基于神经网络的大跨度网架结构FEM修正

依据神经网络的方法完成了对大跨度复杂体型网架结构有限元模型的修正。通过有效独立法优化配置了数据采集点的位置，然后利用神经网络结合提前终止算法建立了节点固结系数识别的基于BP网的网络系统，通过对节点固结系数的识别和杆件的三单元化实现了对有限元模型中结构刚度的实时准确把握，从而修正了结构的有限元模型。在此基础上，利用结构的部分时程响应获取了结构的自振频率和局部位移模态信息，从而验证了网络的可靠性。运用该方法的过程和结果表明，此法可以有效地用于大型网架结构的有限元模型修正。     

高耸塔架结构节点损伤的一步诊断法

针对高耸钢塔架结构的损伤特点，建立了具有节点损伤的有限元模型，提出了一种基于模糊模式识别方法的一步诊断法，运用模糊模式识别理论对具体损伤节点位置和程度进行诊断。通过对一塔架结构的数值仿真分析，表明所提出的损伤诊断方法的结果是令人满意的，具有实际应用价值。     

武汉市游泳馆屋顶网架结构安全预警方法研究

以武汉市游泳馆屋顶网架结构为工程背景,根据屋顶网架结构的特点,研究了该结构的安全预警方法。考虑到屋顶设置了"V"型天窗,天窗处积雪是该结构的最大安全隐患。因此,合理建立积雪的天窗有限元模型和识别积雪厚度是此结构安全预警实现的关键。据此,基于雪的唯象本构关系,根据武汉市的气候特点,建立了适合于结构安全预警的积雪天沟板有限元模型。根据天窗处天沟板的应变与积雪厚度存在着一一对应的映射关系,通过在网架结构易积雪的天窗处布置应变传感器采集应变信息,采用模糊模式识别理论,实时自动识别作用在网架结构天窗处的积雪厚度,达到对该网架结构的积雪厚度进行安全预警的目的。     

基于ANSYS软件平板网架结构的模态分析

将平板网架结构简化为多质点的弹性体系,利用大型数值仿真计算软件ANSYS对其进行模态分析.笔者介绍了平板网架结构ANSYS分析的子空间迭代法,并对动力模型进行模态分析后,得到了主振型结构在各个方向的动力特性.该结论对同类型平板网架结构的有限元分析具有一定的参考价值.     

基于动力特性的螺栓连接钢框架结构有限元建模

合理选取螺栓节点处理方式与确定层间柱有效长度,是螺栓连接钢框架结构有限元建模的难点所在。首先对3层螺栓连接钢框架结构室内模型进行了动力特性测试,然后采用ANSYS分析软件开展了结构三自由度集中参数有限元模型和板-梁有限元模型的动力特性分析。板-梁有限元模型的螺栓节点分别按铰接、半刚性连接、刚接处理。通过对比结构前3阶模态的自振频率、振型的有限元值与实测值发现:螺栓节点按半刚性处理较为合理。为了进一步提高半刚性节点处理板-梁有限元模型的精度,将模型的实测动力特性值代入三自由度集中参数模型,反推结构层间柱的实际有效长度,并对有限元模型进行修正。研究表明:在结构层间柱的实际有效长度修正后,结构动力特性的计算精度可以得到进一步提升。     

基于模糊聚类的网架结构动力失效模式识别

针对网架结构在动力荷载作用下失效模式的表述不明确的问题,通过分析动力失效机理,给出确定结构动力失效特征指标的原则,将特征指标归纳为塑性应变能、塑性杆件比例以及结构破坏前最大节点位移.基于模糊等价聚类的原理,应用多种相似性判定式分析特征指标之间的关系,建立模糊等价矩阵.根据最大树法和贴进度对失效模式进行分类和识别.对18个网架结构的分析结果表明,利用绝对值指数法进行模糊等价聚类,可以有效地识别网架结构动力失效模式,将其由自然语言描述转化为明确的数值表述.     

