几何非线性效应论文_万鹏

导读:本文包含了几何非线性效应论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:几何,斜拉桥,效应,展弦比,钉螺,风致,结构。

几何非线性效应论文文献综述

万鹏[1](2015)在《桅杆结构考虑几何非线性效应的风致响应对比分析研究》一文中研究指出上世纪中叶,随着通信事业逐渐地发展,桅杆结构已广泛地应用于广播电视、气象监测等工程领域。上世纪70年代初,桅杆结构逐渐开始在我国得到发展和应用。近年来随着我国通信事业日臻发达,桅杆结构将在这一时代背景中发挥极其重要的作用。桅杆结构具有高柔、轻质、阻尼小等特点,风荷载作为此类格构式高耸结构设计的主要控制水平荷载。为保证桅杆结构在通信工程建设及使用过程中健康安全,对其风致效应的理论和实验方法研究具有深远而重要的意义。目前,在我国有关关于桅杆结构的风振响应研究并不多,特别是考虑桅杆中缆绳预拉力和桅杆结构体系的几何非线性条件下的风致振动响应则更少,以往的研究主要注重于采用频域方法进行顺风向的风致响应理论分析,对其进行时域及风洞实验方面的研究相对较为缺乏。因此,本论文以一高285m、4层牵拉的桅杆结构为研究实例,对其在顺风向荷载作用下考虑缆绳预拉力和结构几何非线性影响,对其采用几何非线性时程动力分析方法评估其风致响应,并与其气动弹性风洞实验结果和Patch Load简化计算方法进行对比,研究的内容主要从以下几个方面进行展开:第一,为了对桅杆结构进行风荷载作用下的非线性时程动力分析,首先通过线性滤波法模拟得到桅杆结构在两类不同地面粗糙度下不同高度处的脉动风速时程,并通过脉动风速目标功率谱、目标均方根等模拟结果,验证了本文所采用的线性滤波法模拟方法的合理性和可行性。第二,介绍了桅杆结构节点顺风向脉动风荷载的计算方法,参考加拿大桅杆结构设计规范所建议的桅杆结构风压系数取值规定,采用准定常假定计算作用在桅杆结构各节点处上的脉动风荷载时程,为后续桅杆结构的时程动力分析提供了基础输入数据。第叁,通过SAP2000应用程序开发(API)的MATLAB开发环境,建立了桅杆结构的叁维有限元模型,考虑桅杆中缆绳预拉力和桅杆结构体系的几何非线性效应,结合SAP2000强大的非线性时程动力分析功能,应用Newmark??法理论获得了桅杆结构在顺风向荷载作用下的非线性时程动力分析结果。第四,简要介绍格构式桅杆结构气动弹性风洞试验的试验过程及方法,将本文的桅杆结构在顺风向风荷载作用下的非线性时程动力风致响应结果,与在两种地貌条件和两个不同方向角的风洞实验结果(包括风致位移和风致弯矩分布)进行了对比分析,两者结果在大部分情况下数值结果基本吻合,相对误差在10%~36%之间。验证了本文所采用的考虑几何非线性效应的格构式桅杆结构时程动力分析方法的有效性和准确性。第五,研究了格构式结构风致响应的简化算法——Patch Load伪静力计算方法,将此简化计算的风致响应结果同时域结果进行了对比分析,验证了Patch Load法计算的可行性和实用性。(本文来源于《广州大学》期刊2015-06-01)

杨智春,张惠,谷迎松,宋淼[2](2014)在《考虑几何非线性效应的大展弦比机翼气动弹性分析》一文中研究指出针对飞机飞行过程中因受气动载荷作用、机翼几何非线性效应影响气动弹性稳定性,提出考虑结构大变形几何非线性效应的大展弦比机翼气动弹性特性分析方法。通过对MSC.Nastran软件二次开发实现该方法的计算流程。考虑大展弦比机翼几何大变形对气动面网格构型影响,在每个迭代步对气动面网格进行更新,求出大展弦比机翼在给定飞行状态下的静气动弹性变形,获得考虑机翼结构几何非线性效应的刚度矩阵,并进行机翼颤振特性分析。对大展弦比机翼模型进行气动弹性特性分析计算表明,与线性气动弹性分析结果相比,考虑机翼结构大变形几何非线性效应,机翼静气动弹性变形会影响机翼动力学特性,使机翼扭转频率明显下降,导致机翼几何非线性颤振速度低于线性颤振速度。(本文来源于《振动与冲击》期刊2014年16期)

