一、张力结构节点设计评述（论文文献综述）
李婷婷[1]（2021）在《自供能式刮板链张力监测无线传感器节点研究》文中提出刮板输送机是矿井综采工作面煤炭运输的重要设备,其关键部件刮板链存在张力变化复杂且难以有效控制等问题,导致刮板输送机经常发生断链、跳链等故障。通过监测刮板链张力,可以对刮板输送机故障预测及防护起到指导作用。目前刮板链张力监测大多依靠人工巡检、监测电动机状态、监测载荷等来实现,精度较差且具有一定的滞后性,无法有效实时地监测刮板链张力。将无线传感器节点应用于刮板链张力监测可以满足监测实时性、高精度、高可靠性的要求,但如何让将节点与刮板链相结合,解决移动节点的能量供给问题,以高效监测刮板链张力值得深入研究。因此本文结合刮板输送机的工作原理和实际工作环境,提出了通过一种可自供能的无线传感器节点来监测刮板链张力的方法,并考虑将其嵌入刮板内部,实现了有效实时监测刮板链张力的目的。本文的研究内容主要如下:（1）刮板链张力监测方案设计。阐述了刮板输送机工作原理,结合刮板链张力监测需求提出了刮板链张力监测总体方案,通过将无线传感器节点嵌入刮板内部进而实时采集刮板链张力信息,同时为保证节点的续航能力,设计能量供给模块为节点供电。此外,搭建了节点的硬件架构,确定Sub-1GHz技术作为刮板链张力监测节点的无线通信技术。（2）节点的软硬件设计。首先设计了节点硬件的主控模块、数据采集模块、无线通信模块以及电源模块,设计了节点PCB且制作了实物;然后设计了节点初始化、低功耗模式、数据采集处理与数据发送等控制方案;最后通过Lab VIEW软件开发了远程监控端上位机软件。（3）能量供给模块设计。首先分析了节点的能量需求,结合刮板输送机工作原理和实际工作环境,设计了一种基于摩擦轮传动的能量收集装置,并基于能量收集装置的嵌入式安装要求,设计了具体的安装方案;针对能量收集装置间歇性工作、输出电压不稳定等问题,提出了基于双能量源的节点供能策略,并设计了能量管理电路,以保证能量供给模块持续稳定为节点供能。（4）节点性能测试与分析。首先测试了节点的基本功能,实验结果表明节点实现了数据的采集处理、无线传输的功能,上位机软件能够满足数据显示、存储、报警等需求;然后测试了节点的功耗,经过测试可知节点实际功耗与本文估算一致;接着测试了能量供给模块的性能,结果表明能量供给模块可持续稳定为节点供能;最后分析了自供能节点的续航能力,实验结果表明相比普通节点,自供能节点的续航能力提高了5倍。本论文有图67幅,表16个,参考文献101篇。
苏岩[2]（2021）在《新型空间结构形态创建研究与应用》文中认为结构形态学是研究结构形式的科学,通过对结构外在表现与内部工作机制的探究,力求创建更加丰富多样的结构形体,并实现一种以合理、自然、高效为目标的结构美学。结构形态学研究为空间结构的体系创新和性能优化提供了思想源泉和理论基础,对于促进我国由空间结构大国迈向空间结构强国具有重要意义。形态创建是结构形态学研究的核心内容之一,也是将结构形态学理论进行应用的主要途径,其目的是利用形态学方法生成兼具几何多样性与受力合理性的结构形态。本文首先对结构形态创建研究的关键理论问题进行了探讨,建立了形态创建的基本理论框架,并针对框架中的形态解析与形态优化部分提出了两种新方法,完善了结构创建的基础理论;然后针对四种新型空间结构进行了形态创建研究,不仅拓展了空间结构形式,而且结合具体工程实现了工程创新。本文主要工作内容包括以下几个方面:1)建立了形态创建基本理论框架,提出了多种形态解析和形态优化方法。提出了形态创建基本理论框架包含三个关键步骤:概念建模、形态解析和形态优化。概念建模是指通过学科交叉、学习自然规律、借鉴传统文化等方式将新的理论引入空间结构,建立结构形态雏形;形态解析研究包括结构构形的几何规律和参数化建模,以及结构传力规律和合理性评价;形态优化研究包括优化策略、优化模型和优化算法等。在形态创建研究中,应首先提出概念模型,然后针对概念模型进行形态解析,最后基于解析结果开展形态优化。本文还对上述基本理论框架进行了补充和完善:提出了基于传力路径的受力合理性评价方法,更加直观地揭示了结构内部的传力过程,丰富了形态解析方法;结合直接构形法与渐进优化法的优点,提出了分阶段形态优化法,解决了复杂形态要求下的形态优化问题。2)开展了Voronoi网格结构的形态创建研究。对于来源为几何构形的结构形态,往往具备构形新颖性与多样性,但是其受力方面相对薄弱。对于这类结构,本文选取了Voronoi网格结构开展了形态创建研究。首先,解析了Voronoi网格结构的构形及受力特点,提出了在将Voronoi网格转化为结构网格时的单元平面化修正方法,使其更符合结构受力要求;其次,针对Voronoi网格结构的特点,提出了一种以基点作为优化变量,同时考虑结构受力和网格质量的形态优化方法;最后,对形态优化方法的有效性和适用性进行了研究。这些工作为进一步实现Voronoi网格结构的工程推广提供了技术支撑。3)开展了逆吊型自由曲面结构的形态创建研究与工程应用。逆吊是一种古老的,同时又是非常高效的结构形态创建方法,但是由于逆吊曲面的固有特点,其结构几何构形相对单一。本文首先对逆吊型自由曲面结构进行形态解析,提出了可以通过少量控制点实现对整体曲面形状的描述;然后基于分阶段优化,提出了针对多控制点逆吊曲面形态优化的分步刚化法和模量调整法,解决了复杂造型要求的逆吊结构的形态创建问题;最后,将本文方法应用于2020年哈尔滨斯大林公园丁香花冰酒吧的设计,获得了良好的建筑结构效果。4)开展了互承结构的形态创建研究与工程应用。互承来源于传统文化,将其应用于空间网格结构可以更好地体现建筑美与结构美的交融。本文首先解析了互承结构的构形规律与传力特点,并基于其独特的搭接关系,提出了一种高效的几何构形参数化描述方法;之后,基于分阶段的形态优化,提出了一种可以同时考虑几何搭接和受力性能的形态优化方法;之后,为了进一步改善互承结构受力性能的不足,提出了一种弦支式互承结构新体系,并开展了相应的试验研究,验证了新体系传力的高效性;最后,将本文方法应用于2019年北京世园会黑龙江园互承结构网廊的设计,获得了行业学会奖励。5)开展了全张力体系的形态创建研究与体系创新。全张力体系由连续的受拉构件与不连续的受压构件组成,这种特殊的组成形式使得其结构形态与一般空间结构明显不同,一直是空间结构领域的研究热点。目前的全张力单元扩展方法只适用于单向扩展,使得全张力体系形式受到限制。本文首先深入研究了全张力体系的构形特点,发现全张力体系和互承结构在几何上具有相似性,进而提出利用这一特点实现全张力体系快速建模与双向扩展,丰富了全张力体系的形式;然后,基于分阶段优化,提出了可实现形状和拓扑联合优化的双向扩展全张力体系形态优化方法;最后,对所提形态创建方法的有效性和适用性进行了研究。
杜雪林[3]（2021）在《空间索膜反射面可展开天线的形态设计与展开动力学分析》文中研究表明随着空间科学的进步,星载天线沿着轻质化、大口径和高精度的方向发展,满足了天线多功能、多波段、高增益和高功率等的要求。网状反射面天线和以网状反射面天线为基础的静电成形薄膜反射面天线不仅能够实现天线大口径和轻质化需求,还能将反射面的型面精度维持在较高水平,因此得到广泛的关注。本文以可展开天线设计过程中柔性部件的形状构造和内力分布、动力学分析作为研究主线,针对星载可展开天线的研究热点,如型面分析方法、展开过程的动力学分析、驱动绳索滑轮系统的动力学分析和薄膜反射面的裁剪展平分析和拼接粘合分析等,进行了深入的讨论,主要工作如下:1)提出了包含索段连接器的索网结构形态分析方法。引入四元数来描述索段连接器的姿态,基于索段连接器的尺寸和姿态来更新索段端点的坐标,推导了索段连接器中心的力平衡方程和力矩平衡方程,建立起索网结构的型面分析模型。对比了考虑索段连接器和不考虑索段连接器在裁剪索段长度上的误差和对型面精度的影响,进行了索段长度的校核。在考虑桁架柔性变形的前提下,兼顾型面精度和预张力分布的均匀性,对索网结构进行了多目标优化分析。最后,将金属反射丝网和索网组成的索膜结构和桁架的位移协调关系考虑在内,进行索膜整体的分析和设计。经过对结果的讨论,验证了方法的有效性,有助于进一步提高天线的设计精度。2)提出了考虑桁架柔性变形和索网结构形态变化的天线展开过程动力学分析方法。基于绝对节点坐标法建立了表征桁架杆件柔性的梁单元模型,采用索单元结合过渡函数来描述松弛/张紧的索网,考虑展开过程中的运动约束等,建立了天线展开过程的准静态方程和动力学方程。仿真分析证明了本文模型的正确性,对准静态分析结果和动力学分析结果进行了对比研究,动静结合的分析方法有助于全面深入地解析天线展开过程中的力学问题。3)提出了能够描述驱动绳索在滑轮组之间传输的绳索滑轮系统动力学分析方法,从而建立了更为完整的天线展开动力学模型。将驱动绳索传过滑轮的长度定义为广义坐标,考虑滑轮的空间运动速度和绳索绕过滑轮的传输速度建立了绳索滑轮单元,在此基础之上建立了驱动绳索驱动的天线展开动力学模型。仿真分析结果和相应的地面样机展开实验证实了本文方法的可行性,另一方面对实验中的影响因素进行了分析,为提高天线的设计精度提供参考。4)提出了薄膜反射面的展平和拼接分析方法。基于无矩理论,获得了在工作状态下薄膜反射面上的经向和纬向应变的数学表达式,并以工作态的反射面为展平分析的出发点,从而省略掉复杂的找形过程,提高了分析效率。其次,以展平分析所得平面薄膜的形状为参考,进行反射面的制作,仿真分析和实验的对比,验证了分析结果的正确性。
