板片空间结构静动力稳定分析

发布时间：2021-02-27 03:34

　　板片空间结构体系是在中国基本国情和国际空间结构发展状况下应运而生的一种新型的结构体系,该结构体系的设计灵感源于航空领域,将航空结构的原理应用于建筑结构当中,便得到这种新型的轻质、高强、经济的空间结构体系。该结构体系有着显著良好的力学性能以及经济优势,对该结构关键问题的深入研究有利于我国空间结构的发展,是空间结构研究的重要内容之一。缺陷是影响板片空间结构稳定性的重要因素之一,最常用的缺陷分析方法为随机缺陷分析方法。本文对随机缺陷分析方法中缺陷的描述方法和分布特征进行了分析,提出了用球面坐标系描述的方法和更贴合实际的缺陷分布函数即截尾正态分布的新随机缺陷分析方法——球面坐标截尾正态分布随机缺陷分析方法,详尽分析并改进了截尾正态分布函数的抽样方法,从而提高了随机缺陷分析方法的效率。进一步研究了随机缺陷分析的极限荷载取值方法,得到了板片空间结构的最不利缺陷模态。研究板片空间结构的力学性能需要进行大规模的参数化分析,本文研究了板片空间结构常见几何拓展类型的参数化建模,并利用APDL语言完成了建模程序的编制,为大规模参数化分析奠定了基础。针对球壳型板片空间结构的静力稳定性问题,研究了板片空间结构的... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 结构稳定分析的发展历史和研究现状
        1.2.1 结构静力稳定分析的发展过程及研究现状
        1.2.2 结构动力稳定分析的发展过程及研究现状
        1.2.3 板片空间结构的发展过程及稳定分析的研究现状
    1.3 结构风工程的发展历史和研究现状
        1.3.1 空间结构风灾事故成因
        1.3.2 风对结构作用的简化形式
        1.3.3 结构表面风荷载的研究
    1.4 本文的主要研究工作
第2章 板片空间结构缺陷分析方法研究
    2.1 板片空间结构的缺陷问题
        2.1.1 缺陷的定义和分类
        2.1.2 缺陷的描述方法
        2.1.3 缺陷的分布特征
        2.1.4 缺陷的分析方法
    2.2 理想板片空间结构稳定性分析
        2.2.1 单层板片结构静力试验
        2.2.2 单层板片空间结构的有限元分析
    2.3 球面截尾正态分布随机缺陷分析
        2.3.1 参数确定
        2.3.2 缺陷变量的统计特征
        2.3.3 随机缺陷法的误差分析
    2.4 最不利缺陷模态法
        2.4.1 最不利缺陷模态法介绍及算例分析
        2.4.2 K8型板片空间结构的最不利缺陷模态分析
    2.5 本章小结
第3章 考虑初始缺陷的板片空间结构参数化建模方法
    3.1 板片空间结构参数化建模
        3.1.1 参数化建模方法
        3.1.2 网格划分
        3.1.3 与网壳结构的建模的整合
        3.1.4 参数化分析方案
    3.2 板片空间结构非线性分析全过程
        3.2.1 全过程曲线
        3.2.2 屈曲模态
        3.2.3 参数分析
    3.3 板片空间结构承载力拟合公式
        3.3.1 等效刚度的确定
        3.3.2 三向扁球壳形板片结构的等效刚度
        3.3.3 K8型板片空间结构的等效刚度
        3.3.4 K8型板片空间结构的数据拟合
    3.4 考虑初始几何缺陷的板片空间结构承载力拟合公式
        3.4.1 初始缺陷敏感度
        3.4.2 初始缺陷对极限荷载的影响程度
    3.5 本章小结
第4章 板片空间结构风振响应分析
    4.1 板片空间结构风压系数
        4.1.1 数值风洞
        4.1.2 模型介绍
        4.1.3 基于ABAQUS/CFD的数值风洞模拟
        4.1.4 数值风洞模拟结果
    4.2 板片空间结构风速时程模拟
        4.2.1 自然风特性
        4.2.2 线性滤波方法——自回归模型
        4.2.3 板片空间结构脉动风速时程程序及结果分析
    4.3 板片空间结构风振响应分析
        4.3.1 风振响应分析时域法
        4.3.2 模态分析
        4.3.3 风振响应
        4.3.4 板片空间结构风振响应分析实例
    4.4 板片空间结构风振响应参数化分析
    4.5 本章小结
第5章 板片空间结构动力稳定性分析和可视化专用软件设计
    5.1 板片空间结构动力稳定分析
        5.1.1 动力失稳判别方法
        5.1.2 最不利动荷载
        5.1.3 非线性的影响
        5.1.4 动静比系数
        5.1.5 动力稳定极限荷载参数影响分析
        5.1.6 缺陷对动力稳定极限荷载的影响
    5.2 基于C#的可视化软件开发
        5.2.1 基于C#语言的软件开发的原理
        5.2.2 软件设计思路
        5.2.3 关键技术语句
    5.3 软件使用流程
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要研究工作总结
    6.2 进一步工作展望
参考文献
学术成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于增量割线刚度的平面梁几何非线性分析[J]. 文颖,李特,孙明文,曾庆元.  华中科技大学学报(自然科学版). 2016(04)
[2]球面网壳最不利几何缺陷的凸集和概率模型[J]. 卢家森,张其林.  工程力学. 2013(07)
[3]高强超薄壁冷弯型钢屋架承载性能及设计方法[J]. 李元齐,刘飞,沈祖炎,王树坤.  同济大学学报(自然科学版). 2013(02)
[4]压杆稳定临界力欧拉公式统一推导[J]. 董冠文,李宗义,赵彦军,王泽荫,杨龙,张庆华,杜建霞,赵典凯.  武汉工程大学学报. 2012(12)
[5]网壳结构稳定性分析的改进随机缺陷法智能控制[J]. 唐敢,郭小明,练兰英,尹凌峰.  南京航空航天大学学报. 2012(03)
[6]现代大跨空间结构在中国的应用与发展[J]. 董石麟,邢栋,赵阳.  空间结构. 2012(01)
[7]随机缺陷模态法在弦支穹顶稳定性计算中的应用[J]. 郭佳民,董石麟,袁行飞.  工程力学. 2011(11)
[8]凤凰传媒中心刚性模型的风洞试验[J]. 关华,牟在根,沈银澜,朱忠义.  北京科技大学学报. 2011(08)
[9]空间异型双曲面钢屋盖缺陷稳定性分析及试验研究[J]. 唐敢,尹凌峰,赵惠麟,郭小明.  应用力学学报. 2011(04)
[10]基于接触协同作用结构非线性屈曲分析[J]. 宗钟凌,郭小明.  工程力学. 2011(06)

博士论文
[1]板片空间结构缺陷稳定分析及试验研究[D]. 唐敢.东南大学 2005



本文编号：3053623