大展弦比复合材料机翼气动弹性优化

使用遗传/ 敏度混合优化算法对大展弦比复合材料机翼进行气动弹性优化设计研究。在满足强度、位移、发散速度和颤振速度等约束条件的前提下, 以机翼各部件复合材料铺层的厚度为设计变量, 对结构进行重量最小化设计。研究表明: 弯曲变形严重影响最终的优化重量, 是设计大展弦比复合材料机翼结构时应该重点考虑的问题; 按照应力设计准则对这类结构进行设计, 往往很难满足弯曲变形的要求; 使用遗传/ 敏度混合优化算法对大展弦比复合材料机翼进行气动弹性优化设计能够在可以接受的计算耗费下获得满意的结果。      

圆形孔洞结构岩体冲击响应识别实验模拟研究

孔洞是地质和岩石工程中常见的结构,为了模拟孔洞结构岩体在高速冲击荷载下的响应特征,设计和加工了孔洞结构的花岗岩体试样,采用改进的冲击动力学测试模拟系统,在不同冲击能下,在垂直和平行孔洞轴线方向对孔洞结构花岗岩体进行渐进式循环冲击模拟试验,对实验杆入/反射应力波进行测量。研究表明,峰值反射应力比与冲击能大小无关,但反射应变比能比随冲击能的增大而降低;在低冲击能下,孔洞结构对反射应力波的响应影响不大;随着冲击能的增大,其影响增大;岩体沿孔洞结构的轴线方向发生开裂破坏,与冲击位置无关;在试样开裂后,应变比能显著增高但峰值应力比的变化不大,说明应变比能比可作为岩体结构破坏指示的响应指标。模拟实验为孔洞类岩石结构的钻进识别以及防护设计提供了理论依据。     

土-桩-结构振动台模型试验相似理论及其实施

通过分析动剪切模量G的表达形式及其相似比推导,发现由于影响土Gmax和G/Gmax-γ的因素较多,要确立土的剪切模量相似比并使土与桩-结构的模量和密度相似比同时匹配非常困难,即难以使土-桩-结构体系模型与原型之间做到完全相似。根据场地土的卓越周期是结构地震反应的主要因素,提出了采用土的卓越周期相似比设计模型土的方法,并实际应用于土-桩-结构振动台模型试验相似设计中。试验结果表明:应用土的卓越周期相似比设计模型土,保留了原场地土的主要特性,使模型与原型部分相似,这种方法应用在土-桩-结构振动台模型试验相似设计中是合理的。     

对建筑转换层结构设计的探讨

本文通过介绍建筑转换层的特点,对建筑转换层结构的布置、抗震设计、转换层上下结构侧向刚度比等方面进行了分析,并阐述了其设计应注意的一些问题,以供参考。     

LR6105Q型柴油机排气消声器的研究

本文介绍一种对传统的柴油机排气消声器的改进结构,利用缓冲室降低脉动噪声,采用斜式隔板结构改善消声频谱,采用耐高温保温陶瓷纤维增加阻尼吸声,采用双通道并联结构降低排气阻力,试验消声器采用拼装结构,有利于用较低的成本选择较好的声学元件。提出消声器功率损失比和比油耗之间不存在完全的线性关系,建议将比油耗作为内燃机排气消声器的一个独立评价量。提出消声器与热反应器相结合的设想,为设计净化消声器探讨了新的途径。设计消声器容积比4.8,消声量28.3dB(A),功率损失比1.93％,其性能优于国内同类产品。     

对底部框架抗震墙砖房抗震设计的探讨

基于对底部框架抗震墙结构抗震设计要求的分析,从底部框架抗震墙设计、过渡层设计出发,给出了抗震设计中应注意的几个问题,如:注重概念设计、控制侧移刚度比、使结构体系合理等。合理设计底部框架抗震墙砖房具有较大的抗震能力和良好的抗震性能。     

预应力双层柱面网壳的风振响应与整体风振系数研究

基于时域分析方法对预应力双层柱面网壳结构的风振响应进行研究,采用Welch谱分析法对谐波叠加法与线性滤波技术(AR法)模拟得到的脉动风速时程进行功率谱精度评价;分析了预应力双层柱面网壳的矢跨比、跨度、厚度、长宽比、支座弹性刚度、预应力取值等结构参数对结构风振响应的影响,结果表明:网壳的矢跨比、跨度、长宽比是影响预应力双层柱面网壳结构风振响应的主要因素;预应力拉索有效地减小了结构的脉动风响应,但由于平均风响应同时也大幅减小,其位移风振系数仍较普通网壳结构大。基于包络的概念,采用以最大动响应和最大平均风响应为控制指标的整体风振系数计算方法,研究了常见设计参数情况的预应力双层柱面网壳结构整体风振系数,可为预应力双层柱面网壳的抗风设计提供实用方法。     