基于阻尼器参数选择的桥梁结构抗震分析

分析了液压阻尼器的工作原理,以某大跨度斜拉桥为例,通过建立有限元模型,对桥梁结构的动力特性和抗震性能进行分析,探讨了不同阻尼系数对桥梁关键节点的地震响应。     

在役斜放四角锥网架结构安全检测与状态评估

网架结构空间受力性能优越,被广泛应用于大跨度屋盖等工程实践活动中。在长期服役过程中,网架结构如同其它钢结构工程,不仅要承担各种荷载作用,而且要遭受锈蚀、裂缝等各种病害困扰。为此,开展在役网架结构安全检测和状态评估方面的研究,具有显著意义。本文以某在役斜放四角锥网架结构为研究对象,现场测试了管径、壁厚、竖向下挠量等指标,还对锈蚀等病害进行了深入调查;为开展服役状态评估,基于检测数据对建立的初始有限元模型开展了模型修正,探讨了结构整体刚度、强度应力比、稳定应力比等指标。研究表明,本文的研究思路和评估方法能够实现对在役斜放四角锥网架结构的客观、准确评估,对其它类型在役结构评估亦具有借鉴意义。     

四角锥网架与抽空四角锥网架结构性能对比

用实心铝材制作了网架模型,并分别对四角锥和抽空四角锥两种网架结构在静态受力情况下的杆件内力和节点位移进行了有限元分析和加载测试,有限元分析和测试结果均表明抽空四角锥结构具有比四角锥结构更为优化的受力性能。同时分析了网架支撑方式对其受力性能的影响。     

异形空间网架建模新技术--等高线法

空间网架结构具有施工工期短、结构整体刚度大、抗震性能好等特点，已广泛应用于大型体育场馆、展览馆、机场航站楼、商场等各类建筑中．以宁夏沙湖旅游区候船大厅空间网架为工程背景，提出了在Auto CAD中通过等高线对空间异形网架建立计算模型的新思路，从网格尺寸的选取、网架上弦网格线建立、网架的腹杆建立等几个方面详细介绍了等高线建模的步骤．结果表明：所建立的模型空间曲面光滑，杆件及节点定位尺寸精确，与建筑效果图完全吻合，可以满足工程设计要求．     

基于AGA的智能桁架结构模糊振动控制

应用一种根据适应度自动调整选择交叉概率和变异概率的自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm,简称AGA),来优化智能桁架结构模糊控制系统。首先,考虑到压电主动杆的机电耦合特性,建立系统的有限元动力方程;其次,以智能桁架结构的主动杆轴向位移差为优化目标,使用自适应遗传算法优化模糊控制规则,以增强智能桁架结构模糊控制器的振动控制效果;利用Matlab/Simulink建立空间智能桁架结构的仿真模型,对模糊规则优化前后的控制结果进行对比。仿真结果表明:使用自适应遗传算法优化后的模糊控制器,能够加快智能桁架振动衰减速度,并且有效消除模糊控制的稳态误差。     

冗余结构基于可靠性的模糊优化设计

用结构分析的有限元法求得冗余结构元件的内力,用一种新方法确认冗余结构的主要失效模式,再根据主要失效模式求得冗余结构失效概率的上下限.用随机方向法进行了基于可靠性分析的构架结构的优化.在此基础上,对结构进行了基于可靠性分析的构架结构的模糊优化设计.其中给出了一种结构优化模糊目标集的隶属函数,并用模糊判决原理求解相应的模糊规划,得到了结构的模糊优化解.为约束是一模糊区间的结构优化问题提供了一种确定最优设计的方法.数值例题说明,本文提出的方法是有效的.     

水消声器的双目标模糊优化设计

利用模糊优化理论,以水消声器消声特性和流体动力特性为优化目标,建立了双目标模糊优化模型,并运用普遍型模糊规划方法求解.水消声器的传递损失和阻力损失分别采用边界元法和有限体积法求解.实验结果说明,运用双目标模糊优化技术,会使水消声器的结构设计更合理.     

