚性地基假定的结果高估了结构与设备输入能,考虑地基土影响后结构与设备输入能最大降幅可至50%;刚性地基假定的结构与设备输入能分配特性存在误差,且结构楼层滞回耗能分布与真实地基条件下不同;考虑地基土影响后连接装置对结构能量反应影响规律与刚性地基时的结果差异明显,且柔性连接装置对设备有利作用削弱。在结构-设备体系抗震设计能量法研究中有必要考虑地基土的影响。
马英群[9](2020)在《基于结构声强可视化的航空发动机转子-支承-机匣耦合系统振动能量传递特性研究》文中研究指明航空发动机作为最复杂的旋转机械,同时受到转子不平衡力等多种载荷的激励作用,部件及整机振动问题突出。为了进一步提高推重比,航空发动机向轻量化、大推力的方向发展,导致转子振动情况恶化以及转、静子部件间振动耦合加强。为了保障航空发动机运行的安全性和可靠性,整机振动特性研究得到广泛关注。目前,在航空发动机整机动力学研究中,整机建模技术、复杂动力学模型高效、精确求解技术、线性/非线性动力学响应分析以及整机振动控制等方面取得了丰硕的成果。然而,这些研究大多基于直接线性/非线性瞬态及稳态动力学响应分析,其仅能提供瞬态/稳态振动位移、速度、加速度、应力以及模态振型等有限信息来预测、分析及判断整机振动情况。对于振动在航空发动机各转、静子部件间的传递、耦合特性和振动控制及抑制机理难以从本质上给出合理的解释。为了突破上述局限,本研究将结构声强法应用到航空发动机整机动力学研究领域,在时域/频域中可视化了航空发动机整机转子-支承-机匣耦合系统中看不见、摸不着的瞬态/稳态振动能量,分析了瞬态/稳态振动能量在转子和机匣等部件间的传递特性和耦合规律。基于此,从瞬态/稳态振动能量传递控制的角度研究分析了航空发动机部件及整机振动抑制的作用机理,并提出了相应的减振措施。本文所涉及的主要研究内容如下:(1)理论基础:本研究从振动波的角度切入,从理论上分析了结构中振动波的类型和传播特点。基于此,将通用结构声强表达式改写为适用于不同类型振动波和不同类型结构单元的形式,并将其拓展为矩阵的表达形式,实现了对不同类型振动波结构声强矢量场的分解,为本文研究奠定了坚实的理论基础。(2)实现途径:本研究结合具有强大的有限元建模及求解功能的ANSYS二次开发程序APDL和具有强大的矩阵计算、处理能力的MATLAB软件编译开发了结构声强矢量场求解及可视化程序,并基于本研究所提出的FLAG通讯机制,实现了航空发动机转子-支承-机匣复杂耦合系统瞬态/稳态结构声强矢量场的全自动化求解及可视化,为本文研究提供了功能强大的实现途径。(3)瞬态/稳态振动能量传递特性研究:基于以上理论基础和实现途径,建立了航空发动机整机转子-支承-机匣耦合系统模型,实现了瞬态/稳态总振动能量以及不同类型振动波所携带的振动能量分量在转子、支板和机匣间传递及耦合特性的可视化分析。从基本运动方程出发,理论推导了振动能量传递特性与结构振动特性的内在物理联系,分析了不同模态振型转子中瞬态振动能量与机械能和阻尼耗散能之间的传递、转换和平衡过程。此外,本研究提出并定义了振动能量通量比和振动能量传递率,实现了振动能量传递特性的量化分析。(4)瞬态/稳态振动能量传递控制研究:基于以上对转子-支承-机匣耦合系统中瞬态/稳态振动能量传递、耦合特性的认识,从振动能量涡流场分流、耗散机制的角度,提出了应用转轴周向环槽诱导的瞬态涡流场以及安装节和周向加肋筋诱导的稳态涡流场来降低转子和机匣振动;从振动能量耦合特性的角度,提出了应用附加反相激励载荷来阻滞振动能量传递并降低结构振动,并分析了这些措施对航空发动机部件及整机振动抑制的作用机理及效果。(5)非线性振动能量传递特性研究:基于一个螺栓预紧法兰连接的平板组件,初步探究了瞬态振动能量在非线性结构中的传递特性,为后续复杂非线性耦合结构中振动能量传递特性的分析奠定研究基础。此外,结合相平面法与结构声强法,对应分析了系统宏观运动状态变化过程与微观振动能量传递过程,实现了仅通过位移和速度这两个状态量对结构振动能量传递特性的预测,避免了瞬态结构声强矢量场实验测量带来的困难。本研究将结构声强法应用到航空发动机整机动力学研究领域,实现了转子-支承-机匣复杂耦合系统中瞬态/稳态振动能量传递特性的可视化分析。从振动能量传递的角度研究了转子不平衡力作用下航空发动机整机振动问题,揭示了瞬态/稳态振动能量在航空发动机各部件间的传递、耦合特性。此外,从瞬态/稳态振动能量传递控制的角度提出了有效的减振措施,可为航空发动机各部件及整机振动抑制方法提供有力的理论支撑和工程指导。
任思建[10](2020)在《复杂环境下框架-剪力墙结构建筑拆除爆破数值模拟研究》文中进行了进一步梳理随着我国经济的迅猛发展,大量的建筑需要重建,而这些建筑物在进行拆除时,为了减少劳动力、缩短工期、节约成本、实现最佳拆除效果等,利用爆破方法则是最好的选择。由于目前一些拟拆除建筑周围环境比较复杂且自身稳定性特别高,其拆除过程难度较大,并且,在设计拆除爆破方案时,往往要求建筑物定向倒塌且不影响周围建筑物的安全,因此设计一个合理的拆除爆破方案至关重要。为了达到此目的,本文以框架-剪力墙结构建筑为研究对象,分析不同拆除爆破方式、平衡与倒塌失稳过程。通过理论分析,数值模拟和实际工程相结合的技术路线,开展系统的研究,主要工作和结论如下:(1)通过横向对比四种不同的拆除爆破方式,深度分析其在不同环境下的适用条件与爆破切口设计等,从而得到建筑物最佳的拆除爆破方式。(2)理论分析了建筑物的平衡与倒塌失稳过程,通过研究建筑物的重心位置与平衡失稳为框架-剪力墙结构爆破方案提供设计依据,由于拟研究建筑物具有特别高的稳定性,拆除爆破前预处理工作较多,因此须对拟拆除建筑物弱化处理方法进行研究(即降低建筑物拆除爆破前的稳定性)。(3)经过对建筑物周围环境与结构特点的分析最终选用定向倾倒拆除爆破方式,并建立框架-剪力墙结构拆除爆破数值模型。在建立建筑物数值模型过程中,选用SOLID164单元、MATBRITTLEDAMAGE材料模型,将ANSYS/LS-DYNA软件计算出来的d3plot文件导入到LS-PrePost后处理软件,观察建筑物拆除爆破倒塌过程、分析倒塌过程中的应力损伤情况和单元体的位移变化情况等。(4)通过对比数值模拟与实际工程拆除爆破过程得到:数值模拟对框架-剪力墙建筑物拆除爆破过程还原度较高,采用有限元数值模拟技术模拟和分析建筑物的拆除爆破失稳与倒塌过程是可行的,证明本文建立的数值模型对于稳定性特别高的框架-剪力墙结构建筑物的拆除爆破研究具有重要意义。
