用拟壳法求解园柱形网壳

本文介绍具有几种网格形式的园柱形网壳,分析内力时,将共代换为等效的壳体建立出偏微分方程,利用求解一般壳体内力的方法,得出网壳各杆的内力。当网格的形式及杆件的截面符合某一特定条件时,则这种网壳为各向同性,使计算大为简化。     

正三角形网格园柱形网壳的实用计算

本文在日本尾崎昌凡提出的网壳实用计算法的基础上,进一步针对正三角形网格园柱形网壳建立出偏微分方程,求出其解答,并列出各内力计算公式,可直接应用。     

各向异性正交网格圆柱形网壳的内力分析

提出了一种正交正放网格圆柱形壳的内力分析方法,列出了杆件内力与位移的计算公式。为了简化计算,取两个方向杆件的重心轴在同一柱面上,把它当作薄壳的中曲面。又由本文中的假定条件,使各向异性壳转换为各向同性壳,从而使计算简化。     

板锥网壳结构的实用计算方法

对板锥网壳结构提出了一种实用的简化计算法－－等代空间杆系法，通过能量法确定等代杆侏的等效面积，即可采用现有的空间网格设计软件对其分析，该法计算简便并具有一定的计算精度，可用于板锥网壳结构的初步设计。     

一种计算板,壳结构的简便方法

根据余能等效的原则，将板壳连续体转化成空间杆系计算模型，推导了计算公式，这样很好地克服了板，壳单元体在形函数的选择及连接条件上所遇到的困难，从而可以利用已经普及的空间刚架程序来计算板壳及其组合结构，给出了计算实例并与其它方法进行了比较，证明了该方法的正确性。     

超高建筑斜交网格筒力学性能研究

斜交网格筒新型结构体系因其强大的刚度,为建造超高建筑提供了有利条件,目前已在国内外有多例成功实践.然而斜交网格外筒作为该体系的重要受力组成部分,力学特性尚不清晰.分析了五种形式的斜交网格筒,总结了竖向和侧向荷载下斜交网格柱、主次结构层梁的受力特点和规律;推导了矩形斜交网格筒模块腹板立面抗弯刚度,修正了斜交网格筒模块抗弯刚度简化计算公式,结果表明斜交网格筒腹板立面对筒整体抗弯刚度贡献显著;进一步推导出三种典型侧向荷载下矩形斜交网格筒顶点侧移的简化计算公式,并基于该简化计算公式编制了楼层侧移计算程序,计算简便、快速,能够精确预测斜交网格筒变形分布.     

预应力混凝土楼板的单元分析

拟用有限元方法分析预应力混凝土楼板,根据虚功原理推导了预应力荷载作用下的单元等效结点力的计算公式,通过构造三角形平板壳元对预应力混凝土楼板的弹性阶段受力性能进行分析,为完善预应力混凝土楼盖的内力分析方法提供依据。     

K6型单层球面钢壳结构的稳定性

对２００余题Ｋ６型单层球面网壳进行了非线性全过程分析，考察了初始缺陷和不对称分布荷载对网壳稳定承载力的影响，并把所有分析与Ｋ８型球面网壳进行比较，探讨了网格形式对单层球网壳稳定性的影响。     

Maxwell粘滞阻尼器耗能结构的等效阻尼分析

通过研究Maxwell粘滞阻尼器耗能单自由度结构的等效阻尼,运用随机平均法和基于随机平均分析完全相同的等效准则,建立了可直接应用反应谱法的上述阻尼器的等效阻尼计算公式,并给出了算例,验证了等效阻尼计算公式的合理性.     

平面连杆机构等效力和等效质量数学模型

为了计算单自由度平面连杆机构等效动力学模型的等效力和等效质量,推导出便于应用的等效力和等效质量矩阵计算公式.将平面连杆机构看作为质点系和平面刚体系所组成的混合系统,以等效前后虚功相等推导出平面连杆机构等效力普遍表达式;以等效前后动能相等推导出平面连杆机构等效质量普遍表达式.该矩阵计算公式比现有计算公式使用更方便、更能体现出各参数的本构关系.并以一个曲柄滑块机构为例,说明该等效力普遍表达式和等效质量普遍表达式的使用情况.     

映射网格在缺口件多轴疲劳寿命预测中的应用

基于缺口件疲劳试验结果,采用ANSYS软件进行模拟计算,比较自由网格和映射网格对模拟结果的影响.模拟结果表明:在相近的单元数和节点数下,映射网格的计算时间仅为自由网格计算时间的一半;两种网格形式模拟得到的缺口根部应力值相近.将等效应变值作为损伤参量进行疲劳寿命预测,3个缺口半径下映射网格的预测结果均优于自由网格的预测结果;自由网格对于缺口半径为0.09 mm的损伤参量预测结果偏高程度达3倍,但随着缺口半径的增加,两种网格预测结果的精度均有所提高.     

