三维样条小波单元构造及其在地下箱型结构抗爆数值模拟中的应用

发布时间：2018-04-02 11:25

  本文选题：爆炸荷载　切入点：地下箱形结构　出处：《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》2014年06期

【摘要】：由于材料的奇异性和加载的快速性,传统有限元在模拟爆炸荷载作用下地下结构动力响应过程中容易出现数值震荡,单元划分较多,计算效率低.小波有限元具有多尺度、多分辨率等特性,可以通过提高尺度函数阶数或小波函数的尺度来提高精度.用区间B样条尺度函数作为插值函数,推导了三维小波转换矩阵,构造了三维区间B样条小波单元,结合工程实例通过Matlab软件编程,对爆炸荷载作用地下箱形结构的动力响应进行了数值模拟,通过与ANSYS/LS-DYNA有限元程序模拟结果进行对比,小波有限元用较少的单元获得了较高的精度,提高了计算效率,避免了数值震荡.
[Abstract]:Due to the singularity of materials and the rapidity of loading, the traditional finite element method is prone to numerical oscillation in the process of simulating the dynamic response of underground structures under explosive load.Wavelet finite element has the characteristics of multi-scale and multi-resolution, so the precision can be improved by increasing the order of scale function or the scale of wavelet function.Using interval B-spline scale function as interpolation function, the three-dimensional wavelet transform matrix is derived, and the three-dimensional interval B-spline wavelet unit is constructed. Combined with the engineering example, it is programmed by Matlab software.The dynamic response of underground box structure subjected to explosive load is numerically simulated. Compared with the results of ANSYS/LS-DYNA finite element program, wavelet finite element method has obtained higher accuracy and improved calculation efficiency with fewer elements.The numerical oscillation is avoided.
【作者单位】： 空军工程大学航空航天工程学院;空军工程大学营房处;
【基金】：国家自然科学基金项目(51208506,51308540)
【分类号】：TU93

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 孙惠香;许金余;朱国富;祝捷;康婷;;爆炸作用下跨度对地下结构破坏形态的影响[J];空军工程大学学报(自然科学版);2013年02期

2 陈雪峰;向家伟;何正嘉;;区间B样条小波薄壳截锥单元构造[J];应用力学学报;2007年04期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 梁建国,湛华;挑梁根部设钢筋混凝土柱时设计计算方法[J];四川建筑科学研究;2001年04期

2 李扬,高日,晏景通;自重对索网结构找形的影响[J];四川建筑科学研究;2003年02期

3 韩建刚,黄义,暴瑛;多变量小波有限元法在求解中厚板问题中的应用[J];四川建筑科学研究;2004年04期

4 段凯,杨新华,杨文兵;用ANSYS软件计算桥梁结构的温度应力[J];四川建筑科学研究;2005年03期

5 马杰,侯景军,何英明;昆明某大厦纠偏的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年04期

6 薛松涛;张茂雨;谢丽宇;陈昒;王远功;;在地震波作用下地下连续墙的动力响应[J];四川建筑科学研究;2005年06期

7 黄怡;王元清;石永久;;框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年06期

8 王青;徐港;;剪力墙结构弹塑性分析的QR法Ⅰ——位移函数及本构模型[J];四川建筑科学研究;2006年05期

9 王青;徐港;;剪力墙结构弹塑性分析的QR法Ⅱ——计算格式、程序及算例[J];四川建筑科学研究;2006年06期

10 陈辉;袁海庆;李盛;刘文龙;高翔;;温度作用对钢筒仓结构影响的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2006年06期

相关会议论文 前10条

1 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年

2 王海涛;曾向阳;;B样条小波基无网格伽辽金封闭声场计算方法[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年

3 欧阳玉平;洪添胜;文韬;孙同彪;;基于ANSYS的太阳能自动跟踪机构仿真及实验分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

4 谢素明;李晓峰;兆文忠;李娅娜;;CAE建模与工程验证[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年