二、ANSYS在结构稳定性的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、ANSYS在结构稳定性的应用(论文提纲范文)
(1)超长空间异型桁架卸载过程稳定性分析及现场监测(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 空间箱梁桁架结构概述 |
1.1.2 施工卸载过程倒塌事故 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 结构动力稳定性研究现状 |
1.2.2 杆件缺陷研究现状 |
1.3 大跨空间钢结构安装方法及监测技术 |
1.3.1 大跨空间钢结构安装方法 |
1.3.2 大跨空间钢结构监测技术 |
1.4 本文研究内容 |
第2章 结构卸载过程稳定性分析的关键问题 |
2.1 引言 |
2.2 网壳结构失效模式定义与分类 |
2.2.1 结构失效模式定义 |
2.2.2 结构失效模式分类 |
2.3 空间异型桁架结构动力失稳判别准则 |
2.4 空间异型桁架结构卸载过程数值模拟方法 |
2.4.1 等效荷载法 |
2.4.2 等效杆端位移法 |
2.4.3 恒力千斤顶法 |
2.5 本章小结 |
第3章 杆件缺陷在有限元模型中的应用 |
3.1 引言 |
3.2 杆件施工弯曲缺陷的形成 |
3.2.1 桁架分块结构有限元模型 |
3.2.2 模型参数 |
3.2.3 荷载取值 |
3.2.4 分块结构吊装方案及测点布置 |
3.2.5 吊装过程受力分析 |
3.3 缺陷杆件受力分析 |
3.3.1 圆截面杆件数值模拟分析 |
3.3.2 双曲双扭箱梁有限元模拟分析 |
3.3.3 模拟数值与理论数值对比分析 |
3.4 有限元模型中较真实反映杆件弯曲缺陷 |
3.4.1 杆件弯曲幅值与弯曲方向的随机性准则 |
3.5 本章小结 |
第4章 空间异型桁架卸载过程的动力稳定性分析 |
4.1 工程背景 |
4.2 入口桁架结构特点 |
4.3 ANSYS动力分析模型及方法 |
4.3.1 有限元模型 |
4.3.2 模型参数 |
4.3.3 荷载取值 |
4.3.4 瞬态动力分析法 |
4.3.5 瞬态动力分析参数 |
4.4 完善结构在卸载作用下的动力稳定性分析 |
4.4.1 结构静力分析 |
4.4.2 结构动力稳定性分析 |
4.5 缺陷结构在卸载作用下的动力稳定性影响 |
4.5.1 结构静力分析 |
4.5.2 结构动力稳定性分析 |
4.6 胎架提前卸载对缺陷结构的动力稳定性影响 |
4.6.1 结构静力分析 |
4.6.2 结构动力稳定性分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 结构卸载过程模拟及现场试验研究 |
5.1 监测的目的与意义 |
5.2 监测仪器设备 |
5.2.1 DH3816 静态应变采集仪 |
5.2.2 动态应变测试系统 |
5.3 结构测点布置方案 |
5.3.1 外立面网壳应力测点布置 |
5.4 外立面网壳胎架支撑有限元分析 |
5.4.1 外立面网壳结构胎架布置 |
5.4.2 胎架有限元模拟 |
5.4.3 临时支撑卸载的基本方式 |
5.4.4 入口桁架卸载方案 |
5.5 超长空间异型桁架卸载过程模拟与监测 |
5.5.1 胎架支撑竖向反力对比分析 |
5.5.2 立面网壳卸载过程模拟值和实测值对比分析 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所参与的项目 |
(2)台风区跨海桥梁格构式高支架风致响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 结构风工程与结构支撑体系研究现状 |
1.2.1 国内外结构支架体系研究现状 |
1.2.2 有关风洞试验的相关研究 |
1.2.3 格构式支架风致效应研究现状 |
1.2.4 格构式支架抗风优化方法的研究现状 |
1.3 本文研究工程背景 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
2 高墩格构式支架风致响应和扭转效应的有限元计算 |
2.1 引言 |
2.2 格构式高支架有限元模型的建立 |
2.2.1 四腿格构式高支架有限元模型的建立 |
2.2.2 基于子结构的四腿格构式高支架有限元模型修正 |
2.2.3 六腿格构式高支架有限元模型修正 |
2.2.4 台风区两种格构式高支架的风致响应分析 |
2.3 两种格构式高支架的风致响应计算和比较 |
2.3.1 时频域的计算方法 |
2.3.2 风致响应的计算结果 |
2.3.3 台风区格构式高支架风致响应对比分析 |
2.4 台风区格构式高支架按规范计算的风致响应 |
2.4.1 风荷载作用下四腿格构式高支架性能分析 |
2.4.2 风荷载作用下六腿格构式高支架在的性能分析 |
2.5 两种格构式支架的扭转效应计算和分析 |
2.5.1 扭转效应的计算工况 |
2.5.2 扭转角的计算和分析 |
2.5.3 考虑扭转效应与否的杆件内力分析 |
2.6 考虑上部结构的作用 |
2.6.1 四腿格构式支架 |
2.6.2 六腿格构式支架 |
2.7 本章小结 |
3 格构式高支架刚性模型风洞试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 测力试验方案 |
3.3 PIV试验方案 |
3.4 试验结果与分析 |
3.4.1 静三分力系数 |
3.4.2 水平平面绕流场特征 |
3.4.3 竖向平面绕流场特征 |
3.5 本章小结 |
4 格构式高支架HFBB风洞试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 HFBB的等效风荷载计算方法 |