异构有限元网格多场信息的等效集成方法

针对受多场作用的异构有限元网格信息集成问题,提出主/辅网格等效集成方法,即将异构有限元网格其中之一作为主网格,其他作为辅网格.采用等参逆变换方法将辅网格单元信息向主网格结点等效,最后在主网格中使用RGB三原色模型实现多物理场的集成化显示.将零件的四边形单元网格的结点属性向三角形单元网格结点属性等效,两者的应力分布图和等值线图的高度一致,验证了方法的正确性.本方法用于集成显示盾构刀具、刀盘的应力场和温度场综合作用分布,结果表明:两场在刀具刀刃部位的作用均较强,而对刀盘盘身的作用相对较弱.研究结果为刀具、刀盘的结构设计提供了有限元分析依据.     

单层筒形同壳结构的选型及其静动力性能分析

本文对两端支承、两个直线边自由的圆柱形壳面的单层筒形网壳结构进行了大量的算例分析．并以结构的几何尺寸比例、网格形式、构造方案作为基本结构参数对网壳型式进行了优选．对优选出来的典型网壳结构又进行了详细的静力住能分析、自振特性分析和用反应谱法计算了地震作用．最后，对这类网壳的设计提出了建议．     

基于八节点二次壳单元的等效结构应力法

基于八节点二次壳单元的节点力和节点力矩,导出了焊趾截面上的分布线力与分布线力矩,进而分别针对闭合焊缝和非闭合焊缝对线力和线力矩进行了单元集成.以T型焊接接头为研究对象,验证了基于八节点二次壳单元的焊趾结构应力对单元类型与网格尺寸的不敏感性,并根据已有结果验证了其有效性.对RHS管接头T型焊缝两条焊趾的结构应力进行了计算,发现若圆弧拐角处的网格过于稀疏将引起单元中间节点的结构应力产生较大波动,该问题可以通过网格加密得以解决;利用等效结构应力与主S-N曲线,对RHS管接头的疲劳失效位置与疲劳寿命进行了预测,数值结果与实验测试数据基本吻合.     

离散变量优化设计网格复形法

提出了等值、等效对应网格和增广单位等效网格的概念,建立了离散变量与等间距网格对应关系;提出了根据单位网格结点集的特征构建初始复合形的方法和探索过程,建立了离散变量优化设计的网格复形法;实例计算证明该法不仅可得到离散变量精确解,而且有效地避免了原复形法离散变量圆整解所带来的误差.     

船舶结构强度分析中网格划分对结果的影响

以某集装箱船的双层底葙角位置局部强度计算为例分析在有限元计算中网格划分对计算结果的影响。如果结构的所有壳单元在同一平面内,且有相同的实常数,显示壳厚度的应力结果与不显示壳厚度的应力结果应一致,如果不一致则可能是网格划分不合适,需改进网格重新计算。     

兆瓦级风力发电机组的模态分析

为确保兆瓦级风力发电机组的稳定运行,采用了ANSYS通用有限元软件对其进行了模态分析,并对风力发电机组模型进行了合理的简化及边界条件的选择.采用壳单元对筒形塔架进行分析;在塔架可能出现应力集中的区域或应力梯度高的区域单元布置较密网格,在应力变化平缓的区域布置较稀疏网格;叶片的刚度采用等效刚度来代替.分析结果表明,兆瓦级风力发电机组的固有频率没有与风轮的激励频率重合,在该设计条件下可以实现稳定运行.     

LNG储罐穹顶带钢板网壳施工全过程稳定性分析

为分析带钢板网壳在穹顶混凝土施工全过程期间的稳定性能与承载能力,利用ANSYS有限元分析软件建立精细化有限元模型,对其进行非线性荷载-位移全过程分析,利用能量误差方法评估并确定合理的单元网格划分尺寸,通过获取屈曲临界点处的屈曲模态形式,确定带钢板网壳的合理初始几何缺陷形式;探讨了蒙皮钢板对网壳稳定承载力的影响,以及钢板厚度、网壳杆件截面尺寸、矢跨比、初始几何缺陷等参数对带钢板网壳稳定性能的影响规律.分析结果表明:钢板蒙皮显著提高了网壳承载力;1/8~1/5矢跨比范围内,随矢跨比的增加,结构极限承载力最大增幅可达87.3%;带钢板网壳对初始几何缺陷具有高度敏感性.     

Maxwell粘滞阻尼器耗能结构的风振响应与等效风荷载取值

运用随机平均法,对Maxwell粘滞阻尼器耗能结构的随机风振响应与等效风荷载取值进行了研究．研究通过建立结构运动方程,利用基于随机平均分析完全相同的等效准则,建立了上述阻尼器的等效阻尼计算公式,最后。基于频域法,得出结构设计响应和等效设计风荷载取值的计算公式。并给出了算例．     

索支撑五、六边形网格单层球面网壳结构研究

文章利用有限元软件3D3S和ABAQUS,以六边形对角布索方案建立了跨度50m,矢跨比1/5的索支撑五、六边形网格单层球面网壳和相应的单层球面网壳的数值模型,对其杆件应力比、刚度、动力特性和稳定性进行了比较研究.结果表明,该类型索支撑单层球面网壳的力学性能均优于相应的五、六边形网格单层网壳结构;索支撑五、六边形网格单层网壳的杆件分布相对较为稀疏,具有较好的建筑视觉效果.