基于剪力比的防屈曲支撑-RC框架抗震设计方法研究

该文提出了基于剪力比的防屈曲支撑-钢筋混凝土框架结构抗震设计方法。根据不同的剪力比α设置不同参数的防屈曲支撑并进行了多个不同层数结构的抗震设计;基于大震弹塑性时程分析,研究了不同剪力比结构的最大层间位移角和防屈曲支撑滞回耗能比随剪力比α的关系曲线,并得出剪力比α的合理取值范围为0.3 < α < 0.5。在剪力比合理的取值基础上研究了层间位移角最大值随不同刚度主体框架的变化规律,并建议了主体混凝土框架最大层间位移角的设计取值。该文所提方法简便、实用,为防屈曲支撑耗能减震结构的设计提供了一种新的思路。     

基于 TDC比相方法研究与应用

介绍了一种新型时间数字转换芯片和基于精密时间间隔测量的脉冲鉴相技术,提出了基于时间数字转换技术的智能比相方法,重点对该方法结构和软件进行了设计,分析了时间数字转换器工作原理和特点,给出了比相测量数据处理方法,对技术性能进行了分析。与传统的比相仪相比具有结构简单,比相精度高,易于计算机自动化处理的特点。     

夹芯结构的设计及制备现状

由于夹芯结构具有比强度高、比模量大等众多优点,目前被广泛应用在航空航天等领域.从面板、芯子和面芯界面加强技术等三个方面对夹芯结构的设计和制备现状进行了介绍.重点对蜂窝夹芯结构、泡沫夹芯结构、点阵夹芯结构、格栅夹芯结构和整体夹芯结构等的设计和制备工艺以及为了提高面芯界面结合强度而不断被提出的包括Z-Pin,Stitch和Embedding等在内的面芯界面增强工艺进行了较为系统的介绍.     

高速列车前端多胞吸能结构的耐撞性优化

为设计具有良好耐撞性能的高速列车前端多胞吸能结构,基于显式动力学有限元软件LS-DYNA,建立此吸能结构的有限元模型。通过台车碰撞试验验证了有限元模型的准确性,结合验证的有限元模型与全因子试验设计,构造了吸能结构的比吸能SEA和撞击平台力关于设计参数单元胞边长和壁厚的Kriging代理模型,并进行了误差分析,采用多目标粒子群优化算法,对多胞吸能结构的截面尺寸和厚度进行了优化设计。结果表明,壁厚比单元胞边长对多胞吸能结构耐撞性影响更显著,通过合理匹配壁厚和边长,能有效提高撞击平台力和比吸能。     

不同轴压比框支短肢剪力墙转换结构实验研究

通过对两榀剪力墙轴压比分别为0.2、0.3的斜柱式框支短肢剪力墙转换结构试件,进行了竖向荷载和水平低周反复荷载作用下的拟静力试验研究,对比分析斜柱式转换短肢剪力墙转换结构不同轴压比试件的试验结果,得出剪力墙轴压比的变化对结构的受力性能的影响,对实际工程中这种转换结构给出合理的设计建议和构造要求。     

基于Hertz碰撞模型的TMD参数优化研究

由于实际工程结构空间的限制,需要对调谐质量阻尼器(TMD)施加约束,以防TMD与结构产生激烈碰撞振动。对于低速运动的TMD,用Hertz模型模拟碰撞恢复力,建立两自由度系统的非线性运动方程,并对方程进行无量纲化。数值研究间隙比、频率比和质量比等参数对TMD减振效果的影响规律,并重构碰撞力的变化。结果表明,间隙比和频率比都是较敏感的参数,最优间隙比是存在的。合理设计碰撞参数,可有效减小结构动力响应,提高TMD对结构参数变化的鲁棒性。     

高速逆流色谱仪行星机构的动平衡优化设计方法

针对高速逆流色谱仪行星传动机构平稳运行的需要,通过对传统型预制平衡孔设计算法的分析和MATLAB仿真软件验证,提出了一种改进型预制平衡孔设计算法。将改进型预制平衡孔设计算法应用于色谱仪行星机构分离柱的平衡孔设计,并结合分离柱的残余不平衡量进行了转子的平衡孔结构建模。通过动平衡试验对比了两种平衡孔布局方式的行星机构平衡效果,动平衡试验数据表明,改进平衡孔结构的分离柱的不平衡量减少率比传统平衡孔结构的分离柱高出9.9%,改进平衡孔结构的行星机构的不平衡量减少率比传统平衡孔结构的行星机构高出18.2%,改进平衡孔结构的行星机构的平衡精度相比于传统平衡孔结构的行星机构有了明显的提升。     