4.2.1 基底力谱的半刚性模型修正 |
4.2.2 基底力谱的分段估计方法 |
4.2.3 基于HFBB试验的风振响应计算方法 |
4.3 基于HFBB试验结果的等效风荷载计算 |
4.3.1 等效风荷载计算方法 |
4.3.2 各种工况等效风荷载计算 |
4.3.3 风作用等级与支架各节段位移的公式拟合 |
4.4 现场监测数据对比 |
4.5 台风过程风特性 |
4.5.1 台风概况 |
4.5.2 风场特性结果分析 |
4.6 本章小结 |
5 格构式高支架气弹模型风洞试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 格构式高支架模型的设计与制作 |
5.2.1 气弹模型的相似准则 |
5.2.2 模型的制作 |
5.3 格构式高支架模型气弹模型的风洞试验 |
5.3.1 风洞试验的流场模拟 |
5.3.2 传感器测点布置 |
5.3.3 气弹模型的动力标定 |
5.4 气弹模型的加速度测试结果 |
5.4.1 加速度信号处理 |
5.4.2 支架的加速度测试结果 |
5.4.3 顺风向和横风向响应的组合 |
5.4.4 基于加速度测试结果的风振系数计算 |
5.4.5 基于加速度计结果的扭转效应分析 |
5.5 本章小结 |
6 基于修正的最优准则法的格构式支架结构抗风优化设计研究 |
6.1 引言 |
6.2 结构优化的有限元模型 |
6.2.1 节点移动对结构变形的影响 |
6.2.2 截面变化对结构的影响 |
6.3 格构式支架设计中的参数影响分析 |
6.3.1 格构式支架钢管直径对结构的影响分析 |
6.3.2 格构式支架立柱根数的影响分析 |
6.3.3 格构柱节段长度与总高度变化影响分析 |
6.3.4 格构式支架纵横向间距变化影响分析 |
6.3.5 格构式支架斜撑的影响分析 |
6.4 结构优化数学模型与极值条件 |
6.4.1 结构优化的数学模型 |
6.4.2 库恩-塔克条件 |
6.5 最优准则法 |
6.5.1 最优准则法原理 |
6.5.2 最优准则的修正 |
6.5.3 拉格朗日乘子的求解方法 |
6.6 基于静力几何非线性分析的格构式支架结构抗风优化 |
6.6.1 优化数学模型 |
6.6.2 位移与应力约束工况 |
6.6.3 临界荷载因子约束工况 |
6.6.4 位移、应力与临界荷载因子约束工况 |
6.7 本章小结 |
结论及展望 |
结论 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间发表的学术论文及着作 |
致谢 |
东北林业大学博士学位论文修改情况确认表 |
(3)建筑超长悬挑脚手架模型试验及计算程序开发研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 悬挑支撑脚手架概述 |
1.2.1 悬挑脚手架的种类 |
1.2.2 悬挑脚手架工程事故及原因 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 悬挑脚手架国内外研究现状 |
1.3.3 脚手架软件开发现状 |
1.3.4 python结合有限元软件二次开发现状 |
1.4 主要研究内容及思路 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 研究思路 |
2 悬挑支撑脚手架工程实例分析 |
2.1 工程概况 |
2.2 屋面造型设计概况及施工难点 |
2.3 施工方案选择 |
2.4 主要结构设计 |
2.4.1 下撑杆设计 |
2.4.2 悬挑工字钢设计 |
2.5 本章小结 |
3 高层建筑悬挑支撑脚手架结构相似模型试验 |
3.1 试验目的及内容 |
3.1.1 试验目的 |
3.1.2 试验内容 |
3.2 相似理论 |
3.2.1 静力结构模型相似关系 |
3.2.2 相似模型设计 |
3.2.3 相似模型制作 |
3.3 试验荷载及测点布置 |
3.3.1 试验荷载布置 |
3.3.2 试验测点布置 |
3.4 试验结果与分析 |
3.4.1 试验结果统计 |
3.4.2 试验结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 高层建筑悬挑支撑脚手架结构有限元数值分析 |
4.1 有限元分析方法 |
4.1.1 非线性方程的迭代方法 |
4.1.2 有限元分析过程 |
4.2 ANSYS简介 |
4.2.1 ANSYS模块简介 |
4.2.2 ANSYS常用单元简介 |
4.3 悬挑支撑脚手架有限元模型建立 |
4.4 悬挑支撑脚手架有限元模型结果分析 |
4.4.1 模型位移分析 |
4.4.2 模型内力分析 |
4.5 有限元结果与试验结果对比分析 |
4.6 本章小结 |
5 下撑式悬挑支撑脚手架计算程序界面开发 |
5.1 开发语言python概述 |
5.2 计算程序界面开发的目的 |
5.3 计算程序界面的设计思路 |
5.4 计算程序界面的结构与使用条件 |
5.5 开发环境 |
5.6 基于python的计算程序界面开发 |
5.6.1 界面设计 |
5.6.2 使用流程 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
致谢 |
(4)钢筋混凝土结构几何和材料非线性实用计算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 钢筋混凝土结构的几何和材料非线性 |
1.1.1 结构的稳定问题 |
1.1.2 钢筋混凝土结构的几何非线性(二阶效应) |
1.1.3 钢筋混凝土结构几何和材料非线性的分析方法 |
1.1.4 钢筋混凝土结构几何和材料非线性的设计方法 |
1.2 杆件的计算长度 |
1.3 钢筋混凝土构件的几何和材料非线性 |
1.3.1 轴压构件的几何和材料非线性 |
1.3.2 压弯构件的几何和材料非线性 |
1.4 研究现状 |
1.4.1 构件计算长度的研究现状 |
1.4.2 结构和构件几何和材料非线性的研究现状 |
