弱耦合算法的实现及其应用 被引量：22

1

作者 王彬 杨庆山 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期48-52,59,共6页

介绍了一种求解流固耦合问题更有效的方式即弱耦合技术,将计算结构动力学(CSD)和计算流体动力学(CFD)联合起来。CSD通过计算结构位移用来指定流体域的固体边界范围,而CFD计算用来定义作用在CSD上的荷载。荷载和位移的传递分别采用守恒... 介绍了一种求解流固耦合问题更有效的方式即弱耦合技术,将计算结构动力学(CSD)和计算流体动力学(CFD)联合起来。CSD通过计算结构位移用来指定流体域的固体边界范围,而CFD计算用来定义作用在CSD上的荷载。荷载和位移的传递分别采用守恒和非守恒插值方法,详细介绍了其插值的实现过程。这种流固耦合算法是一种对整个问题进行离散化后,采用迭代求解方法的处理复杂的流固耦合问题的数值模拟方法。最后通过对一轻柔膜结构和风荷载的流固耦合问题的求解,表明了这种方法通过耦合CFD和CSD程序,提供了一种便利的、有效的耦合问题求解方法。 展开更多

关键词 流固耦合 弱耦合 计算结构动力学 计算流体动力学 插值方法

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膜结构风致响应的分区耦合算法 被引量：7

2

作者 王彬 杨庆山 张群峰 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期18-21,共4页

采用完全隐式的分区耦合的方式,将用于计算流体流动和结构变形的软件结合起来.其中,结构和流场的几何模型分别通过有限元软件ANSYS和CFD软件建立.对流体域的模拟采用有限体积法,计算三维的、不可压缩的、湍动流动;对结构域的模拟采用有... 采用完全隐式的分区耦合的方式,将用于计算流体流动和结构变形的软件结合起来.其中,结构和流场的几何模型分别通过有限元软件ANSYS和CFD软件建立.对流体域的模拟采用有限体积法,计算三维的、不可压缩的、湍动流动;对结构域的模拟采用有限元法,并且考虑了薄膜结构几何非线性.在每一时间步内对结构场、流体场依次求解,通过把前一个物理场的计算结果作为外荷载施加于后一个物理场来实现两个场的耦合.最后对一鞍形膜结构进行了风致响应计算,验证了这种耦合算法的可行性. 展开更多

关键词 流固耦合 薄膜结构 CFD CSD

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敞篷式体育场膜结构找形分析 被引量：3

3

作者 童丽萍 曹延波 司瑞娟 《建筑科学与工程学报》 CAS 2008年第1期111-115,共5页

采用基于非线性有限元理论的形态结合法对敞篷式膜结构进行了找形分析。首先介绍了相关理论和相应有限元计算公式,通过提升支座,得到膜面的初始曲面,即"形";然后在此形状基础上,通过温度作用对膜施加真实的预应力,迭代计算得... 采用基于非线性有限元理论的形态结合法对敞篷式膜结构进行了找形分析。首先介绍了相关理论和相应有限元计算公式,通过提升支座,得到膜面的初始曲面,即"形";然后在此形状基础上,通过温度作用对膜施加真实的预应力,迭代计算得到了真实的膜面预应力分布,即"态",实现了"形"与"态"的结合,得到了最终膜结构的形状;最后对郑州大学新校区综合体育场膜结构工程进行了找形分析。结果表明,该方法能够快捷、精确地得到敞篷式膜结构的曲面形状,对更加合理地设计膜结构具有重要意义。 展开更多

关键词 膜结构 找形分析 形态结合 非线性有限元 敞篷式体育场

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非线性鞍型张拉膜结构气弹模型相似参数分析 被引量：2

4

作者 韩志惠 顾明 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期532-538,623,共8页

以两种具有不同对角高差的鞍型张拉膜结构为研究对象,利用膜结构刚性模型测压试验数据以及非线性风振响应计算方法,通过分析初始找形状态及静力平衡状态下的自振频率、风荷载作用下向上及向下最大位移平均值、均方根值的计算差别,考察... 以两种具有不同对角高差的鞍型张拉膜结构为研究对象,利用膜结构刚性模型测压试验数据以及非线性风振响应计算方法,通过分析初始找形状态及静力平衡状态下的自振频率、风荷载作用下向上及向下最大位移平均值、均方根值的计算差别,考察了相似参数的简化依据.结果表明：对于没有对角高差的张拉膜结构,弗劳德数相似比不宜超过λ2V/λL=10/4;而对于具有对角高差的张拉膜结构,弗劳德数相似比不宜超过λ2V/λL=20/4;质量系数可以控制在0.8～1.2范围内;弹性模量系数可以控制在0.5～1.5范围内. 展开更多