王伟,周洲,祝小平,王睿[3](2014)在《考虑几何非线性效应的大柔性太阳能无人机静气动弹性分析》一文中研究指出大柔性太阳能无人机在气动力的作用下产生较大的弯曲变形,引起气动载荷的重新分布及作用方向的改变,线性理论难以获得足够的精度。基于共旋转有限元理论,推导了几何非线性空间梁单元的切线刚度矩阵和内力求解格式,几何精确的描述了无人机机翼结构的几何非线性弹性变形;编写了空间共旋坐标有限元求解代码,利用计算流体力学软件FLUENT计算气动力,构造了流固耦合求解器;研究了类"太阳神"布局太阳能无人机几何大变形下的静气动弹性响应问题。研究结果表明:无人机受载变形后导致升阻比降低,翼尖弯曲变形为展长的13%时,升阻比降低4.2%,滚转力矩导数增加了300%,偏航力矩导数增加了350%;几何非线性效应改善了气动载荷在展向的分布,有利于机翼结构设计。研究工作对大柔性太阳能无人机的设计具有一定的参考意义。(本文来源于《西北工业大学学报》期刊2014年04期)

郭巧杭[4](2014)在《基于典型生物体的力学仿生和几何非线性效应研究》一文中研究指出自然界的生物体在无外部限制下存在特殊的力学不稳定性,并已形成各种各样的形态及与生存环境高度适应的各种功能,借鉴生物体外部形态、特殊的功能原理进行拟态和力学仿生并应用于设计中,有利于解决许多工程技术问题(如工程大变形、力学不稳定、应力状态分布等),促进新材料、新产品开发。本论文以两种典型生物体——海钉螺表面形态和捕蝇草快速闭合运动作为非线性几何和力学及双稳态特性研究的切入点,选取海钉螺表面为参考体探讨螺旋结构,结合微分几何、变分法原理以及连续弹性力学理论,建立力学理论模型,并用有限元计算方法以及实验验证预测螺旋单稳态,多稳态结构的形成;选取快速闭合的捕蝇草为参考体,进行仿生设计研究以及利用不完备弹性理论预测多种形态间的相互转化。自组装螺旋结构是生物和工程的基本构建模块,螺旋的最终形态选择与多种因素有关。根据海钉螺表面螺旋半径和宽度连续变化且具有自接触等复杂形态特性,对螺旋形态进行几何分析,建立螺旋中线几何方程,结合Foppl-von Karman弹性理论方程组和变分法原理,提出并建立了一个全面的、叁维的、无自接触的螺旋弹性结构理论模型,可以通过改变可调参数以预测螺旋形成的最终形态(螺旋角,手性和螺旋半径)。从实验上获得仿海钉螺表面形态,并从实验和理论共同验证和预测了细螺旋弹性带手性变换过程。利用所构建的螺旋弹性理论模型,预测螺旋形态从单稳态到双稳态变化中需满足几何条件(无量纲参数η≡W(?)>>1,W为宽度,κ为曲率、H为厚度)和力学条件(α≡f2/f1<0)。利用有限元分析软件,模拟双层同种弹性材料在不同预应变下自组装结构变形行为。当满足L>>W>>H,错配角φ≠0°,可实现圆环、纯扭转以及其他螺旋形态间的相互转变;当L≥W>>H,在双层施加预应变,且满足η≡W(?)>>1时,可实现双稳态形变结构,均与应用所构建的弹性理论模型计算结果一致。根据该理论模型及其原理,本研究制备了多种迭层复合材料,从实验上对上层和底层施加正交方向主应力,满足W>Wc=2.51(?),表现出高斯曲率为零的圆筒状双稳态特性(错配角φ≠0°时表现为螺旋双稳态结构);当厚度增加或尺寸减小时,表现出马鞍形单稳态特性(错配角φ≠0°时表现为高斯曲率为负的螺旋单稳态结构);当改变对称性时(Wc<W<L),理论预测边界的存在会降低整体势能,使得双稳态更趋向于长边界轴方向稳定:当有效表面主应力仅施加单个表面,W=L >>Wc时,复合材料呈不稳定型多态结构,当W<<Wc<L时,复合材料将过渡为各错配角等效的圆环结构。实验结果与理论模型预测相当吻合。而针对捕蝇草闭合的快速运动及其快速闭合机理问题,通过组织培养快速繁殖技术培育捕蝇草,利用显微结构分析技术研究其叶片及各器官功能,采用刺激感应毛、刺激中脉以及侧面触碰式触发方式探索捕蝇草闭合方式,模拟其生长与快速闭合,提出了叶片与中脉相互耦合引发的新的捕蝇草闭合机制,并根据模型设计和制备仿捕蝇草装置。捕蝇草叶片经过数次闭合—打开—再闭合—再打开或者脱水等其他生物物理原因可以导致刺激感应毛无效,针对这种类型的叶片加载外力,对其进行运动学分析,发现其依然存在快速闭合这一现象,并发现捕蝇草的部分叶片中还存在双稳态效应。利用Forterre不完备弹性理论讨论叶片在不同固有曲率下,拉伸和弯曲能间的非线性耦合关系,建立合理有效的双稳态模型,利用能量最小化原理分析可能出现单稳态、双稳态和准双稳态的情况。根据上述原理,制备了迭层复合材料,阐明了在不同初始预应力作用下不同单稳态、双稳态、不定形多态等不同形态之间的相互转变,解释叶片突然发生翻转的力学机制。并且,成功地将这一理论用于预测复合材料在不同初始表面应力下“帽”型球冠、“马鞍”型、“薯片”型双稳态以及“墨西哥鸡肉卷”型不稳定多态等形态间的转变。(本文来源于《福州大学》期刊2014-06-01)

