合成特定形状纳米尺度DNA结构的新方法

纳米技术的一个重要目标是复杂，三维纳米结构的可编程自我组装，以DNA为构造单元，合成方法已经发慌到了可生成二维设计机构和某些三维结构的阶段。     

合成特定形状纳米尺度DNA结构的新方法

纳米技术的一个重要目标是复杂,三维纳米结构的可编程自我组装,以DNA为构造单元,合成方法已经发展到了可生成二维设计机构和某些三维结构的阶段。Douglas等人价绍了对脚手架式DNA折纸方法的一种优化.     

几何可变杆系结构的形状分析

本文提出了一个几何可变结构形状分析的新方法。先将结构形状分析归结为一个最优化问题,再用Gram-Schmit法,逐步缩小目标函数值,最终求出结构的平衡位置。文末给出了此法在折叠结构和受力结构中的算例。     

索结构形状确定的逆迭代法

阐述了逆迭代法的基本过程与原理,并将其运用于预应力索结构的一类形状确定问题。逆迭代法不仅能确定索结构预应力初始态的预应力分布,而且能确定索结构零状态的几何。通过算例可看出此方法的精确性与广泛适用性。     

沥青路面多尺度结构的荷载响应分析

为了从材料细观结构角度研究沥青路面结构的荷载响应,采用离散元方法,建立了柔性基层沥青路面典型结构模型,并进行了竖向荷载作用下沥青混凝土层应力和应变的计算,通过与经典路面响应程序计算结果的比较,验证了路面结构离散元模型和离散元计算方法的正确性.以验证过的路面结构模型为基础,采用较小的细观尺度描述了沥青混凝土结构层底部位置处粗集料、沥青砂浆和空隙的分布和体积大小,从而建立了路面结构的多尺度模型,并计算了荷载作用下多尺度模型的响应.结果表明,荷载引起的路面结构应力和应变在沥青混凝土内呈现显著的不均匀分布特征;粗集料与砂浆接触处的应力明显高于沥青砂浆内部的应力,两者的比值随着沥青砂浆模量的降低而增大;考虑材料细观结构后,粗集料与砂浆接触处的荷载响应明显高于宏观路面结构响应,而沥青砂浆内部的荷载应力小于不考虑细观结构时的宏观路面结构应力.     

树状结构的形状语法研究及其结构的生成

通过研究树状结构的形态构成特征,建立了描述其结构拓扑构型的形状语法规则,并探讨了实现语法规则的数据结构。以结构应变能与自重比作为结构性能的评价准则,引入应力比构建形状语法规则的应用策略,并利用所建立的语法规则生成了树状结构的拓扑形态。研究结果表明,相比于完全随机确定结构部位并应用语法规则的结构优化策略,以结构性能评价规则应用后的效果,并引入应力比诱导语法规则的应用过程,提高了结构优化的效率;所提出的形状语法规则可用于树状结构的拓扑生成。     

纳米陶瓷的优势与制造

应用纳米技术生产的陶瓷材料，其强度、韧性和超塑性大大提高，纳米陶瓷制造过程中造粉、成型、烧结的方法有多种，制造纳米陶瓷须正确选择方法和制定合理的工艺制度．     

基于三维模型构建新方法的块石形状效应下S-RM宏细观剪切力学行为

为研究块石形状效应下土石混合体(S-RM)剪切力学行为,基于CT技术与球谐级数提出三维块石几何形态构建新方法,生成具有不同形状(类球状、扁长状、扁平状与片状)但具有相同凸度与棱角度的块石,并根据改进的不重叠颗粒簇生成方法构建可提高计算效率的三维块石离散元模型,并开展不同块石形状及破碎性的S-RM直剪数值试验,深入分析S-RM宏细观剪切力学特性并揭示块石形状影响机制。研究表明：类球状与扁长状块石咬合程度、滑移摩擦程度及旋转量均大于扁平状与片状块石;块石破碎虽然增加了块石咬合与旋转程度,但减小了块石的滑移摩擦程度;在块石摩擦滑移与旋转运动联合作用影响下,类球状软岩块石破碎程度最大而片状块石最小,类球状与扁长状块石S-RM的抗剪强度与剪胀性均大于扁平状与片状块石;由于类球状与扁平状软岩块石破碎程度较大,其S-RM强度非线性较扁长状与片状块石S-RM更强;由于类球状与扁长状块石的咬合程度较大,其SRM峰值内摩擦角大于扁平状与片状块石S-RM。     

基于鲁棒性的索穹顶结构形状优化设计

针对索穹顶结构缺乏有效的鲁棒性分析方法及基于结构鲁棒性能的优化设计现状,首先构建该类结构鲁棒性评价方法,然后结合实际工程案例分析Geiger型、Levy型和Geiger-Levy组合型3类索穹顶结构鲁棒性随结构榀数、环索圈数及矢跨比等形状参数的影响.在此基础上,采用遗传算法,进一步探索基于结构整体鲁棒性能的结构形状优化...     

三角锥体系网格结构的形状语法规则的建立

结构生(合)成理论已被初步应用于数值化概念设计中,在平面类桁架结构的生成与实现已有初步成果.以三角锥体系空间网格结构为研究对象,构建用于生成三维空间网格结构的形状语法规则和用于结构优化控制的设计评估准则,将基于性能的计算生(合)成理论由二维受力的平面桁架和桁架梁的设计延拓至三维空间网格结构的数字化生成与实现,旨在构建用于生成三角锥三维空间结构的形状语法规则,为后期的结构优化控制的设计做准备.     

