气承式充气膜结构风载下的索膜接触分析

柔性的膜结构具有较强的几何非线性,在荷载作用下将发生大位移变形,索和膜之间的相对滑动不可避免。考虑风荷载、风向、风速、内压及摩擦系数的改变,运用通用有限元程序ANSYS,对气承式充气膜结构的索与膜面进行接触分析,并计算自重影响。结果分析表明:索可以等效为边界约束的增加,使得结构刚度增大,增强了结构的整体稳定性,有效预防膜面掀开、膜材撕裂等破坏;迎风面索对结构抵抗外荷载没有突出功效;合理的内压可以有效维持结构形态、抵抗外荷载;不同摩擦系数对索轴力及接触分析的影响不容忽略。     

覆冰导线风致振动的数值模拟

基于导线舞动的空气动力特性,依据流体动力学原理对覆冰导线绕流模型的流场进行了分析,得出不同风速、攻角下的空气动力系数,并探讨了风速、攻角等对舞动的影响。以索单元模拟输电导线,建立覆冰导线舞动的力学模型,采用Ansys软件对覆冰导线舞动进行模态分析,根据谐波叠加法研究了覆冰导线的风振响应,得出覆冰导线模型的前6阶振型并绘制导线对应振型的位移图,可为覆冰导线的优化设计提供依据。     

理论力学教学中培养创新思维的探索

培养创新思维是高等教育的目标之一,而创新思维的重要部分是发散思维。在教学中有目的地进行发散思维的训练,是培养学生创新思维能力的有效途径。文章分析了发散思维的特征,并结合其特征及理论力学教学的特点,运用多向辐射、正向反求、同中求异等方式训练学生的发散思维,激发学生的创新能力。     

扣塔组立用抱杆的非线性有限元分析

组立四川合江一桥扣塔所用的抱杆属于特种起重机械,抱杆立柱通过拉线与扣塔连接。采用ANSYS软件,对抱杆结构体系进行多种典型荷载工况下的静力特性分析,研究其承载规律。静力计算结果表明:摇臂抱杆顺风向位移随高度的增大而增加;摇臂根部与下套架连接处的应力最大;主体结构主材轴力一般较大;斜材轴力相对较小。各层腰环拉力从下至上逐渐增大,吊重对侧的内拉线和锚固绳的拉力都较大。     

应用台风风场经验模型的台风极值风速预测

为准确、高效地进行台风多发地区建筑结构设计风速的预测,利用中国东南沿海1949—2012年的台风历史数据进行了香港地区台风关键参数概率分布的研究,提出了基于新的Holland径向气压分布参数B表达式的台风风场经验模型.在此基础上结合Monte Carlo数值模拟技术,利用台风极值风速分析方法完成了不同重现期下香港地区台风极值风速的预测,并与观测数据、香港风荷载规范计算结果进行对比分析,验证了利用此台风风场经验模型进行台风极值风速预测的有效性.     

某大跨越高塔抱杆的非线性有限元静力分析

针对舟山大跨越高塔组立所用的特种起重机械—抱杆,充分考虑抱杆运行参数,选取了典型工况,并综合考虑自重、吊重、风荷载及吊件偏斜的影响,运用非线性有限元方法对其进行静力分析。分析结果对施工方案的编制起到了指导性的作用,并发现了结构中的薄弱部位,针对性地对抱杆进行了补强处理。结论和建议可以为同类工程的设计和施工提供参考。     

基于萤火虫算法的螺栓连接结构布局优化

螺栓连接是工程结构的重要连接方式。优化螺栓连接结构的布局可以提高结构的力学性能。建立螺栓连接结构的有限元参数化模型,对连接板和螺栓进行有限元力学分析。运用萤火虫算法对螺栓布局进行优化设计,得到合理的螺栓排布尺寸,减小了孔周应力。当螺栓数量为4个时,与初始设计方案相比,优化后螺栓的分布更加合理,最大孔周应力明显下降。当螺栓数量为6个时,对三排和双排的初始设计方案进行优化,得到相同的双排最优螺栓布局。数值算例表明了萤火虫算法在螺栓连接结构布局优化中的有效性,研究结果可供机械设计参考。     

370 m高塔抱杆内拉线的研究与应用

内拉线是370 m高塔抱杆的重要组成部分,而由于370 m高塔根开大、单件质量大,再加上高塔地处海岛导致常年风速大,抱杆使用高度高,按常规的 4组内拉线形式进行分析计算,发现拉线受力过大,实际施工操作难度大,且抱杆整体位移大,防扭性能差。为此,在有限元分析及试验的基础上,创新采用12组防扭内拉线形式。该拉线形式在舟山370 m高塔中成功应用,为同类工程内拉线设置提供了新方法。     

抱杆安全系数和荷载组合的关系

抱杆是用于输电铁塔组立的特种起重机械.电力行业规范规定了抱杆的安全系数,但是没有给出安全系数对应的载荷组合和相关系数.本文以双摇臂抱杆为例,研究其安全系数的取值原则,建立了双摇臂抱杆有限元分析模型,给出了最不利工况荷载组合,按照许用应力法和极限状态法给出了相关荷载的组合系数,计算了控制工况下双摇臂抱杆的应力,总结了抱杆安全系数和荷载组合的关系.研究结果可供抱杆设计制造单位,以及抱杆行业标准修订人员参考.