5 郑军兴;张曙红;;冷弯成型过程中板料厚度影响的有限元模拟研究[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年

6 龚友;王宪增;沈礼庆;;厢式半挂车有限元分析[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年

7 唐志平;胥建龙;;离散元与壳体有限元结合的多尺度方法及其应用[A];计算爆炸力学进展[C];2006年

8 陕小平;刘广华;邹连阳;李一心;谢宏峰;张红军;;ANSYS在顶驱减速箱设计中的应用[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年

9 谢长川;徐焱;杨超;;几何非线性气动弹性及其在我国的研究现状[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年

10 罗容;李凌丰;彭铁柱;项林辉;;基于有限元的滚珠丝杠的应力分析与研究[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年

相关博士学位论文 前10条

1 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 孟丹;钢悬链线输流立管非线性振动数值模拟[D];中国海洋大学;2010年

3 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年

4 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年

5 刘海锋;网格结构精细化有限元分析方法研究[D];浙江大学;2010年

6 曾芳;大型滑履磨机结构分析及焊接工艺研究[D];武汉理工大学;2010年

7 窦建洪;基于犬双心室电力学复合模型的心力衰竭仿真研究[D];浙江大学;2010年

8 李妍;混凝土多孔砖墙体裂缝控制的相关力学性能研究[D];吉林大学;2011年

9 乔磊;大尺度复杂张拉薄膜结构整体分析理论及其软件化[D];北京交通大学;2011年

10 肖卫国;节理岩体本构模型和其细观力学方法理论研究[D];北京交通大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 张伟杰;高层建筑和高耸结构的简化动力分析[D];河南理工大学;2010年

2 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年

3 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年

4 刘鸣;双回路直线型圆管角钢组合型输电塔静动力分析[D];山东科技大学;2010年

5 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年

6 范子嘉;长脉冲激光与金属相互作用的热分析[D];长春理工大学;2010年

7 辛栋;纤维增强聚合物复合材料力学性能的数值预测[D];郑州大学;2010年

8 孔维峰;汽车水泵总成的动态特性研究[D];郑州大学;2010年

9 周宇龙;基于遗传算法的堤防材料动力特性反演分析[D];郑州大学;2010年

10 王会杰;基于变形控制的复合地基变刚度概念设计研究[D];郑州大学;2010年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 方秦,钱七虎;应力波与带软衬垫的地下结构动力相互作用[J];爆炸与冲击;1988年04期

2 柳锦春,方秦,龚自明,范俊余;爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁的动力响应及破坏形态分析[J];爆炸与冲击;2003年01期

3 方秦;陈力;张亚栋;柳锦春;;爆炸荷载作用下钢筋混凝土结构的动态响应与破坏模式的数值分析[J];工程力学;2007年S2期

4 吴平安,方秦;脉冲荷载作用下土中浅埋钢筋混凝土框架直剪破坏分析(Ⅱ.应用)[J];振动与冲击;2004年02期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨涛春;李国强;;爆炸荷载作用下钢-混凝土组合梁的动力响应及破坏形态分析[J];建筑钢结构进展;2008年04期

