等效剪切刚度比论文-徐亮

等效剪切刚度比论文-徐亮

导读:本文包含了等效剪切刚度比论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:周期梁板结构,渐近均匀化方法,等效剪切模量,双尺度并发拓扑优化设计

等效剪切刚度比论文文献综述

徐亮[1](2018)在《周期梁板结构等效剪切刚度的预测及双尺度并发拓扑优化设计》一文中研究指出具有周期微结构的梁板结构以其优异的性能在工业领域有着广泛的应用。对此类结构直接受力分析需要耗费大量的计算资源和时间,为了降低计算量,一般将其均匀化为具有等效性质的均匀梁板结构。渐近均匀化方法(Asymptotic Homogenization,AH)作为预测周期梁板结构等效性质的有效方法,具有严谨的数学理论基础,但其有限元数值实现比较困难,限制了其广泛应用。为克服上述困难,程耿东等人提出了周期梁板结构AH方法的新数值求解方法(Novel Implementation of Asymptotic Homogenization,NIAH),可以简单快速地数值实现AH方法。AH方法的一个不足是只能将周期梁板结构均匀化为经典Euler-Bernoulli梁和Kirchhoff板模型,无法考虑剪切变形,对中短梁或中厚板的力学响应预测结果与原结构误差较大。因此,如何预测周期梁板结构的等效剪切刚度,将其等效为均匀Timoshenko梁和Mindlin板,提高对原结构力学响应预测的精度,是一个持续受到关注的重要课题。为此,本文在简化NIAH方法计算流程并给出其新的诠释的基础上,重点研究了周期梁板结构的等效剪切刚度,并对其相关力学响应进行了预测。对具有周期微结构的材料组成的结构进行优化,可以提升结构性能,获得新型的结构和材料形式,是结构优化中的热点问题。双尺度并发结构优化方法在两个尺度同时对宏观材料布局及微观单胞构型进行优化,可以显着提升结构性能,对工程结构设计具有重要的指导意义。本文分别对周期板结构和多材料周期结构进行双尺度并发拓扑优化设计,以获得更优的结构性能。本文主要工作如下:(1).进一步拓展了 NIAH方法。提出了 NIAH方法计算等效刚度的简化求解列式,提高了求解效率,并给出该方法新的诠释;推导了周期梁板结构等效刚度的移轴公式,给出了新坐标系下等效刚度与原坐标系下等效刚度的关系式;阐明了在渐近均匀化方法的框架内,无法通过施加单位剪切应变的方法计算周期梁板结构的等效剪切刚度,需要发展新的方法。(2).提出了基于有限元的周期梁结构等效剪切刚度的通用预测方法。通过比较宏观梁段与微观单胞的内力及外力状态,在微单胞上构造了与宏观梁段一致的应力应变状态,由此根据宏微观应变能等价建立了等效剪切刚度求解方法。推导了等效剪切刚度的有限元求解列式,将其在有限元软件上高效地数值实现。以此为基础,对周期梁结构的位移及应力响应进行预测。数值算例表明,新的公式可以显着提高应力预测精度,尤其是横向剪应力的预测精度。(3).提出了基于有限元的周期板结构等效剪切刚度的通用预测方法。通过比较宏观板元与微观单胞的内力及外力状态,在微单胞上构造了与宏观板元一致的应力应变状态,由此根据宏微观应变能等价建立了等效剪切刚度求解方法。利用这样求得的剪切刚度及考虑剪切的Mindlin板模型,对周期夹层板的位移响应进行了预测,相比于Kirchhoff板模型,精度得到大幅提高。(4).实现了周期板结构最大化特征值屈曲载荷的双尺度并发拓扑优化设计。解析推导了特征值屈曲载荷的灵敏度,并引入NIAH方法,利用有限元软件的输出结果来计算灵敏度和目标函数,简化了分析过程及灵敏度求解,提高了计算效率。数值算例表明,相比于实心板,优化设计的多孔周期板以及加筋周期板可以显着地提高板的特征值屈曲载荷,凸显了双尺度优化的优势。(5).实现了多材料结构双尺度并发拓扑优化设计。首先研究了不同宏观区域指定材料分类的双尺度优化。对于宏观结构受力状态很难预先判断的情形,进一步研究了按照宏观主应力方向分区的双尺度优化。通过对不符合分类准则的材料体积进行惩罚,约束被惩罚的材料体积总量,构造了实现宏观材料的自动分区、既简单又高效的优化列式。数值算例表明,相对于宏观区域指定材料分区,按照宏观主应力方向进行材料分区可以得到更好的优化结果,获得更大的性能提升。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-11-27)

孙涛,马克俭,刘宪庆,白志强,吴晓飞[2](2017)在《钢空腹夹层板结构等效剪切刚度分析》一文中研究指出钢空腹夹层板是一种新型楼盖结构,具有跨度大、重量轻、厚度薄等特点,在多层大跨度工业厂房及公共建筑等领域有广阔的应用前景.钢空腹夹层板结构与一般井字梁结构不同之处在于空腹夹层板需考虑剪切变形对结构的影响.根据结构等效原则推导出钢空腹夹层板等效剪切刚度的计算公式,通过连续化分析给出结构在四边简支条件下的解析解.结合同一算例,将连续化分析结果与有限元分析结果进行对比.结果表明,两种方法得出的挠度误差在5%以内,下弦杆件轴力误差在15%以内;采用连续化分析方法进行钢空腹夹层板结构的静力计算,具有很高的精度.(本文来源于《空间结构》期刊2017年02期)

