带弹性支撑杆张拉结构整体找形分析的动力松弛法

张拉结构与传统的钢、砼等刚性结构不同,是一种柔性的张力体系,其设计计算过程一般分为初始形状的确定（找形）-荷载分析-裁剪分析.传统的带弹性支撑杆的张拉结构如索网、索膜结构,在找形中往往忽略索网、索膜与弹性支撑杆的相互作用,本文在Michel R.Barnes找形理论的基础上推导了张拉结构找形分析的动力松弛法的基本公式,同时充分考虑两者的相互作用,应用动力松弛法对这种结构进行整体找形分析,并通过算例验证了所提出方法的可靠性与适用性.     

张弦梁结构形态分析方法的改进

作为一种半刚性大跨空间结构,张弦梁结构的找形分析非常重要.改进的逆迭代法是找形分析中的一种比较有效的方法,通过引入初应变,能够在不破坏结构完整性的前提下,得到张弦梁结构的零状态几何和初状态预应力分布.但改进的逆迭代法在迭代过程中,由于找形和找力分开进行,影响了迭代效率.为此,基于改进的逆迭代法存在的问题,对其迭代过程进行了修正.通过在每次迭代中,将节点几何坐标和单元内力的精度要求同时作为收敛判据,并调整节点坐标和单元初应变,即使得体系的找形和找力过程同时进行;在迭代过程中分别引入节点坐标调整系数和初应变调整系数,并深入研究了这两个调整系数的不同取值对收敛速度的影响.算例结果表明:修正后的改进逆迭代法可显著减少迭代次数,提高了计算效率;研究发现两个调整系数对收敛速度有一定的影响,其中初应变调整系数的影响较节点坐标调整系数的影响大.在分析中选择合适的调整系数,可使找形分析的收敛速度更快.     

椭圆形无内环索网结构受力性能分析

为解决环索作为张拉结构的敏感性构件问题、提高结构的抗连续倒塌能力,根据体育场馆的特点,构建了椭圆形无内环索网结构体系.基于APDL语言二次开发了椭圆形无内环索网结构的建模及找形程序,并对该结构体系进行了静力性能研究、参数化分析和断索研究.算例结果表明:找形程序具有较好的适应性;在弹性范围内,结构响应与荷载呈线性关系,恒载、活载与升温组合作用对结构最不利;增加环向等分数、增加马鞍曲面的矢跨比、提高预应力水平及增大索的截面面积均可增加结构刚度;单索跨越的环向等分数及长、短半轴的比值应控制在合理范围内;弹性模量对结构的影响较大;该结构的抗断索能力较好.     

弦支穹顶结构形态分析与施工控制

为了解决多索预应力结构在找力与找形分析中需多次迭代而导致效率低下的问题,进一步改进该类结构的分析方法,采用理论推导与数值计算相结合的方法,对弦支穹顶结构找力分析过程中的迭代格式进行改进,提出改进的找力分析方法.并以此为基础更新找力加找形分析方法,给出完整的计算流程,得到弦支穹顶结构的零状态几何、拉索下料长度以及与之相对应的初始应变.基于ANSYS软件中的APDL语言编制计算模块,通过两个算例,验证本文计算方法的正确性与精确性.本文方法亦可用于预应力结构施工全过程的模拟计算.     

最小二乘法在索网结构力密度法找形中的应用

在索网结构力密度法找形的基础上,采用最小二乘法对找形后索力结果进行优化计算,从而解决找形后的索力参差的问题,弥补了力密度法找形的不足.最后给出算例,验证了方法的可行性.     

均布荷载下预应力FRP筋钢与混凝土组合梁轴向力计算

外荷载作用下,预应力FRP筋钢与混凝土组合梁的交接面必产生相对滑移,预应力FRP筋内力会随外荷载增加而增加,这种交接面滑移和FRP筋内力增量会导致混凝土翼缘板、钢梁、连接件受力性能发生变化.针对这一问题,结合预应力组合梁实际受力特征,利用弹性理论,建立了考虑组合梁交接面相对滑移和预应力FRP筋内力增量影响的轴向力微分方程,给出均布荷载下组合梁中混凝土板和钢梁的轴向力理论计算公式.计算结果表明,预应力FRP筋组合梁的轴向力随着连接件刚度的增大和外荷载增加而增大,组合梁跨中截面轴向力最大,从跨中到梁端按非线性逐渐减小,梁端部轴向力近似为零,预应力FRP筋内力增量对组合梁轴向力影响较小,可以忽略其对...     