关键词 张拉膜结构 气动弹性 风洞试验 相似参数 非线性

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有限元模拟膜张力计的平面内张力-平面外位移关系 被引量：2

5

作者 邓长根 于华南 《建筑钢结构进展》 2010年第6期38-45,共8页

膜结构施工中膜张力的测量与控制以及使用中膜材张力的检测,是确保膜结构稳定与安全的重要因素。膜张力计是一种简便实用的装置,可以在不破坏膜材且不影响膜内力分布的条件下分别测定纬向和经向的张力。本文用有限元软件ANSYS模拟膜张... 膜结构施工中膜张力的测量与控制以及使用中膜材张力的检测,是确保膜结构稳定与安全的重要因素。膜张力计是一种简便实用的装置,可以在不破坏膜材且不影响膜内力分布的条件下分别测定纬向和经向的张力。本文用有限元软件ANSYS模拟膜张力计测量FGT-800膜材的初始张力,分别沿着纬向和经向在压力容器范围内施加平面外均布荷载后,通过计算膜平面外最大位移来推算膜平面内纬向和经向的初始张力。用最小二乘法拟合有限元分析结果,得出了更合适的膜张力拟合公式,其中膜张力简化拟合公式相对误差在±4%之内,膜张力联立拟合公式相对误差在±2%之内。 展开更多

关键词 膜结构 膜张力计 有限元模拟 膜张力-平面外位移关系 拟合公式

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两端开口式新型保温承重砌块砌体抗压强度试验研究 被引量：1

6

作者 王剑 温佳斌 +2 位作者 孙莉 孙伟民 刘青 《新型建筑材料》 北大核心 2018年第1期139-143,共5页

对30个两端开口式新型保温承重砌块砌体试件在轴心荷载作用下进行抗压试验,考察砌体受压变形破坏特征,分析砌体的受压性能和极限承载力,通过对试验数据进行回归分析,得到了抗压强度的计算公式。通过有限元软件建立模型并分析,模拟了砌... 对30个两端开口式新型保温承重砌块砌体试件在轴心荷载作用下进行抗压试验,考察砌体受压变形破坏特征,分析砌体的受压性能和极限承载力,通过对试验数据进行回归分析,得到了抗压强度的计算公式。通过有限元软件建立模型并分析,模拟了砌体轴心受压过程及砌块和砂浆之间的相互作用,观察了具体的应力分布情况,为砌体的最大应力部位和薄弱部位的改进提供参考。 展开更多

关键词 新型保温承重砌块 抗压强度 砌块砌体 数值模拟

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耐久性环氧建筑结构胶的制备与性能研究 被引量：5

7

作者 肖元平 《新型建筑材料》 北大核心 2018年第3期104-107,共4页

环氧结构胶中加入大量改性组分后,固化产物的均匀性和致密性可能遭受破坏,导致其耐久性降低。优选原材料、配合比及制备工艺等,研究了固化剂、填料、偶联剂、触变剂及碳纤维用量对环氧结构胶耐湿热老化性及耐长期应力作用性能的影响。... 环氧结构胶中加入大量改性组分后,固化产物的均匀性和致密性可能遭受破坏,导致其耐久性降低。优选原材料、配合比及制备工艺等,研究了固化剂、填料、偶联剂、触变剂及碳纤维用量对环氧结构胶耐湿热老化性及耐长期应力作用性能的影响。结果表明:采用最优配合比制备的环氧结构胶的抗压强度为85 MPa,湿热老化90 d后,拉伸抗剪试样的强度降低率为8.3%,承受4.0MPa应力持续作用210 d后,拉伸抗剪试样蠕变变形值为0.28 mm,耐久性能良好。 展开更多