1.5 目前存在和有待解决的问题 |
1.6 本文的主要研究内容和方案 |
1.6.1 研究的内容 |
1.6.2 研究的目标 |
1.6.3 研究的技术路线 |
1.6.4 研究的创新之处 |
第二章 框架结构弹性整体稳定的解析计算—K-P模型法 |
2.1 受压杆件的计算长度系数 |
2.1.1 简单约束杆件的微分方程 |
2.1.2 框架分离柱的微分方程 |
2.1.3 确定等效柱计算长度的代数计算公式 |
2.2 单层框架和等效柱的K-P模型 |
2.2.1 悬臂柱的K-P模型 |
2.2.2 单层框架的K-P模型 |
2.2.3 离散柱的K-P模型 |
2.3 多层框架的K-P模型 |
2.3.1 离散层的K-P模型 |
2.3.2 组装层的K-P模型 |
2.4 算例与验证 |
2.4.1 算例1 |
2.4.2 算例2 |
2.4.3 算例3 |
2.4.4 算例4 |
2.5 小结 |
第三章 框架结构弹性整体稳定的解析计算—挠度法 |
3.1 挠度法 |
3.1.1 挠度法的原理 |
3.1.2 挠度系数 |
3.1.3 挠度法求解超静定结构的临界承载力 |
3.2 挠度法求解多层框架的弹性整体稳定承载力 |
3.2.1 单位荷载作用下的弯矩 |
3.2.2 多层框架整体稳定的解析计算公式 |
3.3 算例与验证 |
3.3.1 算例1 |
3.3.2 算例2 |
3.3.3 算例3 |
3.3.4 算例4 |
3.4 小结 |
第四章 矩形截面柱一阶和二阶弹塑性承载力 |
4.1 计算依据 |
4.1.1 基本假定 |
4.1.2 本构关系 |
4.2 矩形截面的轴力—弯矩相关关系(一阶承载力) |
4.2.1 极限应变区 |
4.2.2 中性轴位置和截面应变 |
4.2.3 混凝土的计算参数 |
4.2.4 截面的应力和内力计算 |
4.2.5 矩形截面轴力—弯矩相关关系(一阶承载力) |
4.2.6 算例 |
4.3 截面的弯矩曲率相关关系的计算方法 |
4.3.1 弯矩曲率关系 |
4.3.2 弯矩曲率的计算公式 |
4.3.3 弯矩曲率关系初值的计算 |
4.3.4 弯矩曲率关系最终值的计算 |
4.3.5 弯矩曲率关系曲线 |
4.4 矩形截面的轴力—弯矩相关关系(二阶承载力) |
4.4.1 基于共轭梁的数值积分法 |
4.4.2 与试验结果的对比 |
4.4.3 模型柱法 |
4.4.4 算例 |
4.5 小结 |
第五章 圆形截面柱一阶和二阶弹塑性承载力 |
5.1 圆形截面的轴力—弯矩相关关系(一阶承载力) |
5.1.1 极限应变区 |
5.1.2 混凝土的应力和内力计算 |
5.1.3 钢筋的应力和内力计算 |
5.1.4 圆形截面轴力—弯矩相关关系(一阶承载力) |
5.1.5 算例 |
5.2 弯矩曲率相关关系的计算方法 |
5.3 圆形截面的轴力—弯矩相关关系(二阶承载力) |
5.3.1 基于共轭梁的数值积分法 |
5.3.2 模型柱法 |
5.3.3 诺谟图的绘制 |
5.3.4 算例 |
5.4 小结 |
第六章 矩形截面柱双向压弯一阶和二阶弹塑性承载力 |
6.1 矩形截面柱双向压弯一阶弹塑性承载力 |
6.1.1 极限应变区 |
6.1.2 混凝土的应力和内力计算 |
6.1.3 钢筋的应力和内力计算 |
6.1.4 公式验证 |
6.1.5 简化计算 |
6.1.6 精确计算 |
6.1.7 算例 |
6.2 矩形截面柱双向压弯二阶弹塑性承载力 |
6.2.1 矩形截面柱双向压弯截面弯矩曲率相关关系 |
6.2.2 矩形截面柱双向压弯二阶承载力 |
6.2.3 与试验结果的对比 |
6.2.4 计算诺谟图 |
6.2.5 算例 |
6.3 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要的工作和结论 |
7.1.1 结构层次 |
7.1.2 杆件层次 |
7.1.3 截面层次 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A (攻读学位期间研究成果) |
(5)连续刚构桥UHPC球铰平转体系力学行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 连续刚构桥转体工艺的研究现状 |
1.2.2 UHPC的发展现状 |
1.2.3 连续刚构桥平转体系力学行为研究现状 |
1.3 存在问题 |
1.4 本文研究内容及技术路线 |
2 桥梁平转体系用UHPC球铰抗压强度试验 |
2.1 引言 |
2.2 UHPC材料的制备 |
2.2.1 材料组成及特性 |
2.2.2 试件的制备及养护 |
2.3 UHPC球铰抗压强度试验 |
2.3.1 试验设计 |
2.3.2 球铰参数的选取 |
2.3.3 试验方法 |
2.3.4 结果与讨论 |
2.4 提高UHPC球铰抗压强度试验 |
2.4.1 试验设计 |
2.4.2 钢纤维定向排装置的设计 |
2.4.3 结果及讨论 |
2.5 本章小结 |
3 桥梁平转体系用UHPC球铰轴压破坏的理论研究 |
3.1 引言 |
3.2 立方体试件极限状态分析 |
3.2.1 立方体试件破裂角范围的研究 |
3.2.2 立方体轴压破坏形态分析 |
3.3 UHPC球铰极限状态分析 |
3.3.1 球铰接触问题的求解 |
3.3.2 球铰径向压应力的计算 |
3.3.3 UHPC球铰极限抗压强度的研究 |
3.3.4 定向排列钢纤维球铰极限抗压强度的研究 |
3.3.5 箍筋约束球铰极限抗压强度的研究 |
3.3.6 CFST球铰极限抗压强度的研究 |
3.3.7 UHPC球铰轴压破坏形态分析 |
3.4 有限元仿真分析 |
3.4.1 材料的本构关系 |
3.4.2 有限元分析结果 |
3.5 本章小结 |
4 连续刚构桥UHPC球铰平转体系力学行为模型试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 连续刚构UHPC球铰平转体系模型的设计与制作 |
4.2.1 模型的设计 |
4.2.2 模型的制作 |