基于能力需求比的RC框架结构反应修正系数评定

我国现行抗震规范隐含的结构反应修正系数为一个常数R≈3.0,为了评定RC结构反应修正系数的取值是否合理,引入了反应修正系数能力需求比的概念。按我国现行抗震设计规范设计了不同层数、不同设防烈度的17个RC框架结构,基于OpenSees有限元平台,采用Pushover分析方法对结构进行抗倒塌能力进行分析,得到“临界倒塌状态”时的结构反应修正系数能力值;分别采用静力能力谱和动力能力谱分析方法,对结构在罕遇地震作用下的需求进行分析,得到反应修正系数需求值及其变化规律;进而得到反应修正系数能力需求比λ,其值均大于1,结构满足“罕遇地震作用下结构不发生倒塌”这一性能目标,且按VIII度设防设计的结构的反应修正系数较合理,按VII度设防设计的结构的反应修正系数偏于保守,按VI度设防设计的结构的反应修正系数过于保守,VI度设防时结构反应修正系数可以安全提高。     

纤维增强复合材料热弹性特性的计算机辅助结构优化

复合材料具有高的比刚度和比强度、低的热膨胀率，并有可能通过设计得到特定的材料性质，因而许多情况下是一种比金属更合适的材料。然而，复合材料层合结构的最优设计较为复杂，尤其当时变热弹性特性也作为设计准则更是如此。本文所介绍的有限元结构优化方法有助于确定复合材料层合结构中的大量自由设计变量。其中工艺约束被作为附加条件加以考虑。由机床制造业呈个部件的例子显示了这一优化方法的效果。     

超高层结构设计的经济性及相关问题的研究

提高超高层结构设计的经济性可从三方面入手:降低结构所受的水平荷载、提高结构体系的抗侧效率和选择合理的设计指标。首先,为了降低结构所受的水平荷载,可通过选择合理的建筑体型和设置减振装置来降低结构所受的风荷载和采用消能减震的方法以及选用比强度、比刚度大的材料来降低结构所受的地震作用。其次,为了提高结构体系的抗侧效率,应尽可能使结构布置支撑化、周边化、巨型化和伸臂桁架化。最后,建议对超高层设计中的一些规定指标作进一步研究,在满足安全性的前提下进一步提高结构设计的经济性。     

Pushover法在建筑结构设计中的应用

静力弹塑性分析方法--Pushover法被广泛应用于建筑结构抗震设计中。首先简单介绍Pushover法的基本原理、用途和分析步骤,随后介绍Pushover法在分析对比RC(普通钢筋混凝土)结构和SRC(型钢混凝土柱)结构的抗震性能的应用。     

基于拓扑优化的变密度蜂窝结构参数化设计及冲击性能研究

针对现有梯度蜂窝结构的经验式、非连续变梯度等设计方法，无法充分发挥梯度设计对蜂窝结构冲击性能提升效果的问题。基于变密度拓扑优化方法，提出了一种参数化设计的拓扑优化密度映射蜂窝结构，通过改变映射系数、相对密度构建了相应的拓扑优化密度映射蜂窝结构模型。研究了不同冲击速度下，映射系数、相对密度对其面内变形模式、力学响应和能量吸收性能的影响。结果表明，映射系数、相对密度对不同冲击速度下的拓扑优化密度映射蜂窝的面内变形模式具有显著影响，增大映射系数有益于提高其平台应力和比吸能，与相同质量、尺寸的标准蜂窝冲击性能对比结果显示：拓扑优化密度映射蜂窝的峰值应力降低了16.9%、比吸能提高了29.1%。研究表明，将变密度拓扑优化方法引入至梯度蜂窝结构的设计可有效提高其冲击性能。     

高层建筑抗震设计中短柱问题

在层高一定的情况下,为提高延性而降低轴压比则会导致柱截面增大,且轴压比越小截面越大;而截面增大导致剪跨比减小,又降低了构件的延性。因此,在高层特别是超高层建筑结构设计中,为满足规程对轴压比限值的要求,柱子的截面往往比较大,在结构底部常常形成短柱甚至超短柱。建筑抗震设计对结构构件有明确的延性要求。轴压比和剪跨比是影响构件延性的最主要的两个因素,也是一对互成矛盾的因素。