关键词 结构胶 湿热老化 长期应力 蠕变

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夏热冬冷地区相变储能屋面节能效益的LBM数值模拟 被引量：4

8

作者 邵必林 杜星璇 任秦龙 《新型建筑材料》 北大核心 2019年第3期130-135,139,共7页

针对夏热冬冷地区绿色建筑相变储能屋面,采用基于焓法的多松弛时间格子玻尔兹曼法(LBM),计算太阳辐射影响下屋面的瞬态共轭传热和相变过程,探索相变材料融化温度对屋顶内表面温度变化的影响机理,得出间隙用能条件下相变储能屋面的节能特... 针对夏热冬冷地区绿色建筑相变储能屋面,采用基于焓法的多松弛时间格子玻尔兹曼法(LBM),计算太阳辐射影响下屋面的瞬态共轭传热和相变过程,探索相变材料融化温度对屋顶内表面温度变化的影响机理,得出间隙用能条件下相变储能屋面的节能特性,并与填充显热保温材料的屋面进行对比研究。在此基础上,采用增量综合效益计算模型,分析相变储能屋面和显热保温材料屋面全生命周期的增量成本和增量效益,进而对绿色建筑屋面的综合效益进行科学评估。 展开更多

关键词 相变储能屋面 增量综合效益 瞬态共轭传热 格子玻尔兹曼法

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格宾挡墙发展综述 被引量：13

9

作者 杨浩 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2016年第10期96-99,共4页

格宾挡墙是一种新型柔性支挡技术,且优于以往传统方法,具有柔性、透水性、耐用性、抗震性以及利于植被生长等优点。近年来逐渐在我国水利、航道、公路、铁路、矿业、地灾、机场等工程建设中广泛应用。回顾了格宾挡墙发展历程,分析了现... 格宾挡墙是一种新型柔性支挡技术,且优于以往传统方法,具有柔性、透水性、耐用性、抗震性以及利于植被生长等优点。近年来逐渐在我国水利、航道、公路、铁路、矿业、地灾、机场等工程建设中广泛应用。回顾了格宾挡墙发展历程,分析了现阶段格宾挡墙的双绞合六边形钢丝网和多种不同填料的界面摩擦特性、格宾挡墙的破裂面形式、加筋格宾挡墙的加筋机理、加筋格宾挡墙最佳布筋方式等研究热点。最后,探讨了格宾挡墙研究理论滞后、设计规范缺失等问题,并提出了对策。 展开更多

关键词 格宾挡墙 加筋格宾挡墙 支挡防护

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膜结构螺栓夹板与U形夹具连接节点的破坏试验研究 被引量：1

10

作者 殷志祥 李秀晨 +2 位作者 焦东 王伟明 赵远 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期788-795,共8页

针对张拉膜结构节点因设计不合理、不恰当和节点连接件的松动和脱落,造成膜结构由局部延伸至整体破坏的问题,通过试验研究和数值模拟分析的方法,探究单向与双向拉伸对膜面节点承载力的影响程度,进一步研究膜结构采用螺栓夹板和U形夹具... 针对张拉膜结构节点因设计不合理、不恰当和节点连接件的松动和脱落,造成膜结构由局部延伸至整体破坏的问题,通过试验研究和数值模拟分析的方法,探究单向与双向拉伸对膜面节点承载力的影响程度,进一步研究膜结构采用螺栓夹板和U形夹具的连接方式对膜面节点应变的影响,以及膜面在竖向和横向施加不同比例荷载时节点的传力和破坏机理。试验结果表明:膜面在双向拉伸的情况下,其膜面承载力要高于单向拉伸时膜面的承载力,并且在双向拉伸中,横向与竖向拉力越接近,其膜面承载力越高;采用螺栓夹板连接,其节点主应力方向上的应变比U形夹具连接的节点应变要小。在以后膜结构节点连接方面,应该采用有更多膜面和边绳参与夹板摩擦和挤压的这种连接方式,这样节点的传力方式才更为合理。 展开更多