陈学钏[4]（2021）在《重大航天工程系统融合原理、模型及应用》文中研究说明重大航天工程技术创新性强,投资规模庞大,参与单位众多,工程的组织管理挑战巨大,因此重大航天工程的研发实施也往往伴随着管理理论和方法的创新。例如,美国阿波罗计划催生了现代系统工程方法的应用,美国航天飞机推进了定量化风险分析技术概率风险分析方法的发展等。在我国,钱学森提出的“综合集成”理论和方法不仅很好地支撑了我国航天事业的发展,并且在国民经济的其他领域也获得了很好的应用。近些年来,我国陆续开展了探月工程、载人航天工程、北斗卫星工程等多项重大航天工程,“综合集成”理论和方法也获得了新的发展。有必要深入总结这些重大航天工程管理实践的宝贵经验,建立完善我国自己的重大航天工程管理理论体系,助力我国航天事业从“跟跑”到“并跑”“领跑”的关键转变。本文将基于我国重大航天工程管理实践,综合国外复杂性科学及我国“综合集成”的管理思想,从本体、认识和演化三个方面分析重大航天工程的复杂系统特征,揭示复杂性和整体性间张力驱动重大航天工程行为决策的动力机理,基于重大航天工程复杂性和整体性的演化规律提出系统融合原理,基于熵、负熵概念及其模型定量化描述系统融合原理,考虑系统演化阶段间关系构建基于贝叶斯网络的系统融合网络模型,并在北斗卫星工程“一箭双星”案例中进行应用。首先,重大航天工程多尺度复杂性分析研究。重大航天工程是一类典型的复杂系统,本文基于复杂系统理论,从工程本体、认识及其演化三个方面分析重大航天工程的多尺度复杂性特征。本文基于复杂系统的要素关联性建立了重大航天工程不同类型系统的描述框架,分析了工程本体存在的多尺度复杂性特征,说明了不同尺度复杂性间的矛盾关系。基于这种工程本体特征,本文分析了多尺度复杂性对工程认知带来的挑战,论述了平均场理论在分析该类系统存在的局限性,提出了在案例研究中认知重大航天工程多尺度复杂性的“分”“合”策略。与该策略相对应,本文从多尺度复杂性的演化视角提出了重大航天工程系统演化过程中存在的“竞”“和”机制。该部分研究为提出重大航天工程系统融合原理建立了理论和逻辑基础。第二,重大航天工程系统融合原理构建。该部分基于重大航天工程整体性和复杂性同时存在的基本认知,运用扎根理论方法,对北斗卫星工程管理实践进行案例研究。通过大规模的访谈和资料文本的处理,进行开放式编码、主轴编码和选择性编码,总结提炼促使重大航天工程复杂性和整体性同时演化发展的决策过程。该部分的研究揭示了重大航天工程微观复杂性和宏观整体性既矛盾又依存的张力驱动工程行为决策的动力机理,概括了包括“复杂性降解”和“整体性中和”的策略组合,提出了重大航天工程系统融合原理。该原理有助于发展我国航天工程的传统综合集成管理理论和方法。第三,重大航天工程系统融合原理熵模型构建。该部分基于生物系统的演化分析重大航天工程微观复杂性及宏观整体性演化过程,应用熵及负熵的概念和模型描述重大航天工程系统融合原理中“复杂性降解”和“整体性中和”过程,构建系统融合各阶段的双层规划模型,并且通过北斗卫星“一箭双星”测发流程决策说明该模型的应用。该部分的研究将为系统融合原理的实际应用提供定量化的方法。第四,重大航天工程系统融合原理网络模型构建。该部分考虑系统融合原理中各步骤的相关性,基于互信息熵描述重大航天工程中宏观整体性和微观复杂性之间的张力变化,在贝叶斯网络框架内针对系统融合各阶段的主要目标建立基于互信息熵的系统融合原理网络模型,并设计相关智能化算法求解各阶段模型。该部分研究将系统融合原理描述为贝叶斯网络的构建过程,能够充分利用重大航天工程中各阶段获得的相关数据,为今后智能化工程决策提供方法支持。在我国向航天强国迈进的过程中,重大航天工程的成功实施需要我国管理思想的理论和方法支持。本文的研究期望能够在我国自己的“综合集成”理论基础上进行理论和方法扩展,在世界重大工程理论研究领域发出中国的声音,形成基于中国实践的管理理论方法体系。
李娜[5]（2020）在《骨架支承式膜结构设计与分析》文中研究说明索膜结构是一种新型的空间结构形式,代表着当今建筑与材料技术的发展水平。骨架膜是索膜结构的一种形式,由于其自重轻、抗震性能良好、施工周期短、经济性,在各种大跨度结构中广泛应用。膜结构刚度低、变形大、所受到的风、雪等外部荷载是随机的、不确定的。这些偶然的、随机的不均匀荷载将引起膜面变形、褶皱松弛,甚至撕裂,造成结构破坏。探究膜结构的力学特性有助于该类结构推广应用。本文通过理论并结合数值模拟分析,得出结论,对此类膜结构工程设计有一定参考价值。为满足建筑使用功能要求,本工程采用大跨度拱形空间管桁架作为钢骨架,骨架上面布置张紧膜材,形成一个较为规则的、相对平整的封闭结构。本文以此结构为工程背景,利用钢结构设计软件3D3S,依据现行规范规程和理论对膜结构形态、荷载分析进行理论和仿真研究,主要内容如下:（1）介绍膜结构研究现状及发展前景,确定本文研究内容、方法及技术路线。阐述膜结构的分类和特点,及膜材料的组成、分类和力学特性。（2）阐述膜结构的变形理论和非线性有限元法。（3）介绍工程概况、找形方法,利用3D3S软件建立计算模型对结构施加初始预张力进行找形分析,反复计算找到最小平衡曲面。研究参数初始预张力和张拉刚度对找形的影响,分析找形后膜面应力与位移,总结相应规律。（4）利用3D3S软件,在找形基础上,对结构进行荷载分析,考虑几何非线性,建立荷载作用下的非线性变形方程。根据我国《膜结构技术规程》、日本设计方法、德国设计方法,对结构在不同荷载组合作用下进行非线性分析,研究膜面应力、变形情况;并对比三种设计方法。（5）研究初始预张力、张拉刚度、膜材正交异性等因素对骨架膜结构力学性能的影响,绘制荷载-膜面应力、荷载-膜面位移曲线,并分析得出相应结论。
夏峻嵩[6]（2020）在《基于技术理论范畴的小型试验性建筑研究》文中指出从技术层面对小型试验性建筑研究对象进行关注和探讨,是当前建筑学研究和实践的一个重要组成部分,也是建筑学未来实践发展的迫切需要。本论文在系统梳理相关技术理论的基础上,重点以工程哲学作为理论指引,勾勒并还原技术背景下的小型试验性建筑发展和演绎路径和轨迹,深入探究不同时期、不同阶段和不同层面的小型试验性建筑的反传统、多元化和开放性的现象,并且归纳和总结这些现象背后的技术规律和建筑特性。论文研究的主线和脉络:对小型试验性建筑的概念缘起、演化发展和异化拓展等概念和内容进行了论述,并围绕工程哲学的价值论、认识论、方法论对目前的小型试验性建筑展开深入分析和研讨,最终回归到小型试验性建筑的本体结构技术的解析。论文建立了依托工程哲学理论作为小型试验性建筑研究的基本框架,从崭新的结构技术视角对小型试验性建筑现象加以重新解读和诠释,通过对各个时期的小型试验性建筑的技术创新、技术演化和以及基于技术的形态异化的深度解构分析,推演了小型试验型建筑未来发展的方向,论文同时论证及强化了结构主导下的小型试验性建筑的创新的意义和价值,探索了以结构技术驱动的小型试验性建筑设计实践发展若干可行的途径。论文研究的主要内容和成果:系统梳理了小型试验性建筑的技术背景理论及相关工程哲学理论,并提取了核心要素作为论文研究的支撑;分析了小型试验性建筑的概念缘起及本质形态,从结构的基本构成分析、建构以及重构等角度明晰了小型试验性建筑演进的基本逻辑;从工程哲学的价值论、认识论以及方法论对应的历史观、自然观和实践观的角度,剖析各种具有代表性的小型试验性建筑现象,提出了一种以结构整合作为设计主导的小型建筑的试验性方向;从工程哲学的本体论角度,用结构构件的还原分析方法来进一步深入探讨小型试验性建筑的体系整合技术路径,在此基础上建立了工程哲学背景下清晰的小型试验性建筑研究的体系,并为小型试验型建筑的实践提供方向性指引及具体技术实现策略。论文研究的创新点:通过从工程哲学的视角以结构整合的设计方法对小型试验性建筑进行深入的剖析,建立结构为先导的建筑设计方法,强化结构作为建筑形态、空间的主体控制要素,对国内建筑设计的方法提出较明确的方向建议,促进国内设计方法研究的逐步更新,最终实现小型试验性建筑研究的社会实践价值。全文约29.57万字,其中正文部分26.07万字,引用和注释部分3.5万字,图219幅,表格5张
