基于有效厚度法的铝合金构件有效截面特性计算

由于我国2007年10月发布的《铝合金结构设计规范GB 50429?007》采用有效厚度法计算铝合金构件的有效截面特性,需要进行反复迭代,并且若同时考虑局部屈曲和焊接对构件截面厚度的折减,则计算变得更加复杂,不方便工程应用,因此基于该规范采用VC++.NET开发基于有效厚度法的铝合金构件有效截面特性计算软件. 对于铝合金构件在受轴向力、单向受弯、单向压弯、双向受弯和双向压弯等情况下,该软件实现常用焊接或者挤压成型工字形、槽形、矩形、C形以及带肋矩形截面的有效截面形状自动绘制和截面特性自动计算. 实例表明该软件能够提高铝合金结构设计和计算的效率及准确性,有助于该规范的推广使用.     

铝合金构件有效截面特性计算软件的研制

我国<铝合金结构设计规范>时于可能出现受压局部屈曲以及焊接铝合金构件有效截面特性的计算采用的.有效厚度法",需要进行迭代计算;采用VC++语言开发了"铝合金构件有效截面特性计算软件",实现了各种压应力分布不均匀系数v和焊接热影响效应下的工字形截面、槽形截面.矩形截面、C形截面以及带肋的矩形截面有效截面的自动生成和截面特性的自动计算.计算算例及实际应用表明,该软件提高了铝合金结构设计计算的效率和准确性,有助于新规范的推广使用.     

玄武岩纤维片加固钢筋混凝土柱的正截面承载力分析

钢筋混凝土柱是钢筋混凝土结构主要的抗轴力构件之一,钢筋锈蚀导致钢筋混凝土柱承载力下降,而国内外对玄武岩纤维加固钢筋混凝土柱的正截面承载力的研究还不深入。由于CFRP和BFRP都属纤维增强复合材料,本文认为可以依据现行《混凝土结构加固设计规范》中粘贴碳纤维增强复合材料加固法,进行玄武岩纤维布加固钢筋混凝土柱的正截面受压承载力的分析,以探讨玄武岩纤维布对钢筋混凝土柱的加固效果。计算结果表明,设计人员可以方便地按现行加固设计规范对玄武岩纤维受压加固进行计算。     

基于建筑信息模型的轻钢厂房结构软件

为开发建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)软件,阐述BIM的技术特点,选用ObjectARX技术在AutoCAD平台上进行二次开发,开发轻钢厂房结构BIM软件. 该软件直接读入包括SAP和ANSYS等软件的结构模型,根据用户选择的节点类型和设计规范自动完成构件和节点的设计,并进行钢结构三维实体信息模型的拼装;在此基础上,采用分解、分层和组合的方法组织节点的数据结构,实现钢结构节点的全自动交互式设计、编辑及复核,设计结果的图形与文本查询等功能;直接生成供工厂使用的各个零件的制作翻样图、材料表以及结构体系造价等信息;该软件还实现三维实体模型到ERP软件的输出接口.     

生土结构住宅建筑CAD软件开发

为合理地设计生土结构住宅,基于AutoCAD图形平台,开发一套用于单层生土住宅的结构设计软件.软件采用交互式的参数化方式建立结构三维实体模型,整合屋盖体系计算分析、构件规范验算和自动化施工图生成等功能.软件建模方便,操作步骤简单,能完成一般生土结构住宅的设计、计算和绘图.     

火灾后预应力双T板的加固设计

针对遭遇火灾损伤的预应力双T板,运用有限元软件Abaqus进行顺序热-力耦合分析,得到预应力双T板的温度场云图、载荷-位移曲线,以及构件破坏时钢绞线和混凝土的应力云图.对混凝土双T板构件受损程度进行判定,确认其具有加固价值.基于该双T板的受弯承载力、挠度和破坏性质分析,提出体外预应力钢绞线结合增大受压区截面的加固方案,并对优化方案进行相应验算,认为加固方案可以满足要求.该方法可为高温作用后预应力双T板的加固提供参考.     

矩形钢管混凝土梁的抗弯承载力仿真分析

研究钢管混凝土承载力优化问题,根据矩形钢管的截面对混凝土纯弯构件抗弯承载力有影响,钢材屈服强度以及钢管壁厚的增大,构件的抗弯承载力显著提高,而混凝土强度对其几乎没有影响.利用有限元软件对矩形钢管混凝土纯弯构件进行了数值仿真,在研究中引入了强重比的概念,当截面尺寸和混凝土强度等参数相同时,钢管壁厚按规范取最小值的钢管混凝土纯弯构件的强重比大于以最大配筋率配筋的钢筋混凝土构件的强重比,实验表明钢管混凝土构件的力学性能较优越.在构件截面尺寸受条件限制时,证明钢管混凝土构件承载力具有明显优势.     

支吊架用卷边槽钢压弯构件的整体稳定性计算

为研究支吊架用卷边槽钢压弯构件的稳定性,采用有限元法进行屈曲模态仿真试验,分析截面尺寸、偏心距、长细比等因素对构件屈曲模态的影响,并与《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)中稳定性计算公式的结果进行对比,结果表明:随着腹板高度和板厚的增大,稳定承载力增大;随着偏心距和长细比的增大,稳定承载力降低;构件均未出现局部屈曲与畸变屈曲.有限元法得到的稳定承载力与《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中计算公式的预测值基本一致,说明该规范中的计算方法适用于支吊架用卷边槽钢压弯构件的稳定性计算.     

