一、线黏弹性网格结构离散模型研究（论文文献综述）
许新刚[1]（2021）在《沥青混凝土材料的多尺度有限元模型》文中提出沥青混合料是典型多尺度复合材料,由于其材料和结构的复杂特性,准确预测和评估沥青路面的力学响应变得非常困难。基于现象学的方法无法了解在不同尺度上不同材料组分对整个复合材料力学行为的影响,而基于微细观结构的计算模型虽然能够获得微细观尺度上不同组分对材料整体性能的影响,比如有限单元法、离散元方法,但是网格尺寸的过度精细化需要消耗巨大的计算资源和计算时间。面对该问题,道路研究者尝试采用以代表性体积单元法和子模型方法为代表的多尺度方法来解决上述问题。然而,这些计算方法一方面需要不同尺度之间的分离,导致细观尺度上解的获得比较困难;另一方面,这些计算方法通常假设沥青混凝土材料是由周期性的细观RVE构成,这也与实际形成较大偏差。为解决上述问题,本文提出了一种适用于沥青混凝土材料的多尺度有限元计算模型,以实现沥青混凝土材料的高效计算和分析。首先,在扩展多尺度有限元方法的整体框架下,介绍了一种基于随机骨料模型的子网格单元的等效方法。该方法的主要思想是:基于复合材料的均匀化原理,将不同子网格内的沥青混凝土粗骨料和沥青砂浆等效成参数变化的均质材料。通过对单轴压缩荷载作用下随机骨料模型和子网格单元等效模型的应变结果对比,验证了子网格单元等效模型的有效性。其次,在两种细观结构模型提出的基础之上,建立了沥青混凝土材料的多尺度有限元计算模型。通过单轴贯入及单轴压缩荷载作用下结构的变形特征,分析了该计算模型的计算精度和计算效率问题。结果表明,该方法能够在获得较高计算精度的同时节约计算时间,是一种高效的多尺度计算方法。另外,数值基函数的构造方法对多尺度计算结果的精度影响较大。最后,通过在沥青路面结构中的应用算例中,分析了面层厚度、沥青砂浆模量、粗骨料含量以及孔隙占比等因素对其力学响应的影响,通过路表弯沉和不同点位的细观应力结果验证了该计算模型在路面结构分析中的有效性和方便性。
张蕊[2]（2021）在《DLD装置中红细胞流动形态的分析与仿真》文中研究说明确定性侧向位移（Deterministic Lateral Displacement,DLD）是一种基于微粒尺寸实现高效、连续分离微粒的技术,具有分析试剂用量少、检测周期短、精准度高等优点,为微流控芯片诊断取代传统的血液检测开辟了可能。但由于生物细胞在微通道中运动时具有复杂的动力学行为,该技术目前仅在刚性球形颗粒中得以实现,在生物细胞的分选中受到诸多限制。但生物细胞的变形和分选对于人体循环过程的分析、血液疾病的诊疗以及医疗器械的应用和改进都具有极高的研究价值,这就需要对生物细胞的可变形性进行细致的研究以及精准的建模,并对分选过程中细胞的运动和变形进行全面的分析。本文搭建了双凹形圆饼状红细胞的二维仿真模型,基于流固耦合方法对刚性红细胞和软性红细胞在带有三角柱阵列的DLD装置中的流动形态进行了仿真与分析,为利用DLD技术分选生物细胞提供参考。论文工作主要包含以下内容:首先,基于细胞的可变形性,分别将生物细胞看作形变微小的刚性红细胞和多相流动的软性红细胞,依此建立了刚性红细胞的线弹性模型和软性红细胞的非牛顿弹性模型,并通过数值计算得到了与理论相吻合的仿真结果;其次,针对刚性红细胞设计了阵列间隙距离Sx=10μm、Sy=8μm的DLD装置,针对软性红细胞选择了阵列间隙距离Sx=6μm、Sy=6μm的DLD装置。通过改变DLD装置三角柱阵列的行移距离、红细胞初始运动位置、流体工质的初始速度以及流体工质的密度、细胞内粘度等参数,分析了影响细胞流动形态的多方因素。最后,总结生物细胞在DLD装置中的运动规律如下:红细胞初始运动速度与流场的初始流速接近,约为120-140μm/s。细胞经过柱列间隙处速度达到最大,在DLD装置出口处速度呈下降趋势,最终为0。在这个过程中,红细胞所受应力随其运动速度的减小而增大。同时,当细胞与三角柱碰撞发生形态翻滚或在流场力的作用下发生位移的偏转时,表面应力出现峰值。DLD装置内三角柱阵列的排布方式会对细胞的运动轨迹产生影响。三角形柱阵列行移距离Δλ≤2.5 μm时,红细胞以“位移”模式运动;Δλ≥ 3μm时,在流场的作用下细胞呈“之字形”模式运动。固定行移距离不变,红细胞初始运动高度不同时也具有完全不同的运动轨迹。流体工质密度和流体初始流动速度增大,细胞在微通道中运动时受到的剪切力增加,因此变形程度增大;细胞内粘度增加,细胞的变形能力下降,当η=0.2Pa·s时,软性细胞在微通道中运动时形变极小,几乎保持双凹形圆饼状的形态。观察软性红细胞在三角柱阵列中的运动发现,细胞出现了“凹点消失”、“胞体折叠”,以及拉伸的“长条状”。细胞在微通道中的运动即是在剪切流场中的运动,与三角柱碰撞时会产生较大形变,进而出现形态翻滚或在流场的作用下发生位移偏转,这说明有望利用带有锋利边缘微柱的DLD装置通过改变细胞形变程度达到提高分选效果的目的。