改进的三角锥体系网格结构形状语法规则

网格结构拓扑优化是一个极具挑战性的领域,关于结构节点和单元的增加与删除问题一直难以解决.结构形状的表述(即形状语法)是结构生(合)成理论的关键,是建立结构优化初始模型的基石.为改善优化进程以使结构达到最佳状态,同时加快结构寻优效率,提出改进的三角锥体系网格结构形状语法规则,旨在优化用于生成三角锥空间网格结构的形状语法规...     

人造合成石薄板尺寸、几何形状和外观质量的测定

介绍了国外对人造合成石尺寸、几何形状、外观质量检测常用的方法及评判依据,对制定中国自己的《人造合成石》标准有借鉴参考作用。     

考虑多尺度结构的贯通节理岩体损伤摩擦耦合模型

基于贯通节理岩体结构的多尺度特征,采用两步均匀化方法,给出了节理岩体在复杂荷载作用下的自由焓表达式,建立了节理岩体损伤摩擦耦合本构模型。模型可同时考虑岩块损伤扩展、微裂纹滑移剪胀、法向刚度恢复,节理面多阶凸起体滑移磨损、剪胀演化以及节理与岩块相互作用等特征,较好地反映岩体内部微裂纹、节理等不同尺度微结构变化对其力学特性的影响。采用Lac du Bonnet花岗岩三轴压缩试验、花岗岩节理剪切试验以及不同节理倾角与不同围压下Martinsburg板岩三轴压缩强度试验等成果对模型进行了验证,模型预测值与实测值相当吻合,论证了模型的准确性。     

几何结构对纳米复合材料阻燃性能的影响

以高抗冲聚苯乙烯(HIPS)为载体,通过分别添加球状、线状以及片状3种超细型纳米填料阻燃剂,以锥形量热仪、扫描电镜、透射电镜对其性质进行表征,分析不同纳米粒子在聚合物阻燃过程中的阻燃效果和作用,探讨纳米填料的几何结构对阻燃性能和机理的影响。结果表明:在低添加量下,片状的纳米粒子形成片状炭层,阻隔作用最好;线状的纳米粒子形成的网状结构次之,而球状的纳米粒子形成粉末状炭渣,阻隔作用最差。     

基于拟满应力遗传算法的桁架结构形状优化设计

以拟满应力法和改进遗传算法为基础,提出了一种可以解决具有连续变量和离散变量的桁架结构形状优化问题的拟满应力遗传算法。该算法既充分利用了遗传算法全局寻优能力强的特点,也发挥了力学准则法局部寻优长处,具有很高的搜索效率。用拟满应力遗传算法解决15杆桁架结构形状优化问题的结果表明,这是一种解决具有连续、离散混合变量的桁架结构优化设计问题的很有效方法。     

核电厂钢筋混凝土结构基于双尺度结构分析的设计方法初探

核电厂构筑物的钢筋混凝土结构以长墙、异形板为主,在结构有限元分析中以壳单元模拟,所得结果为单元的内力,但现行的设计沿用民用建筑中基于墙或板构件的整体内力进行结构设计的方法,结构效应和抗力所面对的对象并不匹配。基于宏观和细观双尺度结构分析的设计方法,首先利用标准大小的壳单元(如1 m×1 m)进行宏观尺度的整体结构分析,提取单元内力或位移;再对单元建立参数化的精细模型,混凝土采用实体单元,钢筋采用线单元,钢筋与混凝土之间通过非线性切向弹簧模拟黏结滑移关系,施加整体分析所得的单元内力或位移作为荷载-位移边界条件,进行细观非线性分析,基于混凝土材料的拉应变、钢筋的拉应变以及弹簧力作为指标,分别识别单元体的损伤状态,进而验算整体结构的安全性。通过对某核电厂厂房在500年一遇的基准地震工况(OBE地震工况)下的局部外墙构件进行双尺度设计方法验证,基于混凝土材料的拉压损伤指标识别单元体的损伤状态,进而验算这一外墙构件的整体安全性。     

基于多尺度模型的树状结构支撑网壳分析研究

基于有限元多尺度建模方法,在软件中使用刚性连接方法连接了微观模型和宏观模型,使用实体单元建立受力复杂的节点,精确模拟了树状结构节点域的边界条件.对比研究简化梁单元模型与多尺度有限元模型的计算结果,结果显示节点刚度对于树状结构的稳定性影响很小,相贯节点内隔板可以有效增加节点刚度.研究表明梁单元不能精确模拟结构中受力复杂区...     

超高层框架-核心筒结构中的外框柱截面形状对结构侧移影响的分析

本文以一个有代表性的超高层框架-核心筒结构工程为实例,在其他条件相同的情况下,改变其外框柱的截面形状进行结构计算,分析其对结构侧移的影响程度,研究表明采用长方形柱截面更有利于控制结构侧移,但其影响程度有限。当框架-核心筒结构中的核心筒能提供足够的侧向刚度时,结构专业不必介意其外框柱的截面形状选择。