风荷载下单层柱面网壳的动力稳定

以一单层柱面网壳为例,利用Budiansky-Roth准则研究空间结构在风荷载下的动力稳定性。介绍了Budiansky-Roth准则,通过风洞试验获得单层柱面网壳上的风荷载并研究其动力稳定性,讨论了初始几何缺陷、风向角和风压系数的影响,并将动力失稳分析结果与我国规范和阵风响应因子法（GRF法）计算动力响应导致结构破坏的方法作了比较。研究结果表明,空间结构进行风荷载下的稳定性设计时有必要研究其在风荷载下的动力稳定性。     

冲击荷载作用下单层网壳结构动力稳定性研究

针对冲击荷载不同于地震作用,而常规动力稳定性判定准则不适用问题,阐述求解冲击问题的基本理论及冲击荷载取值;据冲击荷载特性提出适合冲击碰撞问题的单层网壳结构动力稳定性判定准则;选K6型单层网壳结构模型,利用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA进行结构冲击作用下动力稳定性分析,通过大量算例,分析其在不同冲击物质量比及速度作用下全过程动力响应,结合动力响应模式获得冲击荷载作用下单层网壳动力失稳的临界能量区域,并从矢跨比、跨度、杆件截面三方面对结构进行参数分析。结果表明,基于网壳动力响应模式与冲击能量相结合方法对单层网壳进行动力稳定性判定合理;结构刚度越小,冲击作用下动力稳定性越差;加大主肋利于提高结构动力稳定性。     

超限高层建筑地震作用下的动力稳定性分析

某高层建筑立面呈琵琶塔造型,结构形式为混凝土-钢结构混合结构,琵琶中线为混凝土剪力墙筒体,四周曲柱是截面为箱形的钢柱,其结构高宽比严重超限。本文使用ANSYS软件,采用时程分析法从两类动力稳定的角度对其抗震性能进行了研究。第一类稳定是基于Lyapunov运动稳定性定义的弹性动力屈曲问题,通过时间冻结法即动态特征值方法进行研究;第二类稳定本质上是动力极值问题,采用逐步增大地震荷载幅值求解结构稳定临界荷载的方法进行研究。计算结果表明,该建筑动力稳定性能较差,某些部位的杆件需要加强。该方法给建筑结构的稳定性分析提供了新的思路,可供不规则复杂结构体系设计时参考。     

风力机叶片挥舞/摆振的动力失速非线性气弹稳定性研究

研究动力失速风力机叶片的非线性气弹系统的稳定性。叶片结构采用具有挥舞/摆振耦合的典型截面模型,动力失速非线性气动载荷的计算采用基于半经验的ONERA非定常、非线性气动模型。为了减少由于线性化气弹稳定性分析模型带来的误差,直接采用时间域数值积分法,对叶片挥舞/摆振耦合非线性气弹方程组进行数值积分,研究叶片动力失速诱发颤振的稳定性,分析了缩减速度、预尖锥角的影响,并且针对目前文献很少报道的结构阻尼参数的影响问题进行了研究。     

干气密封气膜—密封环系统轴向振动动力稳定性分析

摘要：基于非线性振动理论,建立了气膜-密封环系统轴向振动动力学模型,在特例下计算并拟合非线性气膜轴向刚度与阻尼,得到了一个含二次、三次项的非线性受迫振动微分方程。在无外激励情况下,通过求Floquet指数讨论了系统分岔问题,分析了螺旋角对系统稳定性的影响,给出了使干气密封系统稳定的螺旋角的范围, 并求得在特例下螺旋角α=75°13′26″时系统发生hopf分岔。这与先前利用龙格-库塔法研究的结果一致,从而验证了该方法的正确性。改变工况讨论系统分岔问题,得到了系统分岔时的螺旋角数值,结果表明其螺旋角数值基本不变,说明改变工况其分岔点位置不变,其结果为干气密封的动态优化设计提供理论指导。     

轴向载荷下超空泡航行体动力稳定性的数值研究

考虑超空泡航行体头部受到的轴向扰动载荷作用,推导了水下航行体动力失稳控制方程,进而利用Bolotin方法对水下航行体的动力稳定性问题进行了数值计算,得到了相应的临界频率曲线,并分析了载荷参数和航行体参数变化对主动力不稳定区域的影响规律,计算结果可为水下航行体的安全评估提供一定的理论依据。     

草帽型大跨空间结构的风压数值模拟与关键参数影响分析

基于计算流体动力学（CFD）和SST k-ε湍流模型,运用FLUENT软件针对草帽型大跨空间结构表面风压及其规律进行数值模拟和分析比较,运用典型算例分析对比模拟结果与既有文献结果,以验证数值模拟的可信性。系统性研究了结构高跨比等关键参数对草帽型空间结构表面不同部位风压分布的影响。     

