在ANSYS中薄膜结构的找形实现

在总结薄膜结构两种找形思路的基础上,提出了一种新的找形方法,此法能很好地在已有的有限元通用程序ANSYS上实现薄膜结构的找形,解决了膜结构设计中的一个关键问题.     

索膜结构找形分析方法研究

归纳和总结了现有的索膜结构找形分析研究方法,分析了三种基本方法,不同结构形式的找形设计方法、改进的找形设计方法以及有限元软件在找形设计中的实现,为我国索膜结构的进一步发展和应用提供了理论依据。     

张拉整体四棱柱几何作图法找形与找力

张拉整体三棱柱和张拉整体四棱柱是最简单的张拉整体结构,也是形成组合式张拉整体结构的基本单元.针对端面平行张拉整体四棱柱,给出了一种几何作图找形方法.张拉整体四棱柱的自平衡内力可在找形过程中通过量测相应线段长度自然得到.通过算例对几何作图法找形和找力过程进行了详细介绍,并对找形后张拉整体四棱柱进行了有限元分析,验证了几何...     

树状结构找形分析及工程应用

树状结构具有造型新颖、受力合理的特点,因而在工程中得到广泛应用。作为一种复杂的空间刚架体系,构件布置方式的确定（即找形分析）是树状结构设计中重要的环节。构件布置合理与否将直接影响树状结构的工作性能。基于形效结构的概念,通过分析树状结构的几何特点和受力特点,提出了一种树状结构的找形新方法--逆吊递推找形法。该方法的基本思路是,根据各级树枝所支承的屋面区域找到相应的受荷中心,依次令各级树枝指向其分担的屋面受荷中心,通过逐级递推建立树状结构的几何形态。在此基础上,明确了逆吊递推找形法的具体实施步骤和需要注意的问题。最后结合一树状结构工程实例,介绍了逆吊递推找形法的实际应用过程。研究结果表明：采用逆吊递推找形法生成的树状结构的所有构件均只受轴力作用,属形效结构。     

索网结构混合法找形分析

找形问题是索结构分析中首要解决的问题。本文阐述了非线性位移法、动力松弛法、力密度法等张拉结构找形方法的特点和适用条件,在此基础上提出混合找形法应用于索网结构。并编程通过典型算例对各方法进行分析、对比,数值计算结果表明混合找形方法正确、有效。     

后成形网壳结构的找形方法

后成形网壳结构节点构造简单,且能实现复杂的曲面造型,但因找形困难一直制约其在实际工程中的广泛应用。为解决后成形网壳结构找形困难这一棘手问题,基于已有的后成形网壳结构的找形方法,本文提出了一种新的找形方法,且通过具体的类扁球后成形网壳的找形,验证了本文找形方法的合理性,同时给出了不同时刻的找形形态,为同类工程的找形提供参考。     

张拉整体结构找形的力密度法

力密度法是张拉整体结构的一种重要的找形方法,文中首先对张拉整体结构找形的力密度法进行介绍,依据分析时关注的主要变量对力密度法的找形方式进行了分类,根据上述分类提出了应用力密度法的数值找形过程,找形过程只需要提供很少的信息,构件类型和节点的拓扑关系.力密度矩阵的特征值分解和平衡矩阵的奇异值分解在找形过程用于计算满足矩阵秩...     

膜结构找形分析方法及其改进

膜结构是一种新型的建筑结构形式,近年来得到了广泛的发展.膜结构设计分析首先要进行找形分析.本文评述了在膜结构发展历程中,找形分析的几种方法,并在综合分析的基础上,提出了改进的意见.     

考虑与弹性支承相互作用的膜结构找形分析

在膜结构找形设计中,常把边界支承处的膜节点按固定节点处理,即不考虑支承结构在该节点处的位移。事实上,膜结构的支承节点往往属于弹性支承。在膜结构力密度法找形的基础上,考虑了找形过程中膜结构与其支承结构的相互作用。通过算例,证明了该法的可行性,并讨论了支承结构刚度对找形的影响,得到一些规律性的结论。     

薄膜结构找形和裁剪分析研究

本文对薄膜结构设计中的关键及难点问题--找形分析和裁剪分析做了一定的研究.用非线性有限元的方法分析了膜结构的找形,并用Ansys软件实现了膜结构的实用找形方法.利用纯几何方法编制的程序实现了膜结构的裁剪.大量工程实践证明了该方法的正确性与实用性.     

索膜结构的二次找形法

本文首先分析索膜结构找形分析的几种主要方法,发现这些方法均没有考虑重力的影响,因此提出考虑重力作用的二次找形法,给出二次找形法的基本原理和计算框图,编制相应的程序,并通过两个算例来验证.算例分析发现,索膜结构在找形分析时,若考虑重力作用,膜面和索的曲率比未考虑重力时大,因此二次找形法获得的结果更接近实际的情况,同时该方法还具有收敛速度快、收敛性好的优点.     

弹性曲弯空间网壳结构的找形与承载设计

弹性曲弯网壳结构不同于常规形式的空间网壳结构,具有特殊的建造方式.本文对这种特殊空间网壳结构的找形分析和承载设计过程进行了研究,对其设计中的材料选择条件、建造过程中的顶升找形特征以及承载计算中的杆件曲弯影响进行了深入的分析探讨.     