空间管桁架混凝土组合梁受弯性能试验研究

设计制作了空间管桁架混凝土组合梁,通过组合梁的试验研究,得到了荷载-跨中挠度关系曲线、组合梁沿梁长方向的挠度曲线以及组合梁跨中截面应变沿梁高变化曲线,对比有限元分析结果表明：组合梁纵向应变沿梁高近似符合平截面假定;在整个受力阶段钢管桁架和混凝土翼板共同受力性能良好;组合梁在荷载作用下的抗变形能力较强;管桁架节点受力复杂,节点承载力是结构承载力的控制因素;有限元模型可以真实地反映实际结构的受弯承载力和挠度发展的情况。     

基于有限等参单元的等效平面桁架模型

针对有限元分析的复杂性,从弹性力学平面应力单元出发,结合无限小单元法和有限单元法,提出了等效平面桁架模型。基于平面应力单元和等效桁架单元在同样节点荷载下的位移等效,分析了等效后桁架杆件的初始刚度、截面面积及等效弹性模量等特征值;建立了等效平面桁架模型的单元刚度矩阵、应变矩阵和单元的轴力矩阵;给出了等效平面桁架模型的分离式模型,分析了非规则带钢筋的四边形等参单元,建立了等参单元等效平面桁架模型的单元刚度矩阵。以某混凝土简支梁和混凝土重力坝作为研究对象,将等效桁架模型与有限元分析软件ANSYS9．0的计算结果做比较。结果表明,等效桁架模型对平面问题的处理可以满足工程精度的要求,同时使计算模型简单化,体现了等效平面桁架模型的科学性。     

主动桁架结构的有限元建模研究

将传感器、作动器和控制器等元件置于桁架结构中,构成主动桁架结构,并分别采用杆单元和梁单元方法,对主动桁架进行有限元建模,给出了两种建模条件下主动桁架的前八阶模态。比较两种建模方法得出的相应的模态,可以看出,如果采用梁单元建模,结果将出现局部模态,而不是桁架的真实模态。因此,主动桁架宜采用杆单元建模。     

安装摩擦阻尼器的高耸塔架结构的动力分析

提出了一种针对安装了摩擦阻尼器的高耸塔架结构的双模型动力分析方法。为满足摩擦阻尼器对高耸塔架结构振动控制的特殊需要,建立了高耸塔架结构的三维空间有限元静力模型和二维串联多自由度动力模型,并在形成控制力变换矩阵和计算摩擦阻尼器两端的相对位移的过程中综合地运用了这两种力学模型。还以国内拟建的第一高钢结构电视塔合肥电视塔作为算例进行了摩擦阻尼器风振控制的分析研究。     

机械结构结合面参数辨识的模糊方法

基于结构系统实验测试和各部件有限元分析 ,提出了利用模糊优化识别机械结构结合面参数的新方法 ,并给出了理论公式和算例分析. 该方法通过引入加权因子考虑了不同阶模态对不同 结合面参数识别精度的不同影响 ,同时也考虑了试验测试值与部件有限元模型中存在的不确定误差等因素而采用了模糊等式方程. 通过与传统的不加权最小二乘法比较表明 ,该方法克服了传统方法的一些缺点 ,能有效地提高结合面参数辨识精度 .     

超静定斜拉式桁架结构的有限元分析

本文建立了一个超静定斜拉式桁架结构的有限元模型,计算了工作栽荷下的立柱基础反力、结构内力及变形,并将结果与现场实测结果进行了对比分析,证明了模型和理论分析结果的正确,为该结构的优化设计提供了有益的参考。     

构架式空间可展开天线结构优化参数预测模型

为了得到构架式空间可展开天线结构优化中目标函数与设计变量的解析表达式,基于BP神经网络建立一种天线结构优化参数的预测模型．根据天线背架的结构及神经网络的训练原理,构建对优化参数进行预测的网络模型;应用有限元软件ANSYS对优化参数进行数值计算,通过正交试验设计,得到BP神经网络的训练样本;调整传递函数、隐层节点数及训练...