闫俊[7]（2020）在《深水串联浮筒锚泊系统动力特性及运动响应》文中指出锚泊定位系统作为浮式结构物最常用的被动式定位方式,其工作原理是利用锚泊线把水面浮式结构物与固定在海底的锚固基础连接起来,约束浮式结构物的运动响应在允许的范围内,同时还需要保证锚泊系统自身的强度设计使其不产生过大的锚泊张力。按照锚泊线的线形形状可以分为两类:悬链式和张紧式。悬链式锚泊系统是浮式结构物传统且最常用的定位方式,通过自身重力的变化为浮式结构物提供回复力,但是对于深水或超深水浮式结构物,随着作业水深的增加,由钢链和钢缆组成的传统悬链式锚泊线自重也会快速增加而使得经济成本增加相对过大,同时其水平刚度减小造成浮式结构物的定位能力很快下降和竖向承载能力减小,但由于卧地段的存在而使其具有较高的安全储备性能。张紧式锚泊系统一般采用合成纤维材料,具有重量轻、回复刚度大的优势,但是合成纤维材料动刚度、蠕变和迟滞等材料和力学复杂特性使得张紧式锚泊系统的破坏形式非常复杂。基于上述研究背景,本文提出深水串联浮筒锚泊系统的设计概念,并对浮筒的大小和位置进行优化设计,既能保留传统悬链式锚泊系统安全系数高、对锚泊基础要求低、总体造价低的优点,同时能够减小锚泊系统对平台产生的竖向荷载、改善深水浮式平台的运动响应、降低缆索的破断风险,可以将其向深水和超深水进行应用。具体开展的研究工作如下:（1）浮筒水动力性能实验与数值研究:首先,针对浮筒在水下非定常运动受到的流体作用力,建立其水动力系数的计算方法;然后,对球形浮筒在正弦强迫激励下的水动力性能进行实验研究;最后,利用计算流体力学软件,对球形浮筒在低频和波频运动下的水动力性能开展研究,给出浮筒水动力系数的变化规律。（2）锚泊线静动力响应计算方法及其实验验证:首先,建立锚泊线的静动力响应数值求解方法;然后,提出一种改进的锚泊阻尼计算方法;最后,在大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室开展单根锚泊线的物理模型实验,进一步验证本文提出方法的正确性与有效性。（3）串联浮筒锚泊系统的静力特性与优化设计:首先,研究不改变悬链式锚泊线参数和布置情况下,直接串联浮筒对锚泊系统静力特性的影响;然后,基于工程需求,提出串联浮筒锚泊系统的优化设计原则并给出优化设计步骤;最后,对优化设计的串联浮筒锚泊系统静力特性进行研究,阐明优化设计串联浮筒锚泊系统的优点。（4）串联浮筒锚泊系统的动力特性:首先,研究串联浮筒对锚泊线张力放大的作用机理;然后,分析串联浮筒对锚泊阻尼的影响规律;最后,结合本文提出的改进锚泊阻尼计算方法,深入揭示串联浮筒对锚泊阻尼的影响机理。（5）串联浮筒对浮式平台及锚泊线运动响应的影响:首先,建立浮式平台-锚泊系统运动响应的耦合时域分析模型;然后,以一座半潜式平台及其锚泊系统为对象,研究优化设计串联浮筒锚泊系统对平台及锚泊系统运动响应的影响;最后,开展半潜平台-锚泊系统的物理模型实验,验证本文提出的优化设计串联浮筒锚泊系统优越性。
刘子严[8]（2020）在《单向索杆桁架的位移控制及稳定性分析》文中提出预应力索杆桁架是一种柔性结构体系,因其自重轻,结构形式布置轻盈简洁并富有独特的建筑韵律而受到许多建筑师的青睐。由于其结构形式适用于大跨度的屋顶及玻璃幕墙等,近几十年来被越来越多的建筑所采用。把预应力技术引入普通的桁架结构设计概念中,可以将普通钢构代替为受拉能力更强的高强度材质拉索,达到安全,经济且高效施工的目的。相对于普通的桁架结构体系的研究,预应力桁架体系的力学分析研究相对落后于实际工程运用,因此预应力索杆桁架的位移控制及稳定性是一个值得深入研究的课题。本文就预应力索杆桁架的特点,着重研究了以下几个方面的内容:首先对国内外研究成果进行了梳理,总结了预应力索杆桁架结构的基本理论,介绍了其基本结构形式及计算中的基本定义,给出了索杆体系找形的基本方法及计算的参数的选取。其次分析了索杆桁架中影响竖向位移控制的三个因素,建立了预应力控制、截面大小控制及结构高度控制的基本理论及控制方法,并阐述了三个因素互相之间的制约关系。再次介绍了索杆桁架结构稳定设计的两种稳定理论,运用其原理对建立的计算模型进行分析;阐述了索杆结构布置形式、预应力及平面外构件约束等因素对索杆桁架稳定性能的影响。最后通过对实际工程案例的计算分析,总结出类似工程的选型依据。
刘琦[9]（2020）在《自适应肋环型索穹顶结构形态多目标优化控制研究》文中提出随着人工智能理论和技术的日益成熟,智能结构的概念开始在土木工程领域兴起与发展。索穹顶结构体态轻盈、形态控制易于实现的特点正是结构智能化所必须的关键属性。因此对引入了智能结构概念的自适应索穹顶结构进行研究具有重要意义。本文以130m跨度设内拉环的肋环型索穹顶结构作为研究对象,通过在构件中加入作动器,使之成为能根据需求对结构形态进行调整的自适应结构。从索穹顶结构基本理论出发,系统的对其进行了多种目标的优化控制研究。具体包括荷载作用下内力、形状优化控制以及多变量的形态优化控制、形态多目标同步优化控制。基于索穹顶结构的非线性有限元分析理论,编写了迭代求解结构单元长度变化下的结构响应MATLAB计算程序。采用有限元软件ANSYS对程序结果进行验证,得出了程序结果有效准确的结论。并通过算例总结出了结构响应与杆单元、索单元长度变化的规律。基于多种群遗传算法和粒子群算法进行了内力、形状优化控制研究。分别以荷载作用下的内力、形状优化控制为目标,以作动器作动量为自变量,建立了内力、形状优化控制数学模型,提出了基于这两种算法的求解策略,编制了相应程序。通过算例比较了两种算法的优劣,分别得出了内力、形状优化控制中的最优作动器布置方案,并且总结归纳了控制单元数量、控制单元位置等对优化效果的影响规律,为设计者选取控制单元提供了理论指导。在内力、形状优化控制的基础上,引入控制单元位置变量作为自变量,进行了多变量的形态优化控制研究。并在考虑必须约束条件外,增加形态控制要求条件作为约束条件,建立了数学模型。提出了基于粒子群算法的循环遍历求解策略,并验证了算法的适用性。接着以内力优化为优化目标,并设定具体的形态控制要求进行算例分析,分别得出了一类单元控制、两类单元协同控制、三类单元协同控制这三种情况下考虑所有可能作动器布置方案的最优方案。最优方案分别为内圈脊索、内圈脊索+中圈斜索、中圈脊索+中圈斜索+外圈脊索,分别使结构工作状态系数较荷载态下降17.36%、21.45%、30.29%。最后探讨了控制单元数量、控制单元位置对结果的影响。以内力优化与形状优化作为两个优化目标进行同步优化控制,建立了多目标数学模型,提出了基于Pareto最优解机制的NSGA-Ⅱ求解策略。在此基础上,将离散变量——控制单元位置向量加入到了数学模型中,建立了多变量的形态多目标同步优化控制数学模型,并提出了外层遍历循环,内层多目标寻优,最终非支配排序的基于改进的NSGA-Ⅱ的求解策略。通过算例验证了两种求解策略的实用性与准确性,并分别得出了两种优化模型下的Pareto最优解集,对结果进行了比较分析,总结了控制单元数量对Pareto前沿的影响规律,为决策者可以根据自身需求做出合理选择提供了理论支持。