带有油道的铁心柱截面的优化设计

铁心柱截面的设计是电力变压器设计中的1个重要环节,在结合变压器设计经验的基础上,将整数规划和0-1规划应用到优化设计方案中,利用LINGO9.0软件对外接圆直径大于380mm的铁心柱截面实现了优化设计,降低了铁心制造成本。     

钢结构设计规范查询系统的实现

利用Ｗｉｎｄｏｗｓ的Ｈｅｌｐ机制开发了我国“钢结构设计规范（ＧＢＪ１７－８８）”的计算机辅助查询系统，形成了所谓的“电子规范”。该设计查询系统可以挂接在任何Ｗｉｎｄｏｗｓ下的钢结构ＣＡＤ系统上，使设计人员在用计算机进行结构设计时，随时可查阅有关设计规定和计算方法，方便了设计规范的使用。     

“万物皆数”——西方人体比例对建筑设计的影响

西方艺术人体比例的发展演变,对建筑设计产生了重要影响和作用。在分析过程中,注重人体比例所处不同时期的背景文明与思想内核,从根源挖掘其演变的深层原因,从而得出人体比例理论逐步成为建筑设计的一项重要法规。     

圆形截面T型微反应器的优化设计

对圆形截面T型微反应器进行优化设计,可以增强反应器内流体混合程度,进而提高反应产物收率。和矩形截面微反应器相比,圆形截面的微反应器内部压力各向均衡,有利于克服操作压力提高对微反应器壁面承压的影响。本研究开发了一个描述圆形截面T型微反应器流体流动状态的简化模型,通过层叠式假设边界条件描述反应通道入口处的强混合流动状态,进而计算微反应器内反应产物收率。依据此简化模型,本研究应用改进型模拟退火算法,用来设计具有最优反应器半径和最优入口管径中心差的的T型微反应器。优化问题的目标函数是最大反应产物收率,优化约束包括反应通道半径约束和操作压力约束。本研究利用gPROMS和Matlab的混合编程,利用改进型模拟退火算法,实现优化算法和简化模型的求解。优化求解的有效性通过一个平行串联反应在微反应器中的反应过程来验证,求解结果和CFD模型验证结果比较一致。     

调整车身梁截面方向的系统研究

在车身结构概念设计阶段,需要对梁单元赋截面并调整截面的方向。研究了UG中调整截面方向的规律,设计了一种调整梁截面方向的工具。主要介绍了调整截面方向的方法:首先在UG的草图中建立简化的截面,利用坐标转换公式及形心公式计算主惯性轴,然后建立一个向量V控制草图中的截面方向,最后通过坐标变换得到空间调整截面方向的向量。利用此工具对某款轿车进行了分析,结果表明,采用此方法不仅大大提高了车身结构概念设计的效率,而且提高了设计的精度。     

ObjectARX技术在道路路基横断面图形存储中的应用

在AutoCAD图形环境下，工程设计图形的有序存储是工程计算机辅助设计中的一个重要问题。概略介绍了Autodesk公司的ObjectARX技术，并应用该技术实现了公路路基设计图形以面向对象的方式存储在AutoCAD图形数据库中。     

空间薄壁梁单元面向对象程序的实现

针对传统有限元分析软件主要面向过程设计,其可维护性和可扩展性等较差的问题,基于面向对象程序设计方法,建立具有内部节点的空间薄壁截面梁单元模型,给出线弹性空间薄壁梁单元的UML类图,介绍矩阵类、截面类、材料类、节点类、单元类和结构类等6种类成员的主要属性和方法.用C#编制相应的有限元程序,通过T形框架算例比较和验证其位移和弯曲转角计算值、理论解和ANSYS的BEAM 189梁单元的数值解,结果表明该程序精度良好,可用于空间薄壁结构的有限元分析.     

车身梁截面库组件的开发

采用组件技术研究开发了车身梁截面库系统,可对现有的车身截面形状进行采集、编辑和管理,可计算截面的结构性能参数,支持对截面的不同方式查询,支持截面形状优化,帮助车身设计者设计和确定符合结构性能要求的车身截面参数和形状。论文介绍了车身梁截面事例库的结构和功能,详细给出了截面参数计算和形状优化的实现方法,最后给出了通过截面形状优化提高车身结构性能的算例。     

The Unknown Modulor: the “2.058” Rectangle

Geometer Mark Reynolds examines a ratio that is related to the golden section but is relatively unknown to many architects and designers. Equal to phi times its square root, ϕ√ϕ, the ratio mu, μ = 1:2.058, offers its user an opportunity to work with the golden section but with a different “look.”     

基于显式有限元技术的梁截面抗撞性优化

本文基于显式有限元技术,采用响应面法,以结构的比吸能为优化函数,以提高吸能原件的抗撞性为目的,对正方形截面的金属薄壁梁进行了形状优化．经过数值分析,得出了正方形截面梁的比吸能关于壁厚和截面边长的变化规律,这些规律可以用于实际吸能原件的设计,并为进一步研究奠定了基础．     

Dynamic traffic prediction for insufficient data roadways via automatic control theories

This study aims to propose an algorithm for traffic estimation, particularly for urban roadway sections with insufficient data sources. Establishing an advanced traffic management system (ATMS) heavily depends on obtaining complete data. In this regard, traffic detectors play an important role in data acquisition. However, installing traffic detectors extensively over a metropolitan area can be rather expensive. As such, in most cities around the world, vehicle detectors for traffic data collection are relatively insufficient to meet requirements. In light of this, the current research therefore proposes a feasible algorithm of dynamic section flow prediction based on the automatic control theory and observer design for roadway sections with insufficient data sources. According to the numerical evaluation, the method is found to be satisfactory and acceptable in practice.