关键词 拉伸膜结构 螺栓夹板 U形夹具 节点破坏

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张拉膜结构的施工方法和施工分析 被引量：4

11

作者 李颖 杨庆山 《工程建设与设计》 2005年第1期74-76,共3页

总结了张拉膜结构的几种施工方法袁并利用逆问题分析原理对张拉膜结构的施工分析做了初步探讨遥

关键词 张拉膜结构 施工方法 施工分析

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薄膜结构体系设计与施工中的一些问题 被引量：1

12

作者 刘凯 高维成 刘宗仁 《低温建筑技术》 2006年第5期54-56,共3页

薄膜结构在我国的应用日益增多,但薄膜结构的设计与施工还处在发展初期。本文主要就薄膜结构的设计与施工的一些问题进行了阐述,对今后的发展方向进行了展望,为薄膜结构设计与施工研究提供有益的思考。

关键词 薄膜结构 设计 施工 大跨度 空间结构

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粘贴片材加固中的局部粘结锚固破坏研究 被引量：1

13

作者 范宇洁 《华中科技大学学报（城市科学版）》 CAS 2005年第2期65-67,共3页

粘钢加固或纤维增强材料加固钢筋混凝土结构构件是一种广泛采用的技术,用于改造或增强现存的损伤或强度不足的结构构件.加固构件常发生局部粘结锚固破坏,着重研究局部粘结锚固破坏机理及影响因素,并采取桁架机制和梁机制导出粘贴片材的... 粘钢加固或纤维增强材料加固钢筋混凝土结构构件是一种广泛采用的技术,用于改造或增强现存的损伤或强度不足的结构构件.加固构件常发生局部粘结锚固破坏,着重研究局部粘结锚固破坏机理及影响因素,并采取桁架机制和梁机制导出粘贴片材的合理锚固长度. 展开更多

关键词 粘贴片材加固 局部粘结锚固破坏 桁架机制 梁机制

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基于气弹模型风洞试验研究张拉膜结构气动参数

14

作者 韩志惠 顾明 周晅毅 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期830-837,共8页

基于两种鞍型张拉膜结构的气弹模型风洞试验,分别采用Ibrahim时域法和随机子空间参数识别法从自由响应及风荷载作用下响应的数据中识别了结构的模态参数.在此基础上,研究了气动质量及气动阻尼随风向角、风速、预张力的变化规律,并通过... 基于两种鞍型张拉膜结构的气弹模型风洞试验,分别采用Ibrahim时域法和随机子空间参数识别法从自由响应及风荷载作用下响应的数据中识别了结构的模态参数.在此基础上,研究了气动质量及气动阻尼随风向角、风速、预张力的变化规律,并通过与前人研究成果的对比分析了各研究成果之间差别产生的原因.研究结果表明,气动质量会随风向角的变化而变化且在斜风向下时达到极值,随风速的增加而增加,随预张力的增加而减小;第一阶模态所对应的总阻尼比随风速的增加而增加. 展开更多

关键词 张拉膜结构 气动弹性模型 风洞试验 气动参数

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膜结构找形及张拉过程的统一数值模拟

15

作者 王辉 方兴 《四川建筑科学研究》 北大核心 2010年第1期8-11,共4页

膜结构的预张拉水平直接影响结构初始形态和力学性能,而一般找形分析无法将预应力的产生与施工过程对应起来。本文就这一问题提出了一种找形方法,通过对膜结构张拉过程的计算机模拟描述了膜结构中预应力的产生过程。在此过程中,可以逐... 膜结构的预张拉水平直接影响结构初始形态和力学性能,而一般找形分析无法将预应力的产生与施工过程对应起来。本文就这一问题提出了一种找形方法,通过对膜结构张拉过程的计算机模拟描述了膜结构中预应力的产生过程。在此过程中,可以逐时逐点跟踪结构中应力的变化,这一找形方法包含了张拉方案的确定、如何及时反馈结构内力分布的变化和结构变形的变化,通过这种方法可以给施工过程以有效指导,并对施工误差引起的应力分布误差进行估计。 展开更多

关键词 膜结构 张拉过程模拟 找形分析 非线性有限元法

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涂层织物类建筑膜材料的设计强度研究 被引量：9

16

作者 张营营 倪佳女 张其林 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期19-24,共6页

进行了几种涂层织物类建筑膜材的拉伸强度试验,基于现有的设计规程和统计资料,对主要的力学参数进行了统计分析,为提出准确的抗力分项系数提供了数据储备.总结了现行国内外膜结构技术规程对于膜结构设计的规定,介绍了我国规程中抗力分... 进行了几种涂层织物类建筑膜材的拉伸强度试验,基于现有的设计规程和统计资料,对主要的力学参数进行了统计分析,为提出准确的抗力分项系数提供了数据储备.总结了现行国内外膜结构技术规程对于膜结构设计的规定,介绍了我国规程中抗力分项系数的推导过程,最后采用'校准法'求得了相应的结构失效概率,发现两类荷载组合对应的安全系数都是安全的. 展开更多

