垂直对数周期天线结构风载荷作用下的静力分析

针对线天线结构的几何非线性特点,详细介绍了采用力矩平衡法对索结构进行找形的原理,并在找形的基础上对线天线进行了风荷分析.以垂直对数周期天线为研究对象,运用力矩平衡原理,通过自编程序对该结构进行了找形,并采用有限元分析软件ANSYS对该类天线进行了风载荷作用下的静力分析.通过对理论方法和ANSYS软件找形结果的比较,表明基于ANSYS软件对垂直对数周期天线结构找形是可行性,亦表明ANSYS能够对该类型的线天线进行风荷仿真分析.最后,通过算例的计算结果验证了文中的分析模型及计算方法的合理性和有效性,表明利用ANSYS软件能够对线天线结构进行找形分析与风荷静力学响应分析.     

T型线天线结构的找形与风荷载分析

针对T型天线结构几何非线性的特点,分别应用小垂度柔索理论和有限元分析软件ANSYS对其结构进行了找形分析计算.通过对两种方法找形结果的比较,表明基于ANSYS软件对T型天线结构找形是可行的.然后在该结构形状的基础上,又利用ANSYS对该天线结构引下线为固支时的情况进行了风荷静力学响应分析.最后,通过工程实例的计算结果验证了文中的分析模型及计算方法的合理性和有效性,表明利用ANSYS软件能够对线天线结构很好地进行找形分析与风荷静力学响应分析.     

风荷载作用下垂直对数周期天线的索力仿真分析与风洞试验研究

风荷载是室外天线承受的主要荷载之一,风荷载不仅影响天线的结构强度还影响电气性能的稳定性,故天线的风荷载研究是天线结构设计的重要方面.本文以垂直对数周期天线为研究对象,设计了1∶1模型进行风洞试验,并采用有限元分析软件ANSYS建立该天线模型并进行了风荷载作用下的静力分析,对风速36m/s、45m/s、55m/s下的结构仿真结果和风洞试验结果进行对比.结果表明,各柔索的张力变化趋势一致,数值差别不大,因此本文的仿真方法是可行有效的.结构仿真作为垂直对数周期天线结构设计中的重要一部分,仿真得到的数据可为实际工程设计提供重要的参考依据.     

ANSYS的索膜结构找形系统研究

索膜结构找形在ANSYS上实现时,由于找形过程步骤复杂以及ANSYS软件本身的特点,存在学习周期长,对用户分析能力要求高的问题。通过分析索膜结构有限元法找形的原理,总结提炼索膜结构找形的步骤,给出了其在ANSYS上实现的方法,并且应用APDL参数化有限元分析技术及UIDL用户接口定制技术对ANSYS 进行二次开发完成了找形系统。实例验证了找形系统的实用性和可靠性。为工程设计人员进行找形计算节约了时间,为以后找形系统的研究和开发提供了思路和参考价值。     

某复杂钢结构网架设计方法研究

某复杂钢结构网架在建筑上造型独特,结构上存在许多大跨度、大悬挑部分,杆件受力情况复杂;结构受风面积大、阻尼比小,自振周期又与自然风的卓越周期非常接近,属于风敏感结构.从结构找形、数值风洞和结构整体有限元分析3个方面介绍该工程的钢结构网架设计,总结该类结构的设计要点:利用反向重力荷载找形技术保证网架杆件受力的合理;在方案阶段通过数值风洞仿真计算获得建筑物表面的风荷载数据,提高有限元计算的可信度;利用通用有限元软件ANSYS对结构进行静力分析、温度分析及动力分析.为方案评定和进一步深化设计提供参考.     

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.     

某复杂钢结构网架设计方法研究

某复杂钢结构网架在建筑上造型独特,结构上存在许多大跨度、大悬挑部分,杆件受力情况复杂;结构受风面积大、阻尼比小,自振周期又与自然风的卓越周期非常接近,属于风敏感结构。从结构找形、数值风洞和结构整体有限元分析3个方面介绍该工程的钢结构网架设计,总结该类结构的设计要点:利用反向重力荷载找形技术保证网架杆件受力的合理;在方案阶段通过数值风洞仿真计算获得建筑物表面的风荷载数据,提高有限元计算的可信度;利用通用有限元软件ANSYS对结构进行静力分析、温度分析及动力分析。为方案评定和进一步深化设计提供参考。     

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。     

基于ANSYS摆腿结构斜坡工况可靠性分析

以混凝土泵车摆动支腿、底座、底盘、副车架结构为研究对象,基于ANSYS有限元软件,摆动支腿与底座结构之间按照接触设置传力,通过在摆腿垂直油缸(全伸状态)底部施加垂直及水平载荷,对其进行三种工况的刚度、强度、屈曲稳定性校核,为摆腿结构的初步分析及优化,提供一个更加快速的计算方法,为系列产品的优化和改形设计提供有力地数值支持,提升设计效率.     

