大尺度刚柔组合飞艇结构的静动态力学性能分析

刚柔组合体的大变形行为和复杂连接接触给飞艇大尺度结构的力学分析、设计和制造带来了挑战。该文选择德国先进的Zeppelin NT飞艇作为研究对象,飞艇结构由内部骨架与外部蒙皮连接而成,是典型的刚柔组合体结构。飞艇骨架的主要结构单元为桁架梁,若采用精细化模型,建模工作量大,因此通过对代表性桁架梁进行精细化分析,得出梁的截面力学参数,建立了等效简化梁模型,使得计算成本大为降低。为了验证有限元方法对柔性结构模态分析的适用性,推导了无限长圆柱形膜结构的二维振动模态频率理论解,并与有限元模拟得到的数值结果进行比较,两者误差较小。将蒙皮振动引起周围空气运动的附加质量引入有限元分析模型,得到蒙皮与骨架结构合理的模态振动频率。该文建立了大尺度刚柔组合飞艇结构的力学分析方法,并验证了方法的可行性。     

圆锥参数测量计算及误差分析

利用锥度与三角函数间的函数关系,推导出圆锥参数正弦规间接测量的计算公式,不含三角函数,与以往计算公式相比,不但简便而且计算结果精确。该方法特别适合车间加工时的测量。     

大尺度结构对气动光学效应影响的实验研究

为了深入研究细光束穿越可压缩混合层后光束畸变的机理,本文提出将双曝光CCD相机成像技术与纹影技术相结合进行流场与光束畸变的同步测量.利用纹影技术获得可压缩混合层密度梯度场特征,进而获得大尺度结构的密度梯度场分布;利用CCD相机成像技术获取通过混合层后光束畸变特性;双曝光技术的引入可以得到大尺度结构的移动对细光束畸变的影...     

结构有限元模型的元素修正法

本文给出一种利用结构实验结果修正振动分析模型的方法。通过矩阵广义逆理论,建立了可以充分反映结构物理和几何特征的各种约束的元素修正方法。根据实物的结构特征,逐步实现结构物理和几何特征的各种约束条件,使之成为更符合实际的分析模型。     

结构模型有限元计算分析

土木工程专业结构模型设计竞赛已成为培养学生创新能力、实践能力和竞争意识的一个新兴实践教学环节。基于第十届全国大学生结构设计竞赛赛题,本文从基本假定、模型建立、计算参数、内力计算、位移计算、承载力计算等6个方面详细介绍了结构模型计算分析过程。结果表明计算分析结果与实际的模型相符。     

机加工圆锥调角值的测量与计算

本文简要介绍了机加工调角值的测量方法及误差计算实例。     

《圆锥壳结构声振耦合特性分析》

通过利用LMS virtual.lab中的Acoustic BEM模块实现了FE/BE 声振耦合模型的仿真计算,且计算结果通过了混响噪声实验验证。在此基础之上,分析圆锥壳结构的声振耦合特性,并与不考虑声场的结构响应的情况进行了比较分析。结果表明声场的存在影响结构的响应幅值与分布,且耦合程度在不同频率下表现出不同特性。     

惯性圆锥破碎机的非线性振动分析

惯性圆锥破碎机的表现出的优异性能,使其在有色金属领域中受到了人们的关注并被广泛的应用。惯性圆锥破碎机自投入起来,其良好的应用效果使其成为金属矿破碎加工中的重要设备,使生产产量得以明显的提高。惯性圆锥破碎机的振动从本质上来说是二自由度非线性振动。文章从惯性圆锥破碎机的基本结构和工作原理出发,通过对其振动特性的分析,建立其动力学模型,分析惯性圆锥破碎机的振动影响因素,旨在提高生产效率,以获得更好的经济效益。     

隧（管）道结构不同计算模型分析比较

本文采用几种不同计算模型对隧（管）道结构进行有限元分析，即：只考虑土体文克尔法向抗力的单元；同时考虑土体切、法向抗力的单元；考虑轴向效应的非线性单元。所有的单元均为精确解析的圆弧曲梁单元。将算例的计算结果进行了相互比较，并提出了设计建议。     

窄锥结构的最不利动冰力

破坏模式效应是锥体结构动冰力的主导的综合效应。过渡型弯曲破坏峰值冰力最大,周期性最强,对冰速敏感,是最不利破坏模式,可产生最不利动冰力。通过1个案例、4个分析模型和1个数值模型论证了这一破坏模式效应假设。据此提出了一个窄锥动冰力函数,给出了3个参数的表达式。算例结果显示,在过渡破坏条件下预测的动冰力接近实测值。     

海冰与直立结构相互作用的离散单元数值模拟

在冰区油气开发中,海冰会导致海洋结构的强烈振动,并对结构累积疲劳损伤、上部油气管线和设备,以及操作人员健康构成很大的威胁。在海冰与直立海洋结构的相互作用中,冰荷载的幅值和频率一直是海冰工程研究的重要内容。该文针对海冰与直立海洋结构作用中的破碎过程,建立了海冰的离散单元模型。它将海冰离散为若干个规则排列且具有粘接-破碎功能的颗粒单元,并通过海冰单轴压缩试验对单元间的粘接强度进行确定;在此基础上对直立海洋平台结构的作用过程进行了数值计算,获得了不同桩径下的冰荷载和结构冰振响应,为冰区平台结构设计和现役海洋结构的疲劳寿命评估提供了参考依据。     