关键词 涂层织物 抗拉强度 可靠度 安全系数 校准法

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封闭薄膜屋盖的风致气动力失稳分析 被引量：8

17

作者 李庆祥 孙炳楠 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期346-353,共8页

根据大挠度薄壳的无矩理论,建立了薄膜屋盖的控制方程。采用势流理论并结合空气动力学中的薄翼型理论推导了作用于封闭式薄膜屋盖表面的气动力,从而建立风与薄膜屋盖的动力耦合作用控制方程。分别得到了二维和三维薄膜屋盖模型的无量纲... 根据大挠度薄壳的无矩理论,建立了薄膜屋盖的控制方程。采用势流理论并结合空气动力学中的薄翼型理论推导了作用于封闭式薄膜屋盖表面的气动力,从而建立风与薄膜屋盖的动力耦合作用控制方程。分别得到了二维和三维薄膜屋盖模型的无量纲特征方程,并利用单模态法求解屋盖的临界发散失稳风速和双模态法求解屋盖的临界颤振失稳风速。通过二维模型和三维模型的结果分析和对比,得到了屋盖气动力失稳的临界风速及其相应的规律。 展开更多

关键词 薄膜屋盖 气动失稳 发散失稳 颤振失稳 临界风速

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索杆膜空间结构协同形态分析 被引量：3

18

作者 刘凯 高维成 刘宗仁 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期38-42,共5页

针对索杆膜空间结构进行了协同形态分析。根据现有的索膜非线性有限元找形理论和索杆体系找力方法,并考虑施工成形过程,提出了一种新的适合于索杆膜空间结构形态分析的求解方法——形态迭代求解法,并编制了相应的程序,实现了算法。最后... 针对索杆膜空间结构进行了协同形态分析。根据现有的索膜非线性有限元找形理论和索杆体系找力方法,并考虑施工成形过程,提出了一种新的适合于索杆膜空间结构形态分析的求解方法——形态迭代求解法,并编制了相应的程序,实现了算法。最后通过一个算例验证了形态迭代求解法的正确性并得到如下结论:按该文算法得到的找形结果满足力平衡方程、相容方程和建筑师给定的边界条件。设计验算时被动张拉索的预应力值应通过计算得到。该文程序可用于索杆膜空间结构考虑施工成形的设计验算。 展开更多

关键词 索杆膜空间结构 形态分析 协同分析 施工成形 设计验算

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张拉膜结构的连接设计分析 被引量：4

19

作者 郭玉娟 杨庆山 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第1期44-48,共5页

在介绍连接设计在整个张拉膜结构设计过程中的地位和重要性的基础上,给出了在连接设计中需要考虑的一些因素和一些连接节点的常用做法.

关键词 膜结构 连接设计 刚性边界 桅杆

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平面编织复合材料层板弹性性能的预测 被引量：4

20

作者 张元冲 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第3期61-70,共10页

本文在平面编织纤维增强树脂复合材料的单方向直波纹模型的基础上,分别采用经典层合板理论和有限元应变能等效方法,预测了平面编织复合材料层合板迭层对其弹性性能的影响。根据经典层合板理论,由对平面织物复合材料的单向直纹模型的上... 本文在平面编织纤维增强树脂复合材料的单方向直波纹模型的基础上,分别采用经典层合板理论和有限元应变能等效方法,预测了平面编织复合材料层合板迭层对其弹性性能的影响。根据经典层合板理论,由对平面织物复合材料的单向直纹模型的上、下表面施加不同的约束条件,得出层板弹性常数变化范围。用有限元能量法,则预测出不同铺层数的编织复合材料层板的弹性性能。与实验结果比较,表明纵向模量的预测是可靠的。 展开更多

关键词 编织复合材料 层积材 弹性 预测

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