4.3 材料特性 |
4.4 试验方法 |
4.4.1 转铰的抗倾覆力矩测试 |
4.4.2 转铰的静力试验 |
4.4.3 转动试验及振动测试 |
4.4.4 测点的布置 |
4.5 试验结果分析 |
4.5.1 转铰抗倾覆力矩的测试结果分析 |
4.5.2 转铰静力测试结果分析 |
4.5.3 转动角速度对连续刚构桥平转体系力学行为的研究 |
4.5.4 转动加速度对连续刚构桥平转体系力学行为的研究 |
4.5.5 平转过程主梁的振动测试结果 |
4.6 转体模型力学行为有限元分析 |
4.6.1 有限元模型的建立 |
4.6.2 UHPC转铰有限元结果分析 |
4.6.3 HPC球铰平整度对主梁平转过程的振动影响 |
4.7 本章小结 |
5. 连续刚构桥UHPC球铰平转体系地震与风作用下的力学行为研究 |
5.1 引言 |
5.2 连续刚构桥UHPC球铰平转体系动力特性分析 |
5.2.1 试验依托工程概况 |
5.2.2 结构动力模型的建立 |
5.2.3 结构振型计算 |
5.3 地震响应分析 |
5.3.1 地震输入 |
5.3.2 Model 1地震响应分析 |
5.3.3 Model 2地震响应分析 |
5.3.4 连续刚构桥UHPC球铰平转体系地震响应的优化算法 |
5.3.5 已建转体桥梁抗震性能后评价 |
5.4 风致振动响应分析 |
5.4.1 风场的数值模拟 |
5.4.2 主梁气动力特性及梁截面的优化 |
5.4.3 风致振动响应分析 |
5.5 本章小结 |
6 连续刚构桥UHPC球铰平转体系实桥施工监测 |
6.1 引言 |
6.2 工程概况 |
6.3 测点布置及转体参数的确定 |
6.3.1 测点布置 |
6.3.2 施工转体速度的计算 |
6.3.3 桥址平均风速的测试 |
6.4 监测结果分析 |
6.4.1 称重试验 |
6.4.2 施工转体速度的监测 |
6.4.3 UHPC球铰应力测试 |
6.4.4 墩底应力测试 |
6.4.5 主梁振动情况测试 |
6.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(6)考虑土—结构相互作用的煤矿采动对RC框架结构模型抗震性能影响与分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 煤矿采动灾害对建筑物损害研究现状 |
1.2.1 采动灾害下地基-基础-上部结构相互作用 |
1.2.2 采动灾害对地表扰动研究进展 |
1.2.3 建筑物抗采动灾害防护措施研究进展 |
1.2.4 采动灾害对建筑物的影响 |
1.3 主要存在的问题 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 技术路线 |
2 采动影响下振动台试验设计与模型制作 |
2.1 引言 |
2.2 相似理论 |
2.2.1 Buckingham定理 |
2.2.2 一致相似率 |
2.3 模型设计 |
2.3.1 原型简介 |
2.3.2 模型构件配筋计算 |
2.3.3 模型材料 |
2.3.4 缩尺模型可控相似常数 |
2.4 结构模型相似关系 |
2.4.1 模型构件自重相似计算 |
2.4.2 非结构构件及活载相似计算 |
2.4.3 物理量相似计算 |
2.5 模型主体及其他配件设计 |
2.5.1 模型主体设计 |
2.5.2 其他配件设计 |
2.5.3 模型配重设计 |
2.6 模型吊装上振动台 |
2.6.1 模型上振动台前的准备工作 |
2.6.2 试验模型上振动台及后续工作 |
2.7 本章小结 |
3 采动影响下建筑结构振动台试验研究 |
3.1 研究目的与内容 |
3.1.1 试验研究目的 |
3.1.2 试验研究内容 |
3.2 数据采集与加载方案 |
3.2.1 测点布置及采集系统 |
3.2.2 试验用地震波 |
3.2.3 地震波输入顺序及加载工况 |
3.2.4 采动灾害模拟试验台设计 |
3.3 模型动力特性分析 |
3.4 模型动力响应分析 |
3.4.1 数据处理方法研究 |
3.4.2 加速度反应分析 |
3.4.3 层间变形分析 |
3.4.4 能量耗散分析 |
3.4.5 应变响应分析 |
3.4.6 试验模型宏观破坏分析 |
3.5 动力破坏试验研究 |
3.6 机理分析 |
3.7 本章小结 |
4 采动影响下建筑结构数值模拟分析 |
4.1 引言 |
4.2 数值模拟理论 |
4.2.1 构件模型及材料本构关系 |
4.2.2 接触控制 |
4.2.3 网格划分 |
4.2.4 有限元模型的建立 |
4.3 采动灾害下建筑物损害分析 |
4.3.1 建筑物单向不均匀沉降 |
4.3.2 建筑物双向不均匀沉降 |
4.3.3 建筑物破坏损害分析 |
4.4 仿真分析与试验结果对比 |
4.4.1 结构动力特性 |
4.4.2 位移时程响应 |
4.4.3 动力破坏形态对比分析 |
4.5 本章小结 |
5 土-结构相互作用的理论分析 |
5.1 引言 |
5.2 土-结构相互作用机制 |
5.2.1 运动相互作用 |
5.2.2 惯性相互作用 |
5.3 土-结构相互作用简化理论分析模型 |
5.3.1 质点系模型 |
5.3.2 三维实体模型 |
5.3.3 子结构分析模型 |
5.3.4 混合模型 |
5.4 土-结构相互作用对结构的影响 |
5.4.1 结构体系动力特性影响 |
5.4.2 对结构地震反应的影响 |
5.4.3 对建筑物地基运动的影响 |
5.5 考虑土-结构相互作用的建筑物系统运动方程 |
5.6 本章小结 |
6 土-结构相互作用的采动影响下结构抗震性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 考虑土-结构相互作用的有限元分析参数 |
6.2.1 土体动力本构模型 |
6.2.2 土体计算范围 |
6.2.3 地基土体与上部结构的连接 |
6.2.4 土体边界条件 |
6.3 煤矿采动影响下结构抗震性能分析 |
6.3.1 模态分析 |
6.3.2 加速度响应分析 |