边界条件设置及输入地震波特性对边坡动力响应影响分析

对有限计算域边界处理是边坡动力有限元计算的重要问题之一,本文利用有限元弹塑性动力分析方法,把边坡动力响应分析中边界条件设置概括为5种情况,输入3条实测地震波,研究边界条件设置和地震波特性对边坡位移响应、加速度响应以及频谱的影响。研究表明设置不同的边界条件及输入不同地震波,边坡动力响应结果有显著差异。研究结果有助于进一步揭示边坡在地震作用下的响应特性,为边坡的动力破坏机理研究和提高边坡稳定性分析评价的可靠性奠定基础。     

人-桥侧向动力相互作用下的动力放大系数分析

从社会力模型和人桥相互作用的机理出发研究了柔性人行桥在人桥相互作用下侧向振动的动力放大系数。首先将人行激励分解为固有侧向力和附加侧向力,分别采用傅里叶级数模型和社会力模型表示上述侧向力,从而建立考虑负阻尼的强迫振动模型。结合该模型推导出动力放大系数的表达式,在此基础上给出了基于动力放大系数的结构动力响应的简化计算方法。最后,结合某人行桥结构,对比分析了采用建议的估算方法与时程模拟结果的差异,证实了简化计算方法的有效性。     

轨枕空吊对有砟道床动力特性影响的离散元分析

为研究轨枕空吊对有砟道床动力特性的影响,建立有砟轨道的离散元分析模型。通过缩小与枕底相接触的道砟颗粒的粒径实现了轨枕空吊的模拟,研究了轨枕空吊状态下有砟道床的动力响应,分析了轨枕空吊形式和空吊数量对有砟道床动力响应的影响。结果表明:轨枕空吊会使得道床中道砟颗粒接触力发生重分布,空吊轨枕所在道砟箱中强力键的个数会减少,两侧相邻道砟箱中强力键的个数会增多,轨枕非完全空吊时在列车荷载作用下会对道床产生冲击作用而增大部分道砟颗粒受力;空吊轨枕会失去对其下方道砟颗粒的约束作用而导致道砟颗粒振动的离散性增加,同时会增大轨枕盒中道砟颗粒的振动并显著提高两侧相邻轨枕下方道砟颗粒的振动水平;轨枕空吊会增大轨枕侧面与道砟颗粒之间的摩擦耗能,引起道砟出现"泛白"现象,同时还会增大两侧相邻轨枕下方道砟颗粒之间的摩擦耗能;3根轨枕连续完全空吊对道床动力响应的影响大于1根轨枕完全空吊的影响。     

Sequential stability of the constant cost dynamic lot size model-searching for monotonicity

The set of cost inputs for which an optimal solution of the dynamic lot size model remains valid is called stability region. The size of this region may be viewed as a measure of robustness of a solution. It is an expectation that the stability regions shrink with growing time horizons and that they are monotonous in this sense. In the present paper several sufficient conditions implying monotonicity will be studied. The conditions cover the existence of planning and forecast horizons and generalize the results of a previous paper in wich monotonicity results were presented for the case of ordinary planning horizons.     

输电塔线体系在摇摆地震动作用下的动力稳定性分析

为探究摇摆分量对输电塔线体系动力稳定性能的影响,以一实际输电塔为原型进行了动力时程分析,其中摇摆地震动采用改进的谱比法由地震平动中获取;根据增量动力分析(incremental dynamic analysis, IDA)方法结合B-R准则,分别对塔线体系在水平地震作用、水平-摇摆耦合地震作用和水平-竖向-摇摆耦合地震作用下的动力稳定性能进行分析。研究结果表明：摇摆分量及其引起的附加P-Δ效应会使输电塔线体系产生非对称振动,结构发生偏离平衡位置的单向偏移,从而导致塔线体系较仅考虑水平地震作用,更易动力失稳;重力和竖向地震响应下共同的二阶效应,放大了摇摆分量对结构动力稳定性能的影响,加剧输电塔线体系动力失稳破坏;发生动力失稳破坏时,薄弱区域主要集中于塔身中下部,杆件失效使塔身局部变形过大,导致塔线体系发生整体动力失稳。     

Scheduling dynamic block assembly in shipbuilding through hybrid simulation and spatial optimisation

Scheduling block assembly in shipyard production poses great difficulties regarding the accurate prediction of the required spatial resource and effective production control for achieving managerial objectives due to the dynamic spatial layout and the stochastic nature of the production system. In this study, this dynamic space-constrained problem is viewed as two sequential decisions, namely rule-based dispatching and a static spatial configuration. A novel hybrid planning method is developed to employ discrete-event simulation as look-ahead scheduling to evaluate the system performance under various control policies. To rationalise block placement and improve long-term area utilisation, a discrete spatial optimisation problem is formulated and solved using an enumeration-based search algorithm, followed by the application of a series of heuristic positioning strategies. By imitation of the dynamic dispatching and spatial operation, a statistical analysis of the resultant performance can be conducted to select the best-performing priority rules. A case study with an experimental investigation is performed for a local shipyard to demonstrate the applicability of the proposed method.     