改进力密度法在悬索结构找形中的应用

结合工程需要对普通力密度法进行了改进,给出了在给定控制条件下悬索结构的力密度找形迭代公式和迭代策略,形式简单明了。通过对若干典型工程算例的找形计算表明,改进的算法具有收敛精度高,计算能力强,适用范围广等优点,是一种很好的悬索结构成形算法。     

上海世博轴复杂张拉索膜结构的找形及静力风载分析北大核心CSCD

提出了复杂张拉索膜结构的分步找形法,将复杂张拉索膜结构拆分为膜面子结构、柔性支撑子结构及刚性支撑子结构,依次对膜面子结构、柔性支撑子结构单独进行找形分析,然后组合各子结构进行整体找形.该方法简化了复杂张拉索膜结构的找形分析,可获得理想的找形结果.采用分步找形法,通过10个步骤,在专业索膜结构软件EASY中完成了世博轴张拉索膜结构的找形研究.编制了风荷载导入程序,直接依据风洞试验测点数据在EAS-Y中划分出风荷载等压面云图,将各风向的风荷载准确、快速地施加至计算模型.进行了静力风载研究,并运用自行开发的EASY至AutoCAD后处理接口程序分析、提取了计算结果,发现结构在45°、90°、225°、270°风作用下的响应最为强烈.     

上海世博轴复杂张拉索膜结构的找形及静力风载分析

提出了复杂张拉索膜结构的分步找形法,将复杂张拉索膜结构拆分为膜面子结构、柔性支撑子结构及刚性支撑子结构,依次对膜面子结构、柔性支撑子结构单独进行找形分析,然后组合各子结构进行整体找形.该方法简化了复杂张拉索膜结构的找形分析,可获得理想的找形结果.采用分步找形法,通过10个步骤,在专业索膜结构软件EASY中完成了世博轴张拉索膜结构的找形研究.编制了风荷载导入程序,直接依据风洞试验测点数据在EAS-Y中划分出风荷载等压面云图,将各风向的风荷载准确、快速地施加至计算模型.进行了静力风载研究,并运用自行开发的EASY至AutoCAD后处理接口程序分析、提取了计算结果,发现结构在45°、90°、225°、270°风作用下的响应最为强烈.     

索桁架结构体系找形分析的节点位移法

平面索桁架以及南平面索桁架组成的空间索桁结构是一种应用广泛的柔性结构,它依靠拉索的张力提供刚度.寻找柔性结构合理的预应力分布以达到建筑造型和力学性能的要求是其找形分析的主要目的.与索穹顶结构、单层索网结构相比,索桁架的拓扑关系更加简单明确.力密度法、动力松弛法等一般用于解决单层索网等结构由给定预应力确定初始位形的问题,且难以直接应用在通用有限元软件中(如ANSYS).如果套用索穹顶、单层索网等的找形方法(如力密度法、动力松弛法等)进行找形,则无法直接运用通用有限元软件进行分析.本文依据索桁架结构体系简单明确的拓扑关系,发展了一种通过给节点施加位移进行迭代计算的非线性有限元找形分析方法,该方法不同于单层索网或膜结构找形的小杨氏模量法.本方法求解速度较快,结果较为准确,同时便于在现有的通用有限元软件中应用.     

单层球面网壳结构找形研究北大核心CSCD

将柔性结构中找形的概念应用于刚性结构,提出基于力密度法的球面网壳结构的找形方法.在找形过程中考虑自重,解决了高斯曲率为正的球面网壳的找形问题,并且通过找形基本消除了自重引起的弯矩和剪力.找形得到的网壳结构与传统的球面网壳在曲面外形上仅有微小的差别,但网格划分更均匀,几何形体更优美,承载能力也有较大幅度的提高.本文提出的找形方法收敛性好,效率高,为球面网壳结构的设计提供了新的方法和思路.     

封闭式组合屋面膜结构找形分析研究

应用有限元程序ANSYS对郑州大学西亚斯国际学院篮球馆组合屋面膜结构进行找形分析,确定满足建筑初步设计造型要求的膜的形状,且膜上的应力分布比较均匀。通过对封闭式组合屋面膜结构的找形分析,探讨此类膜结构找形过程中单元划分、边界处理、弹性模量取值等处理方法,提高找形效率。在考虑支承体系对找形结果影响的基础上,进行协同找形分析,对比说明协同找形分析的必要性。     

带飞杆的伞形膜结构找形分析

带飞杆的伞形膜结构是设计中经常采用的一种结构形式,其设计的难点在于必须将结构中的飞杆、拉索等弹性构件与膜结构一起进行联合找形,否则无法准确得到找形形状以及构件的内力。通过自编的程序对这一特定的结构形式进行了分析并得出一些规律性的结论。     

自重对索网结构找形的影响

由于现在的计算机硬件和程序开发平台相对于过去有了很大的改进，因此，对于承受均布荷载的索网结构，有必要采用更精确的有限单元模型，对过去的简化两节点模型进行改进。本文作者采用五节点曲线单元模型建立了索网结构有限元模式，自编了程序，对索网结构考虑其自重作用下进行找形，并和原来两节点不考虑自重作用找形分析的结果作了比较，结果证明，自重对找形有一定的影响。