考虑流固耦合效应下的膜结构动力特性分析

发布时间：2020-10-12 06:47

　　 膜结构这种结构形式在很早以前就已经出现,随着时代的进步发展和建材工业的开拓创新,膜结构已经迈入永久性建筑行列,不再是传统的临时建筑。膜结构凭借自身的优美曲线的造型吸引了人们的眼球,从而得到了人们的关注和认同。本文阐述了膜结构的发展背景、膜结构气弹模型的研究现状和膜结构的流固耦合现象。其中,着重介绍了膜结构的流固耦合,通过对附加质量的影响因素、附加质量的三种计算方法、附加质量理论分析模型和附加质量分布模型进行了详细阐述。本文介绍了基于ANSYS软件对方形平面膜结构、三角形平面膜结构和圆形平面膜结构进行找形、模态分析、提取频率和振型的方法。并在未考虑流固耦合作用下和考虑流固耦合作用下,对三种膜结构的频率进行了参数化分析。结果显示,在考虑流固耦合效应下,对膜结构频率影响很大。本文在对振型分析时,通过运用MATLAB软件计算出三种平面膜结构在空气和真空中的振动振型置信度值,并分析了三种平面膜结构振型在空气中和真空中的关联性。
【学位单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU383
【部分图文】：

凭借自身的优美曲线造型吸引了人们的眼球，从而赢得了人们的关注和认同。随着科学技术的进步和发展，大跨度建筑逐步步入人们的生活当中，成为建筑行列中不可缺少的一部分【1】-【3】。在早期，游牧民族的帐篷就是现代膜结构的雏形，而当时由于材料的缺少和材料的耐久性差，给当时膜结构的发展造成了限制，但其力学特性方面与现代的膜结构力学性能几乎匹配。1917 年， W. Lanchster 提出了一个设想，用鼓风机吹胀膜布来作为野战医院，但这个设想落空了，由于当时的设施条件和技术水平不允许。到了 1946 年，WalterBird 建起了一个的球形充气雷达罩，直径达到 15m。在 1950 年左右，德国建筑专家 Otto 编写了膜结构的预应力理论，在 1955 年，在德国联邦园艺博览会上，他设计了第一个张拉膜临时音乐厅的建筑。在 1967年，Otto 在加拿大蒙特利尔展览会上设计了一个德国大帐篷，这是第一个较大规模的张拉膜结构【4】。（如图 1-1）。在 1970 年，通过专家们对膜结构的研究，充气膜结构在大阪博览会上纷纷出现且很具有代表性，如川口卫设计的富士馆（如图1-2）。

通过专家们对膜结构的研究，充气膜结构在大阪博览会上纷纷出现且很具有代表性，如川口卫设计的富士馆（如图1-2）。图 1-1 蒙特利尔展览会的德国大帐篷 图 1-2 大阪世博会的富士馆膜结构有三大类，包括充气膜结构、框支式膜结构和张拉膜结构。在发展初期，薄膜结构的刚化都是通过充气为主，通过专家们精心的研究，张拉膜结构登上膜结构舞台，逐渐占据了充气膜结构的位置，充气膜结构除了特殊需要外，基

韩国大邱体育馆 图 1-4 美国新丹佛机场北京房山游泳馆与鞍山农委游泳馆的建成标志着我国膜结在 1997 年，国内专家学习了国外膜结构先进技术，成功建场看台挑棚（图 1-5），推动了我国膜结构技术的进步【66】。和 2010 年上海世博会中，膜结构大量涌现，并且也得到了）。
【参考文献】

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本文编号：2837803