刘瑞伟[10]（2020）在《索肋张拉式空间折展天线机构设计与索网找形研究》文中研究说明空间网面可展开天线是一类由展开机构、金属反射面和索网结构构成的空间可展开系统,随着航天器结构向大口径方向发展,网面可展开天线也成为各航天大国广泛关注和研究的热点。但目前空间网面可展开天线存在质量大、刚度和展开精度低等问题,制约了大型可展开天线在宇航空间领域中的广泛应用。本文采用大量张紧柔性索作为连接构件,确定索肋张拉式折展天线机构设计方案,创新设计出一种索肋张拉式折展天线,与传统桁架铰接式可展开机构相比具有更高的刚度和更轻的质量。并对索肋张拉式折展天线非线性力学建模、结构参数优化、索网找形与精度调整和地面模拟实验等方面进行了深入的理论和实验研究。面向空间网面展开天线大口径、高刚度和轻质量的需求,本文提出一种索肋张拉式可展开天线机构。综合考虑天线系统的焦径比、展收功能、收拢率等方面的要求,建立展开单元几何参数与几何构型之间的对应关系,并确定机构单元数的评价指标,分析各种类型拉索对天线系统结构刚度的影响,优选出最佳的天线机构单元数及拉索的布置形式。建立预应力索、梁单元刚度数学模型,分析预应力对梁、索单元非线性的影响规律,为后续索梁结构的非线性动力学建模奠定理论基础。基于几何非线性有限元方法,研究天线机构展开后的动力学特性,在传统动力学模型的基础上,添加与结构预应力分布相关的几何非线性刚度项,建立非线性拉索单元和桁架梁单元刚度分析模型。基于节点坐标矩阵和构件连接矩阵,推导出天线展开机构的肋杆和拉索的空间矢量矩阵。通过添零处理和矩阵转换,解决索、梁单元刚度矩阵维度不匹配问题,建立含预应力的索肋张拉式天线整体结构的动力学模型,分析张紧索的预应力对整个天线系统刚度的非线性影响,得到新型天线展开结构的固有频率及振型。该种建模方法为预应力结构及索-梁结构的非线性动力学求解提供了理论支撑。天线机构中各类型张紧索预应力的分布、大小及天线结构参数直接影响展开天线的性能。本文基于非线性有限元法和基因遗传算法,综合考虑展开天线结构柔性变形的影响,提出一种张紧索预应力分布设计方法,建立天线系统结构形状误差与张紧索预应力对应关系模型,以天线结构的形状精度最高作为优化目标,在一定的约束条件下,优选出多种类型张紧索的预应力分布和大小。在此基础上,以固有频率约束下的天线刚度/质量比最大作为优化目标,优选出最佳的天线机构中肋杆和张紧索的结构参数。天线索网的结构及其形面精度直接决定了天线反射信号的能力,本文考虑索网的悬垂效应,进行精细的网格划分,分析索网等分段数对抛物面拟合精度的影响,确定了天线索网结构以及各索段的理想长度。基于力密度法建立索网结构内所有节点的静力平衡方程,提出考虑展开机构变形的索网结构找形方法,并以各索段的力密度值作为设计变量,综合考虑展开机构边界变形的影响,建立天线索网结构找形优化模型,优选出形面精度和拉索预应力分布均匀性最佳的索网结构,该种网面找形方法能够显着提高可展开天线的形面精度。另外,基于节点调整法实现了索网精度的快速调整,避免拉索出现松弛或过张紧的状态,进一步提高了索网结构的形面精度。为了验证本文所提出的折展天线机构方案的可行性和理论分析的正确性。根据索肋张拉式折展天线机构的展开原理及优化设计的结果,制造出一套实验样机,该新型展开机构具有高刚度、轻质量及高折叠比等特点,且具有良好的展收性能。通过对索肋张拉式折展天线展开精度、静刚度、动刚度及索网结构的形面精度实验研究,验证了索肋张拉式天线整体结构的非线性动力学建模方法和网结构找形方法的正确性。
二、张力结构节点设计评述（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、张力结构节点设计评述（论文提纲范文）
（1）自供能式刮板链张力监测无线传感器节点研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 刮板链张力监测方案设计 |
| 2.1 刮板链工作环境 |
| 2.2 刮板链张力监测需求分析 |
| 2.3 刮板链张力监测方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 刮板链张力监测节点软硬件设计 |
| 3.1 节点硬件设计 |
| 3.2 节点控制方案设计 |
| 3.3 远程监控上位机软件设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 刮板链张力监测节点能量供给模块设计 |
| 4.1 节点能量需求分析 |
| 4.2 能量收集装置设计 |
| 4.3 能量管理电路设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 刮板链张力监测节点性能测试与分析 |
| 5.1 节点功能测试 |
| 5.2 节点功耗测定与分析 |
| 5.3 能量供给模块性能测试与分析 |
| 5.4 节点续航能力分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）新型空间结构形态创建研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 结构形态学研究现状 |
| 1.2.1 结构形态学思想来源 |
| 1.2.2 理论框架与概念化模型 |
| 1.2.3 形态创建方法研究 |
| 1.3 典型自由形态空间结构 |
| 1.3.1 自由拓扑网格结构 |
| 1.3.2 自由曲面结构 |
| 1.3.3 互承式空间网格结构 |
| 1.3.4 全张力体系 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第2章 空间结构形态创建理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 空间结构形态创建基本理论框架 |
| 2.2.1 空间结构的概念建模 |
| 2.2.2 空间结构的形态解析 |
| 2.2.3 空间结构的形态优化 |
| 2.3 基于传力路径的受力合理性评价 |
| 2.3.1 传力路径与传力效率系数 |
| 2.3.2 典型算例受力合理性评价 |
| 2.4 分阶段形态优化法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 Voronoi网格结构形态创建 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Voronoi网格结构形态解析 |
| 3.3 Voronoi网格单元平面化修正 |
| 3.4 Voronoi网格结构形态优化 |
| 3.4.1 目标函数的确定 |
| 3.4.2 初始变量的生成 |
| 3.4.3 形态优化的求解 |
| 3.5 形态创建方法适用性研究 |
| 3.5.1 平面Voronoi网格结构 |
| 3.5.2 半椭球形Voronoi网格结构 |
| 3.5.3 自由曲面Voronoi网格结构 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 逆吊型自由曲面结构形态创建 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 逆吊型曲面结构形态解析 |
| 4.3 逆吊曲面形态优化的分步刚化法 |
| 4.3.1 分步刚化法基本理论 |
| 4.3.2 分步刚化法有效性研究 |
| 4.4 逆吊曲面形态优化的模量调整法 |
| 4.4.1 模量调整法基本理论 |
| 4.4.2 模量调整法有效性研究 |
| 4.5 逆吊曲面结构形态创建方法工程应用 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 互承式空间网格结构形态创建 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 互承结构的形态解析 |
| 5.3 基于搭接关系的互承结构构形描述 |
| 5.3.1 构形描述参数 |
| 5.3.2 构形误差函数 |
| 5.4 互承结构分阶段形态优化法 |
| 5.4.1 互承结构找形分析 |
| 5.4.2 互承结构形状优化 |
| 5.4.3 形态优化方法适用性研究 |
| 5.5 弦支式互承结构的提出 |
| 5.5.1 弦支式互承网格结构简介 |
| 5.5.2 模型试验概况 |
| 5.5.3 试验结果及分析 |
| 5.6 互承结构形态创建方法工程应用 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 双向扩展全张力体系形态创建 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 全张力体系形态解析 |
| 6.3 基于互承构形的全张力体系双向扩展 |
| 6.4 全张力体系的去刚体运动找形法 |
| 6.5 双向扩展全张力体系分阶段优化法 |
| 6.5.1 全张力体系的拓扑优化 |
| 6.5.2 全张力体系的形状优化 |
| 6.5.3 形态创建整体流程 |
| 6.6 全张力体系形态创建方法适用性研究 |
| 6.6.1 全张力体系形态优化方法验证 |
| 6.6.2 四压杆单元双向扩展全张力体系 |
| 6.6.3 三压杆单元双向扩展全张力体系 |
| 6.6.4 多种类单元双向扩展全张力体系 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）空间索膜反射面可展开天线的形态设计与展开动力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 工程背景 |