空间膜结构找形与荷载分析及其程序的编制

采用应力等效方法,将膜面离散成索网进行研究．根据索网结构的特点,直接建立了自由节点的平衡方程．再由平衡方程分别推导了应用于膜结构找形以及荷载分析的计算公式,并对等应力面以及褶皱等膜结构计算中的问题进行了讨论．最后编制了膜结构找形及荷载分析程序,并通过算例证明了文中方法的可行性．     

数值逆吊法创建的自由曲面结构形态及稳定性分析

应用数值逆吊法,创建多种力与形和谐统一的自由曲面结构形态,并与传统规则曲面结构进行了稳定性能的对比分析.以薄壳找形为例,将原始结构的几何条件和物理条件转化为参数化数值,输入ANSYS中进行建模和迭代找形,然后将平衡后的模型进行翻转,得到数值逆吊法创建的薄壳结构模型,然后改变不同工况下的荷载分布,进行静力分析和稳定性分析...     

基于温度补偿的索张力补张拉修正算法

针对大型复杂预应力空间钢结构施工过程中实测索力与目标索力存在较大差值的问题,在已有研究的基础上,基于温度补偿法并结合找形分析算法,提出了补张拉索力修正的计算策略以及数值计算流程.基于ANSYS软件平台,采用初始应变输入与施加温度荷载输入相结合的方法,编制了补张拉索力修正计算模块,用于施工过程中主动索补张拉的修正计算.该修正计算方法可考虑几何非线性、弹性预应力损失以及群索在张拉过程中的相互影响等因素,能保证补张拉过程符合施工和设计对索力精度的要求,可直接用于指导施工过程补张拉,追踪构件在张拉过程中的力学响应.算例结果表明,该方法是用于实际工程预应力补张拉计算的一个实用而有效的方法.     

索网张力结构初应力分析新方法及结构特性

索网张力结构是一种预应力自平衡结构体系,具有静不定、动不定特征.初始预应力分布计算是张力结构受力分析的基础.文中从力密度法基本方程出发,采用线性调整理论,建立了一种新的张力结构初始预应力分布计算方法,并将这一方法运用于马鞍型单层索网体系初始预应力分布的求解,在此基础上分析了不同预应力水平对体系自振特性、静力承栽力的影响.最后,对该体系的结构特性进行了分析.     

近独立粒子系轻度偏离平衡态概率分布问题研究

近独立粒子组成的孤立系统处于统计平衡态时,系统可能处于热力学平衡态,也可能偏离热力学平衡态,出现非热力学平衡态.不同的宏观状态(或分布)所包含的微观状态对宏观物理量的贡献是不同的.对系统不同分布的热力学概率进行了研究,获得了系统轻度偏离平衡态的概率分布规律,从而揭示出系统处于统计平衡态时宏观性质不随时间变化的物理本质.     

电火花线切割加工中放电间隙状态的检测

在研究放电间隙电压特性的基础上,开发了基于数字电路的电火花线切 割（WEDM）放电间隙检测模块。该模块对放电间隙电压和电流信号进行采样,通过给定的阈值和逻辑电路来识别不同间隙状态的脉冲,用高频计数器集成芯片对采样周期内的间隙状态进行计数,计数值传输给单片机完成有关计算,并送PC保存成文件以供分析,试验表明,该模块能胶儿检测WEDM加工中放电间隙的状态,为进一步研究WEDM智能加工控制系统提供了良好的基础。     

基于特征单元的设备选型状态空间理论与方法

提出零件特征单元加工过程的状态空间理论,并将之用于解决零件加工的工艺设备选型问题.基于复杂零件特征具有多样性和复合性的特点,定义特征单元,以便于分析零件特征.针对单一特征单元,提取特征单元加工前和加工后两个状态,通过分析两个状态变换原因,构建状态变换矩阵,得出状态变换矩阵代表工艺设备加工能力的结论.通过构建状态变换方程描述加工过程.建立状态空间,将工艺设备选型问题转换为加工前和加工后两个状态在状态空间中的路径规划问题.在实际生产的约束条件下,将状态空间中路径规划问题转化为现有工艺路线的优化问题,并且建立工艺设备选型优化模型,优选出较理想的工艺路线,从而选出与该条工艺路线对应的一套工艺设备.应用算例验证了该方法的可行性.     