2 江洋;石永久;王元清;;地震多点输入下结构相对动力响应研究[J];武汉理工大学学报;2010年09期

3 漆昌明;;重载卡车通过减速带时房屋动力响应测试[J];住宅科技;2011年S1期

4 秦美珠;崔志勇;;大跨拱桁架地震作用下的动力响应研究[J];电力学报;2012年05期

5 谢官模,骆东平;流场中环肋柱壳受径向冲量作用的动力响应[J];华中理工大学学报;1992年05期

6 陈荣毅,沈小璞,沈鹏程;样条状态变量法分析弹性矩形板的动力响应[J];应用数学和力学;2000年06期

7 卜建清;王扬;罗韶湘;;由桥梁动力响应识别过桥汽车参数的灵敏度方法[J];石家庄铁道学院学报;2006年03期

8 施翠英;;输电线在冻雨荷载作用下的动力响应[J];山西建筑;2009年02期

9 骆东平,谢官模;流场中环肋柱壳受冲量作用的瞬态动力响应[J];中国造船;1992年04期

10 郑钢铁,徐世昌,黄文虎;大型转子系统动力响应计算的谐波平衡——子结构方法[J];振动工程学报;1993年04期

相关会议论文 前10条

1 宋华茂;刘勇;;随机荷载下结构的动力响应计算[A];全国城市桥梁青年科技学术会议论文集[C];1996年

2 汪天翼;;郑家冲大桥受撞后的损伤检测及动力响应计算[A];岩土力学研究与工程实践[C];1998年

3 林媛;杨庆大;郭乙木;;超强冲击波作用下地下双层竖井的动力响应数值分析研究[A];第三届全国结构工程学术会议论文集（下）[C];1994年

4 刘扬;王明洋;卢浩;;弹性支撑梁在移动荷载作用下的动力响应[A];第2届全国工程安全与防护学术会议论文集（下册）[C];2010年

5 冯文杰;刘金喜;邹振祝;;非轴对称载荷作用下任意弹性边界圆板弹性动力响应[A];第五届全国结构工程学术会议论文集（第一卷）[C];1996年

6 何淼;晏鄂川;唐辉明;;高烈度区斜坡动力响应的复反应分析[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年

7 佘慧;罗志国;黄伟江;罗恩;;应用Hamilton型拟变分原理分析一维和二维问题的动力响应[A];计算机在土木工程中的应用——第十届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2000年

8 徐次达;林文菁;;样条配点法分析薄壳的动力响应——微机应用[A];第三届空间结构学术交流会论文集（第二卷）[C];1986年

9 刘振华;刘艳;张其林;;考虑流体结构耦合作用的单柱双面广告牌结构的风致动力响应[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年

10 卜建清;满洪高;袁向荣;;基于动力响应的结构动力修改方法[A];第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ卷）[C];1999年

相关博士学位论文 前6条

1 王宏志;冲击荷载作用下桩的纵向和横向动力响应[D];浙江大学;2001年

2 郭淑卿;HHT方法在两自由度体系动力响应特征分析中的应用研究[D];天津大学;2006年

3 王蒂;大跨径悬索桥爆破地震动力响应研究[D];长安大学;2011年

4 刘卫丰;地铁列车运行引起的隧道及自由场动力响应数值预测模型研究[D];北京交通大学;2009年

5 潘晓东;非平稳随机地震下堤坝非线性有效应力动力响应可靠度分析[D];浙江大学;2004年

6 陈小波;近海风机结构体系环境荷载及动力响应研究[D];大连理工大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘鹏;梁桥动力响应的数值计算及其前后处理的实现[D];浙江工业大学;2009年

2 陈晶文;直线电机列车作用下桥梁动力响应与行车安全性分析[D];北京交通大学;2006年

3 顾戌华;直线电机列车—桥梁系统动力响应与车辆走行性研究[D];北京交通大学;2008年

4 叶俊;框架—剪力墙结构的爆炸动力响应研究[D];兰州理工大学;2014年

5 余舟波;站台层质量变化对空间框架式客车站的动力响应影响[D];武汉理工大学;2010年

6 高芳华;地下隧道内爆炸冲击下多层建筑结构的动力响应研究[D];天津大学;2009年

7 田子谦;桥墩基础在海浪作用下的动力响应研究[D];华中科技大学;2005年

8 王继乾;船撞作用下软岩单桩基础动力响应研究[D];南京航空航天大学;2012年

9 郑永星;车辆撞击作用下桥梁动力响应及受力性能研究[D];北京交通大学;2012年

10 姜于;公路桥梁动力响应灵敏度研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

，

本文编号：1700193