刘荣桂,郭青,陈蓓,蔡东升,朱敏[5](2014)在《几何非线性效应下的CFRP索斜拉桥动力特性》一文中研究指出为研究CFRP索斜拉桥与钢索斜拉桥的静动力特性的区别,分别讨论以南京长江叁桥为原型的跨径为648m的CFRP索斜拉桥和钢索斜拉桥,采用有限元法对比分析了考虑几何非线性效应的CFRP索及钢索斜拉桥的主要静动力性能,并对比分析了垂度效应、大变形及梁-柱效应对这2种斜拉桥的静动力性能的影响。最后分析了不同的结构体系、辅助墩设置个数等参数对CFRP索斜拉桥的动力特性的影响。研究结果表明:垂度效应对CFRP索斜拉桥的静动力性能影响较小,对钢索斜拉桥静动力性能影响显着;大变形及梁-柱效应对2种斜拉桥的静动力性能影响较大,计算时不可忽略该效应;所得结论可为长大跨斜拉桥的分析计算提供一定的参考。(本文来源于《长安大学学报(自然科学版)》期刊2014年02期)

戴桂华,陈建平,王黛,胡立华[6](2013)在《酉水大桥大跨度连续箱梁桥斜交高墩几何非线性效应与稳定性分析》一文中研究指出以湖南省张花高速公路酉水大桥(80 m+145 m+80 m)大跨度悬臂浇筑预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,运用ANSYS软件建立主桥斜交高墩的叁维实体模型,分析了斜交高墩几何非线性效应下的变形、应力及多重非线性作用下的屈曲问题,并且对比分析了不同斜交角度情况下,桥墩非线性屈曲临界荷载的变化情况。分析结果表明:桥墩在考虑几何非线性条件下的整体变形、应力的绝对值都呈增大趋势,墩顶位移增大3.36%,最大拉应力增大3.62%,压应力减小4.27%,可供斜交高墩受力计算分析参考;桥墩特征值屈曲荷载临界值在几何非线性下比线性解小,在考虑材料、几何双重非线性效应下远小于仅考虑几何非线性效应及线性解,此结论对高桥墩几何非线性条件下承载力分析有重要参考意义;斜交角度从0°到90°变化,桥墩的非线性屈曲临界荷载由大变小再变大,在45°时出现极小值,对斜交高墩桥梁的斜交角度设计有重要指导意义。(本文来源于《公路工程》期刊2013年02期)

刘妍,魏储银[7](2012)在《考虑几何非线性效应的桩柱式高墩分析》一文中研究指出该文首先简述了几何非线性分析的理论,并列举了几何非线性目前求解的主要的方法,最后用牛顿-拉普森法对算例进行求解。计算结果表明,高墩的设计计算,几何非线性的影响不可忽视。(本文来源于《城市道桥与防洪》期刊2012年07期)