某梭形混合结构设计与分析

项目为钢结构外壳与混凝土内框架组成的混合结构,结构整体形状呈梭形,钢结构部分类似鱼骨。采用YJK,MIDAS/Gen软件对结构进行整体计算和弹性时程分析,采用ANSYS软件对重要节点进行有限元分析。结果表明,混合结构阻尼比应取计算与规范的较小值;整体分析应考虑楼梯的作用,楼梯对周期、阻尼比、位移及与楼梯直接相连的柱内力均有影响;通过概念设计对关键节点进行加强能够满足设计要求。     

基于ANSYS的软土基坑支护工程仿真应用研究

考虑基坑支护结构应力场和变形微分方程的可比拟性,根据控制平衡方程及定解条件,运用ANSYS软件,对具有显著流变特性的软土基坑支护结构及岩土的应力和变形进行数值模拟,计算成果表明,该方法能够有效的计算处理分析软土的复杂性状及边界条件、材料的非线性和几何非线性[引。     

索膜结构的D．R法找形软件开发

本文阐述了张拉索膜结构的初始平衡形态分析问题，用直杆索单元和平面三角形膜单元来建立模型，应用D．R法对索膜结构进行了找形分析，并据此开发了相应软件。通过典型算例和工程实例计算表明，具有较高的精度和实用性。     

索穹顶膜结构找形分析

索穹顶结构和覆盖膜结构均是由柔性材料组成,其成形及承载都依靠预应力来实现,故其设计首先需要进行找形分析。在对索穹顶膜结构的分离找形和整体找形进行对比研究的基础上,通过实例表明两种方法的计算结果差别很大,指出整体协同找形分析的必要性。     

江苏溧水体育馆钢屋盖结构设计

以江苏溧水体育馆上部钢屋盖为研究对象,采用MIDAS模型对钢结构模型进行振型分析、刚度及强度设计等,同时采用ANSYS软件对单榀张弦梁的找形过程进行研究,分析两种找形方法的异同。结果表明,该结构的振动频率密集,刚度及质量分布均匀,抗震性能良好。该结构的张弦梁找形分析中几何非线性的影响较小,并可忽略预应力拉索拉力大小对结构刚度的影响。     

线天线耦合核电磁脉冲特性的分析

针对线天线耦合核电磁脉冲产生感应过电压对接收机造成损害的问题，基于瞬变电场与天线接收理论，利用理论与实验相结合的方法，采用有界波模拟器模拟2.3/23 ns电场波形，选用频段420 MHz～550 MHz的线天线进行电磁脉冲耦合实验。实验结果表明：频段为420 MHz～550 MHz的线天线对核电磁脉冲的耦合电压波形为阻尼振荡波型；耦合核电磁脉冲的频段主要集中在0 MHz～130 MHz;耦合电压峰值随着电场强度的增加呈线性增长趋势。分析试验数据，提出将电涌保护器件与滤波器组合对该频段的线天线进行防护的方案，通过电路仿真软件ADS(Advanced Design System)验证设计电路性能指标，然后制作出实物进行试验验证。实测表明：设计的电磁脉冲防护装置能够达到抑制电压和泄放能量的效果，有效地保护天线设备且不影响天线正常工作。研究结果对天线核电磁脉冲的防护设计具有一定的参考价值。     

一种新型索膜结构——倒伞式可展膜结构的研究

对一种新型的张拉式索膜结构———倒伞式可展膜结构进行了这种新型结构的特点和它的设计过程,重点研究了它的找形分析过程;对找形原理进行了非线性有限元的理论推导。用ANSYS对一倒伞式膜结构进行了找形分析,对其中的一些重要问题进行了较深入的研究并提出了有实用价值的解决方案,最后得出了主要结论并提出了待解决的问题。     

青岛鲁商中心1C区超高层建筑结构设计

青岛鲁商中心1C区项目结构高度247.5m,采用现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,属于超B级超限高层建筑.基于塔楼的工程特点和超限情况,采用不同软件对结构进行了多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下的计算分析.对塔楼岩石地基上的基础设计进行了介绍,最后针对风荷载、施工模拟进行了专项分析.结果 表明塔楼设计能够实现"三水准"抗震性能目标.     

气承式充气膜结构找形与风荷载作用分析

利用薄壳无矩理论考虑预应力、内压两因素,得到了气承式充气膜结构找形解析公式。采用非线性有限元方法对气承式充气膜结构进行找形分析,利用现有的判别准则对找形后的模型进行判断,以保证模型建立的准确性。根据我国风荷载计算规范,同时结合澳大利亚规范中对穹顶式结构的风荷载体型系数取值,计算24.5 m/s风速作用下等效静力风荷载。通过对改变薄膜厚度、内压以及采取加强索的方式,来对比分析气承式充气膜结构力学性能。膜厚和内压的增加更有利于抵抗外部风荷载,提高整体刚度。最大最小应力之差较小符合实际情况。施加索时,可以降低结构在风载作用下的位移,应力分布更均匀。     

某项目张弦梁结构屋面参数化设计

某项目钢结构屋面采用张弦梁结构体系，张弦梁的撑杆在平面外和平面内均呈V字形，下弦节点在施工时采用可滑动的节点以保证施工时初拉力的顺利传递。结构的计算分析过程在Grasshopper参数化平台上展开；找形分析通过动力学模拟插件Kangaroo利用逆吊找形法实现，保证了参数化建模和结构计算分析的连续性；下弦拉索找力分析依靠Grasshopper的参数化功能通过手动调整法和模拟退火算法完成，模拟退火算法操作简单且计算速度快；对V形支撑张弦梁下弦拉索进行了不平衡索力下的拉索滑移模拟，采用优化的冷冻-升温法，通过编程完成索力的提取、虚拟初应变的计算和施加以及结构的有限元分析等反复迭代过程，完成了下弦拉索节点两端索力平衡的目标，也证明了本方法的可行性和高效性。     

逆迭代法在柔性索网结构找力中的应用

索网中的预应力分布需要通过形态分析来实现,文章针对找力分析方法-逆迭代法在索网找力中的应用进行研究,通过分析该方法的基本理论和数值算法,基于有限元数值计算软件ANSYS建立逆迭代法的计算流程,以实现逆迭代法的迭代过程,并通过算例进行了验证。算例结果表明:逆迭代法应用于大型索网结构的找力分析是可行的。