6.3.3 顶点位移响应分析 |
6.3.4 层间变形分析 |
6.3.5 结构楼层剪力分析 |
6.4 土-结构相互作用的采动影响下结构倒塌破坏研究 |
6.4.1 土层参数 |
6.4.2 刚性地基下结构倒塌破坏分析 |
6.4.3 硬土地基下结构倒塌破坏分析 |
6.4.4 软土地基下结构倒塌破坏分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论、创新点及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
查新结论 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)中浓锥形磨浆机的研究开发及应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外制浆装备的发展现状及趋势 |
1.3 磨浆机的分类 |
1.3.1 盘磨机 |
1.3.2 圆柱形磨浆机 |
1.3.3 锥形磨浆机 |
1.3.4 盘磨机、圆柱形磨浆机和锥形磨浆机的比较 |
1.4 磨浆浓度 |
1.4.1 低浓磨浆 |
1.4.2 中浓磨浆 |
1.4.3 高浓磨浆 |
1.5 论文的研究意义、研究内容及技术路线 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 中浓锥形磨浆机的结构设计 |
2.1 中浓锥形磨浆机的结构及总体布局 |
2.2 Unigraphics NX |
2.3 主电机的选择 |
2.4 主轴的设计 |
2.4.1 主轴最小直径的确定 |
2.4.2 主轴的强度计算 |
2.4.3 主轴的刚度计算 |
2.4.4 主轴的临界转速 |
2.5 中浓锥形磨浆机机座的设计 |
2.6 中浓锥形磨浆机的磨室设计 |
2.7 中浓锥形磨浆机的机、液联动调节单元的设计 |
2.8 中浓锥形磨浆机的油润滑系统的设计 |
2.9 整机装配和干涉检验 |
2.10 本章小结 |
第三章 中浓锥形磨浆机的静力学分析 |
3.1 静力学分析理论 |
3.2 有限元分析法的概述 |
3.2.1 ANSYS Workbench |
3.2.2 有限元分析的步骤 |
3.2.3 数学模型 |
3.2.4 求解模型 |
3.3 主轴的静力学分析 |
3.3.1 主轴模型的建立 |
3.3.2 添加主轴材料属性 |
3.3.3 施加主轴的约束与载荷 |
3.3.4 主轴模型网格的划分 |
3.3.5 主轴的静力学结果分析 |
3.4 机座的静力学分析 |
3.4.1 机座模型的建立 |
3.4.2 添加机座材料属性 |
3.4.3 机座所受的约束与载荷 |
3.4.4 机座模型网格的划分 |
3.4.5 机座的静力学结果分析 |
3.5 磨室的静力学分析 |
3.5.1 磨室模型的建立 |
3.5.2 磨室材料属性的定义 |
3.5.3 添加磨室的约束与载荷 |
3.5.4 磨室的网格划分 |
3.5.5 磨室的静力学结果分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 中浓锥形磨浆机的模态分析 |
4.1 引言 |
4.2 模态分析理论 |
4.3 有限元模型的建立 |
4.3.1 有限元模型的简化 |
4.3.2 材料属性的定义 |
4.3.3 网格的划分 |
4.3.4 约束的施加 |
4.4 模态计算结果及分析 |
4.4.1 主轴的模态计算结果及分析 |
4.4.2 机座的模态计算结果及分析 |
4.4.3 磨室的模态计算结果及分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 中浓锥形磨浆机的应用 |
5.1 引言 |
5.2 废菌棒理化成分的检测 |
5.3 一种基于废菌棒的生物机械制浆方法 |
5.3.1 制浆步骤 |
5.3.2 废菌棒生物机械制浆法特点 |
5.3.3 废菌棒生物机械浆(BMP浆)的用途 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
主要的研究结论 |
本课题的创新点 |
论文的不足与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(8)地基土—结构—设备体系振动台试验研究与能量反应分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 结构-设备耦合作用研究现状 |
1.2.1 结构-设备体系理论研究 |
1.2.2 结构-设备体系试验研究 |
1.2.3 结构-设备体系连接效应研究 |
1.3 土-结构相互作用研究现状 |
1.3.1 土-结构相互作用理论研究 |
1.3.2 考虑非结构因素的土-结构相互作用试验研究 |
1.4 抗震设计能量法研究现状 |
1.4.1 能量反应方程 |
1.4.2 能量反应研究现状 |
1.5 现阶段研究亟需解决的问题 |
1.6 本文的主要研究内容和创新点 |
第2章 远场地基土能量逸散的模拟方法研究 |
2.1 引言 |
2.2 模拟远场地基土能量逸散的CMS-DSE联合法 |
2.3 CMS-DSE联合法模拟远场地基土有限元模型的建立与计算 |
2.3.1 CMS-DSE联合法有限元模型的建立 |
2.3.2 CMS-DSE联合法有限元模型计算的状态空间法 |
2.4 算例分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 地基土-结构-设备体系实时耦联振动台试验设计 |
3.1 引言 |
3.2 试验方案及子结构划分 |
3.3 试验子结构模型设计 |
3.3.1 试验模型相似比 |
3.3.2 结构模型 |
3.3.3 设备模型 |
3.3.4 连接装置模型 |
3.4 数值子结构模型基本参数 |
3.5 试验量测 |
3.6 试验加载 |
3.6.1 试验加载装置及其参数 |
3.6.2 加载装置的补偿与控制 |
3.6.3 试验时所采用激励 |
3.6.4 试验加载工况 |
3.7 本章小结 |