程亮,王焕定[3](2009)在《等效剪切刚度的框架结构损伤识别方法》一文中研究指出为研究有别于现有侧重于研究结构具体构件(梁、柱及支撑等)的建筑结构损伤识别方法,提出应直接从整体开展框架结构损伤识别方法.将框架结构转换成"等效剪切型"结构,数值分析表明,结构具体构件出现损伤(即刚度发生退化)时,会引起受影响层的等效剪切刚度发生变化,因此,可以采用层等效剪切刚度变化率与层抗侧刚度作为指标来进行结构损伤定位与损伤程度评定.通过大量的框架结构数值模拟计算,归纳出了一套能将损伤定位到结构层及从整体来评定结构损伤程度的方法.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2009年10期)

程亮[4](2008)在《基于等效剪切刚度的框架结构损伤识别研究》一文中研究指出建筑物投入使用后,受环境影响及人们需求的日益提高,其安全性与适用性都会逐渐降低。为了保证人民的生命财产安全与维持正常的使用功能,必要时需对其进行维修、加固甚至改造,因此需要一定的有关结构损伤的量化资料。肉眼的观测、简单仪器的检测可以发现构件局部出现的裂缝、腐蚀等破坏,但是这些工作都无法从全局上来把握结构、构件的破坏情况。基于结构动力参数的损伤识别方法可以弥补这一缺陷,这方面的研究在近数十年里得到了较大的发展。然而遗憾的是,绝大多数方法都侧重于具体构件的损伤研究。由于建筑结构具有体型大、结构试验复杂、实测数据随机性强等特点,使得这些理论上完全可行的方法在实际应用中却遇到了困难。考虑到构件损伤会引起结构整体量(如侧向刚度)的改变,且对于一“遍体鳞伤”的建筑结构而言,损伤定位并不是最主要的目的,加固改造时更关心的是其损伤程度。换言之,抛开结构具体构件,转而从结构整体角度来研究损伤,更具实用性。基于此,本文提出了一种从“结构层”这一整体层次来进行结构损伤识别的方法——基于等效剪切刚度的损伤识别方法。具体研究内容如下:1、研究了层等效剪切模型的理论意义以及结构各阶振型对应的等效剪切刚度的推导过程,并从理论与实用两个角度来考虑前几阶振型的综合效应,为损伤识别指标奠定理论基础;2、基于等效剪切刚度概念,依次研究了平面纯框架结构、悬臂剪力墙结构、框架-支撑结构以及框架-剪力墙结构的损伤定位方法,并采用大量数值算例验证了所提出的新方法在损伤定位与损伤构件类型判断上的有效性;3、研究了损伤处数较少时具体构件损伤程度评定的理想化方法,并提出了基于层综合抗侧移刚度的结构整体损伤程度评定的实用方法。本课题的研究内容作为一种新的损伤识别方法,具有较强的理论与实际工程意义。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-07-01)

朱杰江,王颖,王振波[5](2001)在《框架结构的等效剪切刚度》一文中研究指出提出了框架结构等效剪切刚度的近似计算公式 ,并与等效剪切刚度的理论值加以对比 .结果表明 ,本文提出的近似公式具有较好的精度 .(本文来源于《河海大学常州分校学报》期刊2001年01期)

等效剪切刚度比论文开题报告

(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:

钢空腹夹层板是一种新型楼盖结构,具有跨度大、重量轻、厚度薄等特点,在多层大跨度工业厂房及公共建筑等领域有广阔的应用前景.钢空腹夹层板结构与一般井字梁结构不同之处在于空腹夹层板需考虑剪切变形对结构的影响.根据结构等效原则推导出钢空腹夹层板等效剪切刚度的计算公式,通过连续化分析给出结构在四边简支条件下的解析解.结合同一算例,将连续化分析结果与有限元分析结果进行对比.结果表明,两种方法得出的挠度误差在5%以内,下弦杆件轴力误差在15%以内;采用连续化分析方法进行钢空腹夹层板结构的静力计算,具有很高的精度.

(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。

等效剪切刚度比论文参考文献

[1].徐亮.周期梁板结构等效剪切刚度的预测及双尺度并发拓扑优化设计[D].大连理工大学.2018

[2].孙涛,马克俭,刘宪庆,白志强,吴晓飞.钢空腹夹层板结构等效剪切刚度分析[J].空间结构.2017

[3].程亮,王焕定.等效剪切刚度的框架结构损伤识别方法[J].哈尔滨工业大学学报.2009

[4].程亮.基于等效剪切刚度的框架结构损伤识别研究[D].哈尔滨工业大学.2008

[5].朱杰江,王颖,王振波.框架结构的等效剪切刚度[J].河海大学常州分校学报.2001

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