| 1.2 天线形态分析的研究现状 |
| 1.2.1 索网形态分析方法 |
| 1.2.2 影响形态分析精度的因素 |
| 1.3 可展开天线多体动力学研究现状 |
| 1.3.1 多刚体动力学研究方法 |
| 1.3.2 柔体系统动力学研究方法 |
| 1.3.3 天线展开过程分析 |
| 1.4 薄膜反射面的设计制作 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第二章 网状反射面天线的初始形态分析 |
| 2.1 基于力密度法的索网平衡方程 |
| 2.2 含索段连接器的索网形态分析 |
| 2.2.1 四元数描述的刚体姿态 |
| 2.2.2 索网形态优化模型 |
| 2.2.3 含索段连接器索网形态分析算例 |
| 2.2.4 校核方程的推导 |
| 2.2.5 索段长度校核算例 |
| 2.3 考虑桁架变形的索网结构多目标优化设计 |
| 2.3.1 多目标优化模型 |
| 2.3.2 考虑桁架变形的索网形态分析算例 |
| 2.4 索膜结构形态分析 |
| 2.4.1 等应力膜单元模型 |
| 2.4.2 索膜优化模型的建立 |
| 2.4.3 索膜结构分析算例 |
| 2.5 考虑桁架变形的索膜结构形态分析 |
| 2.5.1 膜单元的初始形状 |
| 2.5.2 整体形态分析模型的建立 |
| 2.5.3 考虑桁架变形的天线形态分析算例 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 角速度规划的天线展开过程动力学分析 |
| 3.1 可展开天线的展开原理及运动学分析 |
| 3.2 可展开桁架和索网结构的有限元模型 |
| 3.2.1 绝对节点坐标法梁单元的介绍 |
| 3.2.2 桁架展开过程中的约束表达 |
| 3.2.3 索网模型的建立 |
| 3.3 天线展开过程的准静态分析 |
| 3.3.1 准静态模型的建立 |
| 3.3.2 天线展开过程的准静态分析算例 |
| 3.4 天线展开过程的动力学分析 |
| 3.4.1 动力学模型的建立 |
| 3.4.2 算例1 |
| 3.4.3 算例2 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 变长度索驱动的天线展开过程动力学分析 |
| 4.1 可展开桁架中的驱动绳索 |
| 4.2 绳索滑轮系统的动力学分析 |
| 4.2.1 绳索滑轮系统模型的建立 |
| 4.2.2 简单滑轮组仿真算例 |
| 4.3 抛物柱面天线的索网构型 |
| 4.3.1 抛物线索段划分 |
| 4.3.2 抛物柱面天线索网形态分析算例 |
| 4.4 包含驱动绳索的天线展开过程动力学分析 |
| 4.4.1 包含驱动绳索的天线整体模型 |
| 4.4.2 抛物柱面天线展开过程的动力学分析算例 |
| 4.5 方形抛物柱面天线展开过程的地面实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 薄膜天线反射面的设计 |
| 5.1 薄膜结构的无矩理论 |
| 5.2 三角形膜单元 |
| 5.3 薄膜反射面的展平和拼接分析 |
| 5.3.1 子曲面的展平分析 |
| 5.3.2 薄膜反射面的拼接分析 |
| 5.3.3 反射面展平和拼接过程仿真算例 |
| 5.4 薄膜反射面的拼接制作实验 |
| 5.5 薄膜展开动力学分析 |
| 5.5.1 膜单元质量 |
| 5.5.2 薄膜单元的接触 |
| 5.5.3 展开运动方程 |
| 5.5.4 薄膜单摆运动仿真分析 |
| 5.6 薄膜伞状天线动力学分析 |
| 5.6.1 径向肋的运动学分析 |
| 5.6.2 伞状天线肋的运动学展开过程算例 |
| 5.6.3 伞状薄膜天线展开分析算例 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）重大航天工程系统融合原理、模型及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和目的 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究问题 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 国内外相关领域的研究进展 |
| 1.2.1 复杂系统 |
| 1.2.2 熵 |
| 1.2.3 重大工程复杂性 |
| 1.2.4 重大工程管理理论 |
| 1.2.5 国内外文献研究评述 |
| 1.3 论文主要研究内容及方法 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究程序和方法 |
| 第2章 重大航天工程多尺度复杂性分析 |
| 2.1 重大航天工程多尺度复杂性本体 |
| 2.1.1 重大航天工程复杂系统 |
| 2.1.2 重大航天工程多尺度复杂性表现 |
| 2.1.3 重大航天工程多尺度复杂性间关系 |
| 2.2 重大航天工程多尺度复杂性认知 |
| 2.2.1 重大航天工程多尺度复杂性认知需求 |
| 2.2.2 重大航天工程多尺度复杂性认知策略 |
| 2.2.3 重大航天工程多尺度复杂性认知结果 |
| 2.3 重大航天工程多尺度复杂性演化 |
| 2.3.1 重大航天工程多尺度复杂演化特征 |
| 2.3.2 重大航天工程多尺度复杂性演化机制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 重大航天工程系统融合原理 |
| 3.1 扎根理论方法 |
| 3.2 案例选择与研究方案 |
| 3.2.1 案例选择 |
| 3.2.2 研究方案 |
| 3.2.3 效度验证 |
| 3.3 基于扎根理论的北斗卫星工程案例分析 |
| 3.3.1 开放式编码 |
| 3.3.2 主轴编码 |
| 3.3.3 选择式编码 |
| 3.3.4 理论饱和度检验 |
| 3.4 重大航天工程系统融合原理构建 |
| 3.4.1 系统融合原理的动力机制 |
| 3.4.2 系统融合原理的策略组合 |
| 3.4.3 系统融合原理的实施效果 |
| 3.4.4 系统融合原理的核心观点 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 重大航天工程系统融合原理熵模型 |
| 4.1 基于熵的系统融合原理分析 |
| 4.2 基于熵及负熵的系统融合原理建模 |
| 4.2.1 复杂性探索和整体性叠加 |
| 4.2.2 复杂性吸收和整体性相容 |
| 4.2.3 复杂性分解和整体性固化 |
| 4.2.4 复杂性承担和整体性重构 |
| 4.3 熵模型在“一箭双星”案例中的应用 |
| 4.3.1 “一箭双星”系统融合案例 |
| 4.3.2 案例计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 重大航天工程系统融合原理网络模型 |
| 5.1 系统融合原理网络模型框架 |
| 5.2 系统融合原理网络模型 |
| 5.2.1 复杂性探索和整体性叠加模型 |
| 5.2.2 复杂性吸收和整体性相容模型 |
| 5.2.3 复杂性分解和整体性固化模型 |
| 5.2.4 复杂性承担和整体性重构模型 |
| 5.3 网络模型在“一箭双星”案例中的应用 |
| 5.3.1 贝叶斯网络拓扑结构的建立 |
| 5.3.2 网络节点概率分布的确定 |
| 5.3.3 贝叶斯网络模型的改进及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录1 重大航天工程管理经验访谈提纲 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）骨架支承式膜结构设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态 |
| 1.2.1 国内研究现状及发展动态 |
| 1.2.2 国外研究现状及发展动态 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 第2章 膜结构简介 |
| 2.1 膜结构分类及优缺点 |