第4章 地基土-结构-设备体系实时耦联振动台试验方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 实时耦联试验数据交互的一般形式 |
4.3 地基土-结构-设备体系实时耦联振动台试验公式推导 |
4.3.1 整体体系运动方程 |
4.3.2 适用于实时耦联试验的运动方程 |
4.4 地基土-结构-设备体系实时耦联振动台试验实施 |
4.4.1 地基土数值子结构模型的实施 |
4.4.2 地基土转动效应模拟的等效荷载法 |
4.4.3 地基土数值子结构的计算 |
4.4.4 试验地基土模型可行性验证 |
4.4.5 实时耦联振动台试验实施步骤 |
4.5 本章小结 |
第5章 地基土-结构-设备体系能量计算与试验结果分析 |
5.1 引言 |
5.2 结构-设备体系能量反应方程的一般形式 |
5.3 地基土-结构-设备体系能量反应计算及实现 |
5.3.1 地基土-结构-设备体系能量反应计算方程 |
5.3.2 基于Simulink的试验子结构实时能量反应输出 |
5.4 模型材料性能试验结果与试件动力特性 |
5.4.1 材料性能测试及结果 |
5.4.2 结构与设备的动力特性 |
5.5 结构-设备体系实时耦联振动台试验结果与能量反应分析 |
5.5.1 结构-设备体系实时耦联振动台试验方法验证 |
5.5.2 结构与设备输入能 |
5.5.3 结构与设备能量分配特性 |
5.6 地基土-结构-设备体系实时耦联振动台试验结果与能量反应分析 |
5.6.1 地基土-结构-设备体系实时耦联振动台试验方法验证 |
5.6.2 结构与设备输入能 |
5.6.3 结构与设备能量分配特性 |
5.7 本章小结 |
第6章 局部非线性地基土-结构-设备体系计算方法与能量分析 |
6.1 引言 |
6.2 局部非线性地基土-结构-设备体系划分形式 |
6.3 局部非线性地基土-结构-设备体系计算方法 |
6.3.1 地基土-结构-设备体系运动方程 |
6.3.2 地基土-结构-设备体系能量反应方程 |
6.4 地基土-结构-设备体系求解的数值交互分析方法 |
6.4.1 ANSYS-MATLAB交互分析方法及其实现 |
6.4.2 数值交互分析方法的验证 |
6.5 地基土-结构-设备体系能量反应分析 |
6.5.1 结构与设备输入能 |
6.5.2 结构与设备能量分配特性 |
6.5.3 地基土变形状态对结构-设备体系反应影响分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 地基土-高层框架结构-设备体系能量分析 |
7.1 引言 |
7.2 地基土-高层框架结构-设备体系计算模型 |
7.2.1 结构-设备体系模型 |
7.2.2 连接装置模型 |
7.2.3 基础和土体材料参数 |
7.2.4 地震动输入 |
7.3 结构-设备体系能量计算的实现 |
7.3.1 总能量反应计算 |
7.3.2 滞回耗能分布计算 |
7.4 刚性地基条件的结构-设备体系抗震响应及分布分析 |
7.4.1 结构与设备输入能 |
7.4.2 连接装置耗能 |
7.4.3 结构与设备能量分配特性 |
7.4.4 层间位移及楼层滞回耗能分布 |
7.5 地基土对结构-设备体系抗震响应及分布影响分析 |
7.5.1 结构与设备输入能 |
7.5.2 连接装置耗能 |
7.5.3 结构与设备能量分配特性 |
7.5.4 层间位移及楼层滞回耗能分布 |
7.6 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
发表论文与参加科研情况说明 |
致谢 |
(9)基于结构声强可视化的航空发动机转子-支承-机匣耦合系统振动能量传递特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明表 |
第1章 绪论 |
1.1 选题的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 航空发动机振动问题研究与发展历程 |
1.2.1.1 转子系统 |
1.2.1.2 转子-轴承耦合系统 |
1.2.1.3 转子-支承-机匣耦合系统 |
1.2.2 航空发动机整机动力学研究现状 |
1.2.3 振动传递特性研究方法发展历程 |
1.2.3.1 传递路径分析方法 |
1.2.3.2 功率流法 |
1.2.4 结构声强法理论与实验研究现状 |
1.2.4.1 结构声强法理论与数值研究现状 |
1.2.4.2 结构声强法实验与测量研究现状 |
1.2.5 小结 |
1.3 本文的主要工作 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 研究内容 |
第2章 结构声强法理论 |
2.1 概述 |
2.2 振动波理论 |
2.2.1 纵波 |
2.2.2 横波 |
2.2.2.1 剪切波 |
2.2.2.2 扭转波 |
2.2.3 弯曲波 |
2.3 结构声强法 |
2.3.1 通用表述 |
2.3.2 不同类型振动波表述 |
2.3.2.1 纵波所传递的振动能量 |
2.3.2.2 剪切波所传递的振动能量 |
2.3.2.3 扭转波所传递的振动能量 |
2.3.2.4 弯曲波所传递的振动能量 |
2.3.3 不同结构单元表述 |
2.3.3.1 板壳单元 |
2.3.3.2 梁单元 |
2.3.3.3 实体结构单元 |
2.4 本章小结 |
第3章 结构声强矢量场求解与可视化 |
3.1 概述 |
3.2 有限单元法基本原理与步骤 |
3.3 FLAG通讯机制 |
3.4 通用求解程序 |
3.5 物理空间与计算空间转换 |
3.6 振动能量流线可视化 |
3.7 可行性与准确性验证 |
3.7.1 算例一 |
3.7.2 算例二 |
3.8 本章小结 |
第4章 双转子-支承-机匣耦合系统瞬态振动能量传递特性 |
4.1 概述 |
4.2 双转子-支承-机匣耦合系统 |
4.3 全局瞬态结构声强矢量场求解与可视化 |
4.3.1 通用求解程序预留接口命令输入 |