Li_2,Na_2和NaLi分子基态及低激发态的结构与势能函数

采用群论及原子分子反应静力学方法,推导了Li2、Na2和NaLi分子基态及低激发态的电子态及相应的离解极限,运用二次组态相互作用方法(QCISD)优化计算了Li2、Na2和NaLi分子基态的平衡结构、振动频率和离解能,并对Li2、Na2和NaLi分子基态进行了单点能扫描计算,激发态则用CIS方法,给出了各分子的Murrell-Sor-bie函数形式的完整势能函数,计算出与基态和低激发态相对应的光谱常数(Be,αe,ωe和ωeχe),结果与实验数据符合得相当好.     

预应力硬态切削对轴承套圈加工表面残余应力及形态的影响

理论分析和实践表明,已加工表面上合适的残余压应力的分布能提高机器零部件的表面质量和接触疲劳强度及寿命,本文针对轴承套圈外滚道表面残余应力的问题,采用预应力硬态切削方法,以主动控制轴承零件加工表面残余应力状态,提高轴承零件的疲劳寿命。文中对比和分析了硬态干式切削、预应力硬态切削和磨削三种方法加工轴承套圈得到的加工表面残余应力,并研究了加工表面硬度、表面粗糙度以及表面状态等。结果表明,预应力硬态切削可以获得满意的残余压应力状态和较好的表面质量。     

量子态和量子态组分布熵的预测规律及验证

研究了在一定的简化模式下，孤立系趋近平衡的过程中量子态和量子态组分布熵随时间变化的预测规律，揭示用有限大量重复性模拟实验所得的量子态组分布熵有多大的实验偏差，并将原文献中只限于对系统的几十个量子态组分布熵的研究扩大到对系统中数以万计的量子态的分布熵的研究，按重复实验法和本文提出的预测法同时设计两套熵增原理的计算机模拟程序，验证表明，预测规律具有高度的准确性。     

Liu混沌系统的单状态变量控制与同步

该文研究了基于单个状态变量Liu混沌系统的控制与同步问题.根据Liu混沌系统的具体结构和微分方程的稳定性理论,利用Liu混沌系统中的第一个状态变量设计了适当的控制器,实现了Liu混沌系统的零平衡点的渐近稳定,将驱动系统中的第一个状态变量作为驱动变量,结合响应系统的一些状态变量构造了适当的控制器,实现了两个完全相同的Liu混沌系统的同步.数值仿真结果表明这些控制器是有效的和可行的.     

基于时序分析的电火花线切割伺服进给状态

为研究电火花线切割加工中伺服进给状态,开发了一种间隙放电状态检测系统,对典型伺服进给状态下高速走丝电火花线切割加工过程进行了检测,并运用时序分析的方法对正常放电序列结构进行了辨识。研究结果揭示了电火花线切割加工中伺服进给状态与间隙放电状态之间的关系,为实现其高速,高质量加工提供了重要依据。     

基于预应力加载的淬硬表面强化层厚度预测

为评估预应力磨削加工中,预应力参量对工件表面磨削强化层厚度的影响,对未调质45钢试件施加0~100 MPa不同预应力并进行表面磨削淬硬.在有限元软件ANSYS中用热-力顺序加载的办法模拟磨削加工淬硬过程,分析热相变和加工硬化对加工硬化层厚度的影响,探讨距切入点不同位置的加工硬化层厚度分布.硬化层厚度仿真结果与试验数据相符,误差小于6%.同时,加载预应力导致磨削表面强化层厚度出现小幅减薄(10%)的结果,证实加载预应力加剧材料组织重分布,抑制了淬火碳化物的弥散,但可能并非是利于硬化层厚度增加的因素.     

基于相邻状态链的多重态分配技术

本文全面分析了时序逻辑电路设计中的5个状态分配规则和相邻状态链分配技术.在分析一个例子的基础上,提出了利用冗余态进行多重态状态分配的方法,并进一步介绍了基于相邻状态链的多重态分配技术.设计实例表明,基于相邻状态链的多重态分配技术是有效的.