| 2.1.1 膜结构分类 |
| 2.1.2 膜结构的优缺点 |
| 2.2 膜材的结构、分类及特性 |
| 2.2.1 膜材的结构 |
| 2.2.2 膜材的分类 |
| 2.2.3 膜材的特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 膜结构分析基本理论及软件介绍 |
| 3.1 膜面变形理论 |
| 3.1.1 小挠度理论下的膜面变形 |
| 3.1.2 荷载下膜面大变形 |
| 3.2 膜结构非线性有限元分析方法 |
| 3.2.1 基本假定及单元划分 |
| 3.2.2 建立坐标系 |
| 3.2.3 位移函数 |
| 3.2.4 物理条件 |
| 3.2.5 非线性几何关系 |
| 3.2.6 有限元基本方程 |
| 3.3 几何非线性平衡方程求解与收敛准则 |
| 3.3.1 非线性求解方法 |
| 3.3.2 收敛准则 |
| 3.4 膜单元褶皱处理 |
| 3.5 有限元设计软件3D3S介绍 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 膜结构找形分析 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 找形方法 |
| 4.2.1 动力松弛法 |
| 4.2.2 力密度法 |
| 4.2.3 非线性有限单元法 |
| 4.3 骨架膜找形分析 |
| 4.3.1 预张力的取值原则 |
| 4.3.2 3D3S找形分析步骤 |
| 4.3.3 找形结果 |
| 4.4 设计参数对找形影响 |
| 4.4.1 预张力对骨架膜找形的影响 |
| 4.4.2 张拉刚度对骨架膜找形的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 膜结构荷载分析 |
| 5.1 荷载作用下膜结构可能失效形式 |
| 5.2 膜结构设计方法 |
| 5.2.1 我国膜结构设计方法 |
| 5.2.2 日本膜结构设计方法 |
| 5.2.3 德国膜结构设计方法 |
| 5.3 荷载种类及分析 |
| 5.3.1 荷载种类 |
| 5.3.2 荷载分析 |
| 5.4 荷载组合 |
| 5.4.1 我国设计方法 |
| 5.4.2 日本设计方法 |
| 5.4.3 德国设计方法 |
| 5.5 计算结果及分析 |
| 5.5.1 我国设计方法 |
| 5.5.2 日本设计方法 |
| 5.5.3 德国设计方法 |
| 5.5.4 对比三国设计方法 |
| 5.6 不同设计参数对膜结构的影响 |
| 5.6.1 预张力对膜结构的影响 |
| 5.6.2 张拉刚度对膜结构的影响 |
| 5.6.3 膜材正交异性对膜结构的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）基于技术理论范畴的小型试验性建筑研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论及文献综述 |
| 1.1 绪论 |
| 1.1.1 技术概念的缘起 |
| 1.1.2 哲学、技术哲学概念辨析及工程哲学概念的出现 |
| 1.1.3 工程哲学的概念背景 |
| 1.1.4 建筑技术的历史演化 |
| 1.1.5 试验性建筑的概念源起 |
| 1.1.6 小型化的试验性建筑——“小”+“试验性”的特征 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 研究的现状动态 |
| 1.2.2 研究存在的问题及解决方案 |
| 1.2.3 研究的方法 |
| 1.2.4 研究的框架 |
| 第二章 试验性建筑的背景技术理论回顾与辨析 |
| 2.1 工程哲学及工程哲学的“技术思维” |
| 2.1.1 工程哲学与建筑哲学的辨析 |
| 2.1.2 工程哲学的理论逻辑基础——“技术思维” |
| 2.2 从工程哲学的角度回顾试验性建筑的发展 |
| 2.2.1 工程哲学对试验性建筑基本特征的影响 |
| 2.2.2 试验性建筑对工程哲学理论的反馈 |
| 2.2.3 试验性建筑的技术发展历程回顾 |
| 2.2.4 试验性建筑的最终技术选择 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 试验性建筑的基本建造方法分析 |
| 3.1 工程哲学范畴下的建筑结构设计关系概述 |
| 3.2 试验性建筑的微观建构分析——基于建造的形态演化 |
| 3.2.1 建造原型解析——“结”的概念 |
| 3.2.2 支撑单元“结”的空间转换 |
| 3.2.3 “编织”形态的结构支撑空间试验 |
| 3.3 试验性建筑结构体系的重构——基于材料受力的建造表达 |
| 3.3.1 “互承式”试验性木构的建造重构 |
| 3.3.2 精确控制支撑节点的钢结构建造重构 |
| 3.3.3 基于效能优化的混凝土建造重构试验 |
| 3.3.4 基于材料衍生更新的建造试验 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于工程哲学的试验性表现及技术逻辑演绎 |
| 4.1 小型试验性建筑演绎的价值论分析 |
| 4.1.1 聚焦结构维度的建筑师的小型试验性建筑演绎 |
| 4.1.2 基于结构逻辑思维的工程师的试验性建筑演变 |
| 4.1.3 基于结构+建筑的复合逻辑思维的试验性建筑演变 |
| 4.2 工程哲学认识论对小型试验性建筑发展的影响 |
| 4.2.1 模拟自然形态的小型试验性建筑拓展 |
| 4.2.2 结合时代技术的“可变”人工自然试验 |
| 4.3 工程哲学方法论对小型试验性建筑发展的影响 |
| 4.3.1 小型试验性建筑支撑方式的结构逻辑演绎 |
| 4.3.2 小型试验性建筑表皮重构的结构拓展转换 |
| 4.3.3 一体化结构整合形态的小型试验性建筑的拓展演变 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 工程哲学范畴下的小型试验性建筑本体还原 |
| 5.1 基于构件效能优化的小型试验性建筑 |
| 5.1.1 基于梁元构件效能优化的小型试验性建筑支撑还原 |
| 5.1.2 基于柱元构件效能优化的小型试验性支撑还原 |
| 5.1.3 基于柱板构件结合效能优化的小型试验性建筑支撑还原 |
| 5.2 基于构件材料重构的小型试验性建筑 |
| 5.2.1 基于木构构件的小型试验性还原重构 |
| 5.2.2 基于钢构件重构的小型试验性建筑还原重构 |
| 5.2.3 基于混凝土构件的小型试验性建筑还原重构 |
| 5.3 基于结构本体的自由异化表现还原 |
| 5.3.1 基于材料的试验性再生形态拓展还原 |
| 5.3.2 追求连接异化的小型试验性建筑还原 |
| 5.3.3 支撑“消解”的小型试验性极简还原 |
| 5.3.4 “弱建筑”思维模式下的模数化的结构空间试验 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结语 |
| 6.1 论文回顾总结 |
| 6.2 小型试验性建筑对于中国建筑发展的实践意义 |
| 6.3 存在问题与后继研究 |
| 主要参考文献 |
| 图片索引 |
| 致谢 |
（7）深水串联浮筒锚泊系统动力特性及运动响应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 锚泊系统介绍 |
| 1.2.2 锚泊系统静动力分析 |
| 1.2.3 锚泊阻尼 |
| 1.2.4 串联浮筒锚泊系统 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 2 浮筒水动力性能实验与数值研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水动力系数计算方法 |
| 2.3 浮筒水动力性能实验研究 |
| 2.3.1 实验设计与布置方案 |
| 2.3.2 实验数据处理方法 |
| 2.3.3 匀速激励 |
| 2.3.4 低频激励 |
| 2.3.5 波频激励 |
| 2.4 浮筒水动力性能数值模拟研究 |
| 2.4.1 CFD数值模型 |
| 2.4.2 数值模型验证 |
| 2.4.3 低频激励 |