彭李立[8](2011)在《偏心受压墩柱几何非线性效应优化计算》一文中研究指出对于偏心受压长柱,设计计算中需考虑构件侧向挠度引起的二阶弯矩的影响。在公路桥规中规定了用偏心距增大系数来考虑构件的纵向挠曲以及偏压破坏过程中构件的材料非线性影响。而通过长期的工程实际经验,用偏心距增大系数来考虑构件的非线性影响偏于保守。出于经济性的考虑,提出偏心受压墩柱几何非线性影响系数的优化计算方法,使计算结果更加准确。(本文来源于《四川建筑》期刊2011年01期)

吴启和,张永涛,游新鹏[9](2010)在《大跨度斜拉桥变形几何非线性效应研究及现场验证》一文中研究指出桥梁结构的非线性研究主要涉及几何非线性和材料非线性两个方面,对于正常施工及使用的桥梁结构一般不允许出现塑性变形,因此桥梁结构施工全过程的非线性影响研究主要是指几何非线性影响研究。为了充分考虑几何非线性的影响,以主跨1 088m的苏通大桥为研究对象,根据现场实际施工情况,按线性、不考虑斜拉索垂度的部分几何非线性和完全几何非线性3种模式对几何非线性效应对结构变形的影响进行理论计算分析,并根据现场实测数据进行验证,总结了结构变形的几何非线性效应随施工悬臂长度的变化规律及其对结构变形的影响。(本文来源于《第十九届全国桥梁学术会议论文集(下册)》期刊2010-06-01)

吕明[10](2010)在《不同跨度斜拉桥变形的几何非线性效应分析》一文中研究指出围绕不同跨径斜拉桥考虑施工全过程的几何非线性分析问题展开研究工作,针对线性、部分非线性(只考虑垂度效应的影响)和完全非线性叁种计算工况,利用已有的计算数据分析了不同跨径斜拉桥悬臂施工过程的几何非线性行为,最后得到大跨度斜拉桥非线性影响的大小及其规律性。(本文来源于《工程与建设》期刊2010年02期)

几何非线性效应论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对飞机飞行过程中因受气动载荷作用、机翼几何非线性效应影响气动弹性稳定性,提出考虑结构大变形几何非线性效应的大展弦比机翼气动弹性特性分析方法。通过对MSC.Nastran软件二次开发实现该方法的计算流程。考虑大展弦比机翼几何大变形对气动面网格构型影响,在每个迭代步对气动面网格进行更新,求出大展弦比机翼在给定飞行状态下的静气动弹性变形,获得考虑机翼结构几何非线性效应的刚度矩阵,并进行机翼颤振特性分析。对大展弦比机翼模型进行气动弹性特性分析计算表明,与线性气动弹性分析结果相比,考虑机翼结构大变形几何非线性效应,机翼静气动弹性变形会影响机翼动力学特性,使机翼扭转频率明显下降,导致机翼几何非线性颤振速度低于线性颤振速度。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

几何非线性效应论文参考文献

[1].万鹏.桅杆结构考虑几何非线性效应的风致响应对比分析研究[D].广州大学.2015

[2].杨智春,张惠,谷迎松,宋淼.考虑几何非线性效应的大展弦比机翼气动弹性分析[J].振动与冲击.2014

[3].王伟,周洲,祝小平,王睿.考虑几何非线性效应的大柔性太阳能无人机静气动弹性分析[J].西北工业大学学报.2014

[4].郭巧杭.基于典型生物体的力学仿生和几何非线性效应研究[D].福州大学.2014

[5].刘荣桂,郭青,陈蓓,蔡东升,朱敏.几何非线性效应下的CFRP索斜拉桥动力特性[J].长安大学学报(自然科学版).2014

[6].戴桂华,陈建平,王黛,胡立华.酉水大桥大跨度连续箱梁桥斜交高墩几何非线性效应与稳定性分析[J].公路工程.2013

[7].刘妍,魏储银.考虑几何非线性效应的桩柱式高墩分析[J].城市道桥与防洪.2012

[8].彭李立.偏心受压墩柱几何非线性效应优化计算[J].四川建筑.2011

[9].吴启和,张永涛,游新鹏.大跨度斜拉桥变形几何非线性效应研究及现场验证[C].第十九届全国桥梁学术会议论文集(下册).2010

[10].吕明.不同跨度斜拉桥变形的几何非线性效应分析[J].工程与建设.2010

论文知识图

纤维模型几何非线性效应的影响轴方向位移分布图2.29考虑叁种几何非线性效应的...2.32考虑叁种几何非线性效应的...几何非线性效应的影响

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几何非线性效应论文_万鹏
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