4.3.2 收敛性分析 |
4.3.3 准确性分析(网格无关性验证) |
4.4 耦合系统全局瞬态振动能量传递特性分析 |
4.4.1 瞬态结构声强场频响特性 |
4.4.2 转子、支板、机匣部件间瞬态振动能量传递特性分析 |
4.5 机匣不同类型振动波瞬态振动能量传递特性分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 结构声强与结构振动特性内在物理联系 |
5.1 概述 |
5.2 结构声强的量纲 |
5.3 内在物理联系的理论分析 |
5.4 转子模态振型对振动能量传递特性的影响 |
5.4.1 概述 |
5.4.2 一阶弯曲模态 |
5.4.3 锥动模态 |
5.4.4 平动模态 |
5.4.5 小结 |
5.5 基于瞬态振动能量传递控制的转子振动抑制研究 |
5.5.1 带有周向环槽的低压转子结构 |
5.5.2 周向环槽对瞬态振动能量传递特性的影响分析 |
5.5.3 验证周向环槽对转子弯曲振动的抑制作用 |
5.6 本章小结 |
第6章 稳态振动能量传递特性及减振应用 |
6.1 概述 |
6.2 机匣稳态振动能量传递特性分析 |
6.2.1 航空发动机整机机匣耦合结构 |
6.2.2 机匣稳态结构声强矢量场求解及可视化 |
6.2.3 机匣模态分析 |
6.2.4 振动能量通量比 |
6.2.5 结果分析与讨论 |
6.3 机匣稳态振动能量耦合特性分析 |
6.3.1 理论分析 |
6.3.2 数值验证 |
6.3.3 附加反相激励载荷对振动能量传递控制及振动抑制的作用 |
6.3.3.1 概述 |
6.3.3.2 带孔板件结构模型 |
6.3.3.3 附加反相激励载荷对振动能量传递特性的影响 |
6.3.3.4 附加反相激励载荷对结构振动的抑制作用 |
6.4 稳态振动能量涡流场在振动抑制中的作用 |
6.4.1 安装节诱导的振动能量涡流场 |
6.4.1.1 单转子-支承-机匣耦合模型 |
6.4.1.2 安装节位置对振动能量传递特性的影响分析 |
6.4.1.3 时、频域中机匣组件减振有效性评估 |
6.4.2 机匣周向加肋筋诱导的振动能量涡流场 |
6.4.2.1 带有周向加肋筋的机匣-支承-转子耦合系统 |
6.4.2.2 振动能量传递率 |
6.4.2.3 机匣模态分析 |
6.4.2.4 加肋与未加肋机匣稳态结构声强矢量场 |
6.4.2.5 能量涡流场对稳态振动能量传递率的影响 |
6.5 本章小结 |
第7章 非线性结构中振动能量传递特性初步探究 |
7.1 概述 |
7.2 考虑非线性接触的螺栓预紧法兰连接平板组件 |
7.3 非线性瞬态结构声强矢量场求解与可视化 |
7.4 非线性瞬态振动能量传递特性 |
7.4.1 F1 沿+z方向加载 |
7.4.2 F1 沿-z方向加载 |
7.5 微观振动能量传递过程与宏观运动状态变化过程对应分析 |
7.5.1 阻尼及外部激励载荷作用下的相轨迹 |
7.5.2 相轨迹与瞬态结构声强矢量场映射关系分析 |
7.6 本章小结 |
结论、创新点与展望 |
参考文献 |
附录A FLAG通讯机制APDL命令流及MATLAB脚本语言 |
附录B 瞬态转子不平衡力载荷表命令流 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(10)复杂环境下框架-剪力墙结构建筑拆除爆破数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 数值模拟方法的选择 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
2 不同环境下的建筑物拆除爆破方式 |
2.1 定向倾倒方式 |
2.2 折叠爆破拆除方式 |
2.3 横向逐段解体拆除方式 |
2.4 原地塌落拆除方式 |
2.5 本章小结 |
3 建筑物的平衡与失稳 |
3.1 建筑物的平衡与失稳概述 |
3.2 建筑物稳定平衡与拆除失稳分析 |
3.3 建筑物重心位置的确定 |
3.4 建筑物拆除爆破弱化处理 |
3.5 本章小结 |
4 有限元模型的建立 |
4.1 建模前的准备工作 |
4.2 建模过程方案规划 |
4.3 模型的前处理 |
4.4 加载与求解 |
4.5 结果后处理与分析 |
4.6 本章小结 |
5 建筑物拆除爆破数值模拟工程实例 |
5.1 工程实例概况 |
5.2 爆破设计方案 |
5.3 建筑物倒塌过程数值模拟 |
5.4 数值模拟结果与实际结果对比分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
四、ANSYS在结构稳定性的应用(论文参考文献)
- [1]超长空间异型桁架卸载过程稳定性分析及现场监测[D]. 郭鹏飞. 兰州理工大学, 2021(01)
- [2]台风区跨海桥梁格构式高支架风致响应研究[D]. 王世杰. 东北林业大学, 2021(09)
- [3]建筑超长悬挑脚手架模型试验及计算程序开发研究[D]. 廖志恒. 西华大学, 2021(02)
- [4]钢筋混凝土结构几何和材料非线性实用计算方法研究[D]. 双超. 昆明理工大学, 2021(02)
- [5]连续刚构桥UHPC球铰平转体系力学行为研究[D]. 王家伟. 东北林业大学, 2020(09)
- [6]考虑土—结构相互作用的煤矿采动对RC框架结构模型抗震性能影响与分析[D]. 白春. 辽宁工程技术大学, 2020(01)
- [7]中浓锥形磨浆机的研究开发及应用[D]. 李萌. 华南理工大学, 2020(02)
- [8]地基土—结构—设备体系振动台试验研究与能量反应分析[D]. 罗兰芳. 天津大学, 2020(01)
- [9]基于结构声强可视化的航空发动机转子-支承-机匣耦合系统振动能量传递特性研究[D]. 马英群. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020(08)
- [10]复杂环境下框架-剪力墙结构建筑拆除爆破数值模拟研究[D]. 任思建. 山东科技大学, 2020(06)