| 2.4.4 波频激励 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 锚泊线静动力响应计算方法及其实验验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 静力计算 |
| 3.2.1 节点受力及平衡方程 |
| 3.2.2 求解过程 |
| 3.2.3 锚泊系统静回复力求解 |
| 3.3 动力计算 |
| 3.3.1 三维集中质量模型 |
| 3.3.2 总体运动方程 |
| 3.4 改进的锚泊阻尼计算模型 |
| 3.4.1 传统锚泊阻尼计算方法 |
| 3.4.2 改进的锚泊阻尼计算方法 |
| 3.4.3 数值验证 |
| 3.5 实验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 串联浮筒锚泊系统的静力特性与优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 直接串联浮筒锚泊系统的静力特性 |
| 4.2.1 锚泊线参数 |
| 4.2.2 线形和张力分布 |
| 4.2.3 锚泊系统回复力 |
| 4.3 串联浮筒锚泊系统的优化设计 |
| 4.3.1 优化设计模型 |
| 4.3.2 优化设计算法 |
| 4.3.3 算例分析 |
| 4.4 优化设计串联浮筒锚泊系统的静力特性 |
| 4.4.1 线形和张力分布 |
| 4.4.2 锚泊系统回复力 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 串联浮筒锚泊系统的动力特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 串联浮筒对锚泊线张力放大的影响 |
| 5.2.1 锚泊线张力放大 |
| 5.2.2 串联浮筒的影响 |
| 5.3 串联浮筒对锚泊阻尼的影响 |
| 5.3.1 锚泊阻尼特性 |
| 5.3.2 串联浮筒的影响 |
| 5.4 锚泊阻尼特性及作用机理分析 |
| 5.4.1 锚泊阻尼作用机理 |
| 5.4.2 串联浮筒的影响机理 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 串联浮筒对浮式平台及锚泊线运动响应的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 平台运动响应时域耦合分析方法 |
| 6.2.1 方法概述 |
| 6.2.2 环境荷载 |
| 6.2.3 时域运动方程及其求解 |
| 6.3 浮式平台及锚泊系统运动响应 |
| 6.3.1 数值模型和环境参数 |
| 6.3.2 自由衰减 |
| 6.3.3 平台运动响应 |
| 6.3.4 锚泊线运动响应 |
| 6.4 平台水池模型实验 |
| 6.4.1 平台物理模型 |
| 6.4.2 锚泊系统设计 |
| 6.4.3 实验设备与布置 |
| 6.4.4 模型实验结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）单向索杆桁架的位移控制及稳定性分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 预应力钢结构在建筑结构中的应用 |
| 1.1.1 预应力钢结构的概念介绍 |
| 1.1.2 预应力钢结构的特点及经济效应 |
| 1.1.3 预应力钢结构的适用范围及发展前景 |
| 1.2 预应力桁架的发展历史及国内外研究现状 |
| 1.2.1 预应力钢结构的发展历史 |
| 1.2.2 预应力索桁架结构在国外工程的应用及研究 |
| 1.2.3 预应力索桁架结构在国内的工程应用及研究 |
| 1.3 研究主要内容 |
| 2 单向索杆桁架结构的基本理论 |
| 2.1 单向索杆桁架的结构形式及特点 |
| 2.2 索杆桁架的力学分析方法 |
| 2.2.1 索杆桁架计算中的基本定义 |
| 2.2.2 索杆桁架的刚度特征 |
| 2.2.3 索杆桁架的定义及初始状态的确定 |
| 2.3 索杆桁架的找形分析 |
| 2.3.1 概述 |
| 2.3.2 索杆桁架的矩阵分析方法 |
| 2.3.3 最小预张力方差原则 |
| 2.4 索杆桁架的计算参数及计算内容 |
| 2.4.1 概述 |
| 2.4.2 索杆桁架计算的分项系数及安全系数 |
| 2.4.3 索的允许相对变形和最小预应力 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 单榀索杆桁架的位移控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 位移影响因素分析及控制方法 |
| 3.2.1 预应力施加的控制方法 |
| 3.2.2 改变杆件截面的控制方法 |
| 3.2.3 改变撑杆高度的控制方法 |
| 3.3 计算索杆桁架控制位移的主要步骤 |
| 3.4 算例计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 单向索杆桁架的稳定分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单榀单向索杆桁架的稳定性分析 |
| 4.2.1 结构体系布置的稳定性理论 |
| 4.2.2 算例分析 |
| 4.3 多榀单向索杆桁架的稳定性分析 |
| 4.3.1 结构整体稳定设计的理论 |
| 4.3.2 算例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实际工程案例分析 |
| 5.1 实际工程案例简介 |
| 5.2 实际工程案例的挠度分析 |
| 5.3 实际工程案例的稳定分析 |
| 5.3.1 下弦不同支撑情况的桁架结构平面外稳定分析 |
| 5.3.2 考虑面板的桁架结构平面外稳定分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
（9）自适应肋环型索穹顶结构形态多目标优化控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 索穹顶结构概述 |
| 1.1.2 自适应结构概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 索穹顶结构 |
| 1.2.2 自适应结构 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 自适应肋环型索穹顶结构形态分析基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 初始预应力的确定方法 |
| 2.3 荷载态及调控态的结构响应分析 |
| 2.3.1 非线性有限元基本方程 |
| 2.3.2 迭代求解步骤 |
| 2.4 算例分析 |
| 2.4.1 数值算例 |
| 2.4.2 ANSYS验证 |
| 2.4.3 结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 自适应肋环型索穹顶结构内力优化控制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 内力优化控制数学模型 |
| 3.2.1 优化目标 |
| 3.2.2 约束条件 |
| 3.2.3 数学模型 |
| 3.3 基于多种群遗传算法的求解策略 |
| 3.3.1 算法简介 |
| 3.3.2 基于多种群遗传算法的内力优化控制流程 |
| 3.4 基于粒子群算法的求解策略 |
| 3.4.1 算法简介 |
| 3.4.2 基于粒子群算法的内力优化控制流程 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 杆或索一类单元控制 |
| 3.5.2 杆和索两类单元协同控制 |
| 3.5.3 三类单元协同控制 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 自适应肋环型索穹顶结构形状优化控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 形状优化控制数学模型 |
| 4.2.1 优化目标 |
| 4.2.2 约束条件 |
| 4.2.3 数学模型 |
| 4.3 基于多种群遗传算法的求解策略 |