基于蜂窝材料结构相似有限元模型的夹层结构抗爆炸冲击特性优化设计分析

根据蜂窝材料压缩力学理论,提出了一种蜂窝材料的结构相似有限元模型构建方法,并在蜂窝材料轴向压缩和夹层结构抗爆炸冲击2种分析工况下对结构相似模型计算分析的等效性进行了验证。结果表明,蜂窝材料的结构相似有限元模型不仅能够描述原蜂窝材料的宏观压缩力学特性,而且可以大幅地提高模型计算效率,为蜂窝材料夹层结构的抗爆炸冲击特性分析与设计优化提供条件。基于该结构相似有限元模型,以最小化蜂窝材料夹层结构的面密度为设计目标,利用自适应响应面方法对夹层结构的主要设计参数进行了优化,在结构的爆炸冲击响应速度峰值不增大的条件下提高了结构的轻量化水平。     

某超高层混凝土结构火灾作用下的力学响应分析

火灾是高层建筑安全的主要威胁之一。建筑物在火灾作用下的力学响应是整体结构的行为,其主要特点是结构系统内受火区域子结构的刚度和承载力随火灾的发展而变化,进而引起结构体系内的内力重分布。目前,针对高层结构构件的抗火性能已有相关研究开展,而对于高层混凝土结构的整体抗火性能方面的研究还并不多见。该文采用考虑高温作用的纤维梁和分层壳模型,对某超高层建筑结构进行了整体结构的抗火分析。通过模拟超高层结构不同部位在标准升温曲线作用下的整体结构响应,比较分析了火灾作用下超高层结构的抗火性能。最后,采用Pushdown方法分析了火灾作用下结构的抗倒塌性能。     

用图形识别技术实现结构信息自动输入

实现结构设计中结构信息的自动输入，是设计人员向往已久的目标。本文作者近年来为实现这一目标进行了不懈的努力，并取得了初步的成果。文中介绍了作者运用图形输入和识别技术，实现结构信息自动输入的方法和技巧，并给出了这些方法的应用效果实例。     

船舶上层建筑有限元动力计算模型研究

本文以３５０００吨浅吃水型散货船为计算实例，建立各种型的上层建筑有限元动力计算模型，并对此进行了动力计算了分析，探讨了不同型式有限元动力模型之间的优缺点，研究了上层建筑和船体之间的耦合影响及其稳态强迫响应。     

非线性振型结构HFFB试验模态力计算方法及不确定性分析

基于高频测力天平风洞试验对非线性振型结构的风致响应提出了改进的评估方法。假设结构风荷载沿高度的分布与阵风风压分布相同,采用结构真实振型计算风荷载模态力。推导了高耸结构风荷载模态力及风致响应计算公式,可以考虑结构多阶真实振型,从而使高频测力天平方法可更为准确地评估非线性振型结构的风致响应及等效静力风荷载。对某一质量、刚度有突变的高耸结构进行了高频测力天平风洞试验,与现有的线性化振型法进行对比,结果表明在弱非线性振型下,线性化振型法得到的加速度响应较层荷载假设方法偏大约40%。研究了层荷载分布的不确定性对计算加速度响应结果的影响,结果表明在阵风剖面层荷载的假设下,荷载分布的不确定性对结构最大加速度响应的影响很小,验证了本文方法的适用性。     

粘弹性阻尼层结构动力问题有限元分析综述

使用粘弹性材料是结构振动控制的有效技术。本文综述了粘弹性阻尼结构动力问题的有限元方法研究,重点是介绍了八、九十年代的一些研究成果。同时也概略地介绍了单一粘弹性结构动力问题的有限元方法。     

U型波纹管的扭转振动固有频率的计算

采用等效的薄壁圆管模型来分析U型波纹管的扭转振动固有频率,为此要确定U型波纹管的等效半径和扭转刚度.等效半径采用两种计算方法.扭转刚度的计算即采用了钱伟长关于旋转壳的扭转刚度积分公式,也采用了等效的圆管模型方法,由此得到的相应的U型波纹管扭转固有频率的计算方法分别称为积分法和简化法.没有关于波纹管扭转固有频率的实验见诸文献.采用有限元法来验证上述计算方法,取得了很好的一致.积分法更为精确,简化法更适于工程计算.     

结构碰撞数值模拟的一类接触算法

本文提出了用于结构碰撞数值模拟的接触算法,包括接触搜索算法和接触力算法。在全局搜索过程中,引入了立方格和链表技术,使搜索的运算量由现有的O(Nlog₂N)降低为O(N)。在局部搜索过程中使用了自由曲面造型技术,提高了搜索精度,消除了“死区”现象。为便于与现有有限元软件连接,将全局搜索与局部搜索合并进行。本文给出的接触力算法既与显式时间积分格式相容,又能充分满足接触约束条件。文中给出了数值算例。