磁场对聚苯胺结构、掺杂行为及热稳定性的影响

在恒定磁场(0.8T) 和无磁场环境下,采用化学氧化聚合法合成了分别用磺基水杨酸(SSA)、对甲基苯磺酸(TSA)以及用十二烷基苯磺钠/盐酸(SDBS HCl)掺杂的聚苯胺盐,并采用X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、X粉末衍射(XRD),热重分析(TGA)等手段研究了磁场对聚苯胺结构、掺杂行为及热稳定性的影响.结果表明在合成聚苯胺的过程中,作为表面活性剂的十二烷基苯磺酸钠在无机酸存在条件下转变成十二烷基苯磺酸并与无机酸共同掺杂进入聚苯胺链;磁场环境下合成的聚苯胺盐比无磁场下合成的聚苯胺盐的链更加规整,热稳定性更好,掺杂程度以及结晶性能也有所提高;从红外光谱分析中可知,磁场取向作用使分子链更加伸展,分子链离域程度更大,但磁场没有明显地改变聚苯胺的基本单元结构.     

基于数码摄像技术的高耸结构动态特性监测

在结构健康监测领域,基于数码摄像的图像处理技术作为一种新的结构振动监测方法正受到广泛关注。以主结构建成后的广州新电视塔为研究背景,利用工业数码摄像机对其在一般风荷载作用下的动态特性进行监测试验,并与GPS和加速度计同时测量。数据分析结果表明,利用数码摄像系统获得的塔顶动位移时程曲线与GPS获得的动位移曲线吻合得较好;利用数码摄像技术能够准确的识别高耸结构的低阶振动频率,其获得的结构一阶振动频率,与GPS、加速度计识别结果以及有限元分析结果吻合得很好。研究结果表明,在高耸结构的健康监测中,应用数码摄像技术进行结构动态特性监测是一种有效的新方法。     

A general technique to improve stability property for a structure‐dependent integration method

A general technique is proposed to improve the stability property of a structure‐dependent integration method, which is very computationally efficient in solving inertia‐type problems when compared with conventional integration methods, by introducing a stability amplification factor into the coefficient matrices of difference equations. As a result, an improved structure‐dependent integration method with a better stability property can be achieved. The concept, derivation, and validation of this technique are intensively studied and are presented in this work. It is evident that the technique can be applied to any structure‐dependent integration method to enhance its stability property. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

覆冰输电线结构及载荷对舞动的影响

为深入研究导线结构形式对输电线路系统动力学特性影响,以及导线结构形式及气动扭转载荷对覆冰输电线路舞动规律及幅值的影响,采用ANSYS参数化设计语言编写了计算导线舞动的非线性有限元分析程序,计算得出了系统气动载荷作用下的时间历程曲线。发现：在相同的气象条件下,分裂导线的振幅明显大于单根导线,且分裂数越高,导线越容易在短时间内形成稳态的舞动,应尽量采用单根导线或减少导线分裂数;扭转气动力载荷对面内外舞动的规律及幅值影响不大,对扭转角的幅值有较大影响,因此可忽略扭转气动载荷对断线和倒塔的作用。     

沉积温度对a-C:F薄膜结构与热稳定性的影响

在不同的沉积温度下，利用CHF3和C2H2为气体源，在微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积(ECR-CVD)系统中制备了氟化非晶碳(-C：F)薄膜，为了研究其热稳定性，薄膜在500℃的真空中作了退火处理。测量了退火前后其电学、光学性质的变化，使用FFIR、Raman、XPS方法考察了其结构随沉积温度的变化，分析了性质同结构之间的关联。结果表明，在高的沉积温度下制备的薄膜中的F／C比较低，CF2和CF3键成分较少而以CF键成分为主，其交联程度高，因而具有较好的热稳定性。     

Mesoporous structure stability of zirconium-doped mesoporous silica at elevated temperature

In this work, the thermal stability of mesoporous structure of MCM-41 materials with different zirconium contents (Zr-MCM-41) was investigated. The results show that the obtained Zr-MCM-41 materials retain a relatively good long range order of mesopores up to 1000 °C. Increasing the calcining temperature to 1050 °C, the mesopore openings become anisotropic and a few new pores with dozens of nanometers are formed due to thermal stress effect. After calcination at 1100 °C, the mesopores structure of all the samples collapse completely and some tetragonal zirconia can be also detected in the sample with high zirconium content (15 ≤ Si/Zr ≤ 40). The synthesized Zr-MCM-41 materials with good thermal stability are expected to be used as the support of catalytic activators under process conditions.