| 4.4 基于粒子群算法的求解策略 |
| 4.5 算例分析 |
| 4.5.1 杆或索一类单元控制 |
| 4.5.2 杆和索两类单元协同控制 |
| 4.5.3 三类单元协同控制 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 自适应肋环型索穹顶结构多变量的形态优化控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多变量的形态优化控制数学模型 |
| 5.3 基于粒子群算法的循环遍历求解策略 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.4.1 一类单元控制 |
| 5.4.2 两类单元协同控制 |
| 5.4.3 三类单元协同控制 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 自适应肋环型索穹顶结构形态多目标同步优化控制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 形态多目标同步优化控制数学模型 |
| 6.3 基于NSGA-Ⅱ的求解策略 |
| 6.3.1 算法简介 |
| 6.3.2 基于NSGA-Ⅱ的形态多目标同步优化控制流程 |
| 6.4 算例分析 |
| 6.4.1 杆或索一类单元控制 |
| 6.4.2 杆和索两类单元协同控制 |
| 6.4.3 三类单元协同控制 |
| 6.5 多变量的形态多目标同步优化控制研究 |
| 6.5.1 多变量的形态多目标同步优化控制数学模型 |
| 6.5.2 基于改进的NSGA-Ⅱ的求解策略 |
| 6.5.3 算例分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 作者攻读硕士学位期间科研成果 |
（10）索肋张拉式空间折展天线机构设计与索网找形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题的来源 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 |
| 1.2 空间展开天线的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外展开天线的研究现状 |
| 1.2.2 国内展开天线的研究现状 |
| 1.3 空间展开天线基础理论与关键技术研究现状 |
| 1.3.1 空间折展机构设计 |
| 1.3.2 空间展开机构动力学研究 |
| 1.3.3 天线索网结构找形与精度调整研究 |
| 1.4 当前研究存在的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 索肋张拉式折展天线机构构型设计与刚度分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 索肋张拉式折展天线机构方案与展开原理 |
| 2.3 展开单元几何建模与构型设计 |
| 2.3.1 展开高度约束 |
| 2.3.2 展开机构构型设计 |
| 2.4 张拉式天线结构刚度分析与张紧索布局设计 |
| 2.4.1 张紧索对称性初始布局形式 |
| 2.4.2 张紧索对天线刚度的影响分析 |
| 2.4.3 张紧索的布局设计 |
| 2.5 拉索几何刚度的非线性分析 |
| 2.5.1 拉索几何刚度的非线性 |
| 2.5.2 预应力拉索载荷与刚度关系 |
| 2.5.3 拉索内预应力与刚度关系 |
| 2.6 预应力对索、梁单元动刚度的影响分析 |
| 2.6.1 预应力梁动刚度分析 |
| 2.6.2 预应力拉索动刚度分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 含预应力的索肋张拉式天线结构非线性力学建模与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 索-梁结构的非线性力学建模 |
| 3.2.1 含预应力的非线性空间梁单元模型 |
| 3.2.2 含预应力的非线性空间索单元模型 |
| 3.3 索肋张拉式天线结构的非线性力学建模 |
| 3.3.1 天线结构参数化数学模型 |
| 3.3.2 天线展开结构非线性力学建模 |
| 3.4 索肋张拉式天线结构的动力学仿真分析 |
| 3.4.1 特征值求解 |
| 3.4.2 天线结构的模态分析 |
| 3.4.3 不同因素对天线动力学特性影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 索肋张拉式天线拉索预应力及结构参数优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 索肋张拉式折展天线拉索预应力的优化 |
| 4.2.1 天线展开结构柔性变形分析 |
| 4.2.2 基于遗传算法的天线展开机构拉索预应力优化 |
| 4.2.3 天线机构张紧索预应力优化算例分析 |
| 4.3 索肋张拉式折展天线结构参数优化 |
| 4.3.1 天线展开结构参数优化模型 |
| 4.3.2 天线结构参数优化算例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 索肋张拉式天线索网结构找形与精度调整 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 天线索网结构几何构型创建 |
| 5.2.1 天线索网结构组成 |
| 5.2.2 考虑垂跨比的网面几何构型 |
| 5.2.3 天线索网结构数学建模 |
| 5.3 考虑展开结构柔性变形的索网找形设计方法 |
| 5.3.1 力密度法找形分析 |
| 5.3.2 考虑展开机构变形的网面找形方法 |
| 5.3.3 索网找形优化模型的建立 |
| 5.3.4 算例分析 |
| 5.4 索网结构精度调整 |
| 5.4.1 索网精度调整原理 |
| 5.4.2 索网精度优化求解算法 |
| 5.4.3 算例分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 索肋张拉式折展天线样机研制与实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 索肋张拉式折展天线的机构设计 |
| 6.2.1 上、下肋杆间展开铰链机构 |
| 6.2.2 主肋展开机构 |
| 6.2.3 四连杆铰链联动机构 |
| 6.3 索肋张拉式天线缩比样机研制 |
| 6.4 驱动选型及机构展开功能验证 |
| 6.5 天线机构重复展开精度实验 |
| 6.5.1 测试原理与方案 |
| 6.5.2 重复展开精度分析 |
| 6.6 天线展开机构刚度实验 |
| 6.6.1 静刚度实验结果 |
| 6.6.2 固有频率实验结果 |
| 6.7 索网结构网面精度检测与空间环境影响因素分析 |
| 6.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、张力结构节点设计评述（论文参考文献）
- [1]自供能式刮板链张力监测无线传感器节点研究[D]. 李婷婷. 中国矿业大学, 2021
- [2]新型空间结构形态创建研究与应用[D]. 苏岩. 哈尔滨工业大学, 2021
- [3]空间索膜反射面可展开天线的形态设计与展开动力学分析[D]. 杜雪林. 西安电子科技大学, 2021
- [4]重大航天工程系统融合原理、模型及应用[D]. 陈学钏. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [5]骨架支承式膜结构设计与分析[D]. 李娜. 河北工程大学, 2020(04)
- [6]基于技术理论范畴的小型试验性建筑研究[D]. 夏峻嵩. 东南大学, 2020(02)
- [7]深水串联浮筒锚泊系统动力特性及运动响应[D]. 闫俊. 大连理工大学, 2020(01)
- [8]单向索杆桁架的位移控制及稳定性分析[D]. 刘子严. 浙江大学, 2020(01)
- [9]自适应肋环型索穹顶结构形态多目标优化控制研究[D]. 刘琦. 东南大学, 2020
- [10]索肋张拉式空间折展天线机构设计与索网找形研究[D]. 刘瑞伟. 哈尔滨工业大学, 2020(01)