熊健,李志彬,刘惠彬,冯丽娜,赵云鹏,孟凡壹[3]（2021）在《航空航天轻质复合材料壳体结构研究进展》文中研究说明轻质复合材料壳体结构具有轻质、高强及可设计性等优点,被广泛地应用在航空航天结构中。轻质复合材料壳体结构包含网格壳体结构、加筋壳体结构和夹芯壳体结构。本文首先针对这几种轻质复合材料壳体结构从制备方法到力学性能表征方面进行概述,制备方法主要包括纤维缠绕工艺、模压工艺和嵌锁组装工艺等,力学性能方面包含失效模式、动力学性能和阻尼性能等。另外,对夹芯结构的多功能化和智能化进行了简要介绍。其次,总结了轻质壳体结构的应用现状,特别是在航空航天领域,包括火箭适配器、火箭级间段、卫星承力筒、导弹整流罩、飞机舱段等结构。最后对未来发展方向进行了探讨。
陶强[4]（2020）在《复合材料网格及其增强结构的承载与失效行为研究》文中研究指明当前,航空航天飞行器结构正面向大型化、轻量化、高收纳和高承载的趋势发展。空间充气展开结构由于其轻质、折叠体积小和展开可靠性高等优点成为上述问题的潜在解决方案。但空间充气展开结构存在的皱曲、形状保持困难和承载能力低等问题成为制约其发展的主要因素,已有的研究中采用网格增强薄膜来提升薄膜充气结构的形状稳定性和承载能力,其中网格类型包括柔性网格和刚性网格。柔性网格增强薄膜结构目前基本仅限于工程应用,缺乏网格和薄膜协同承载机理的研究,网格对薄膜结构性能提升的机制不明确。刚性网格增强薄膜结构的承载机理不明确,而且刚性网格存在收纳率问题。本文重点开展复合材料网格及其增强结构的承载和失效行为研究,对丰富网格增强结构的力学基本理论以及促进薄膜充气结构在航空航天领域中的应用,具有重要的理论和工程指导意义。本文以复合材料网格及其增强结构为核心,以结构的承载与失效为关注点,以2D柔性网格增强材料及结构、2D复合材料网格及其增强结构、3D复合材料网格结构及其变构型设计为研究主线,逐步开展了以下几方面的研究工作:通过柔性网格增强薄膜的拉伸特性分析,揭示了网格与薄膜协同承载的机理;建立了柔性网格增强薄膜充气梁的弯皱力学模型,预报了柔性网格增强薄膜充气梁的临界皱曲载荷和失效载荷,并进行了实验验证,理论结果与实验结果吻合良好;通过柔性网格增强薄膜充气梁的弯皱承载分析,揭示了网格层在提升薄膜充气结构的抗屈抑皱性能中的作用机制;开展了柔性网格增强充气梁的充压膨胀行为分析,评估了柔性网格增强薄膜充气结构的形状保持能力。实验研究了复合材料网格增强平板的拉压特性,并分析了网型、缺陷、薄膜、制备方法等因素对复合材料网格增强平板拉压性能的影响;通过实验测试和数值仿真研究了柱壳型复合材料网格增强结构的屈曲行为;开展了抛物面型复合材料网格增强结构的承载特性研究,分析了网格增强层对薄膜充气结构型面稳定性以及承载性能的影响,阐述了抛物面型复合材料网格增强结构的承载机理。抛物面型米字型复合材料网格增强充气结构展现出最优的型面稳定性和承载效率,并呈现出独特的阶梯式渐进失效模式。设计了3D复合材料网格结构,并建立了理论模型预报了其等效力学性能;制备了3D复合材料网格结构,并对其抗弯承载行为进行了实验测试;研究了3D复合材料网格结构的弯曲失效行为,分析了影响3D复合材料网格结构弯曲失效模式的因素,并阐述了其失效机制。研究结果表明:3D复合材料网格明显提高了结构抗面外变形的能力,并且表现出混合渐进失效模式。开展了SMP复合材料网格结构的变构型设计及其承载性能研究。阐述了SMP复合材料网格结构的变构型设计原理;考虑形状记忆聚合物的粘弹特性,基于形状记忆聚合物的宏观热力学模型,开展了SMP复合材料网格结构的折展行为分析,并进行了实验验证;通过建立SMP复合材料网格梁的三点弯有限元模型,仿真分析了结构的承载特性,并分析了折叠对结构承载和失效模式的影响。3D复合材料网格梁经过折叠和展开后,芯层存在残余变形。残余变形影响了结构的承载性能和失效模式。
隋翊[5]（2020）在《超设计基准荷载作用下核岛厂房动力响应特性的精细化研究》文中研究指明核电是我国经济与能源可持续发展战略中的重要一环,然而核电厂一旦发生核泄漏事故,其后果不堪设想,对人类生命安全及生存环境会造成灾难性影响。美国9.11事件及日本福岛核电事故后,各国更加重视核电厂在运行服役期内可能遭受的超设计基准事件的威胁。我国也相继出台相应的法律规范,要求核电厂必须考虑大型商用飞机的恶意撞击问题,同时在超设计基准自然灾害事件发生时必须提供适当的裕量。因此,研究超设计基准荷载作用下核岛厂房动力响应特性及损伤机理,探究相应的优化与加固措施是核电工程防灾减灾的重要内容。针对核电厂在全寿命周期内可能遭遇到的飞机恶意撞击及超设计基准地震等极端荷载,本文系统而详细地开展了大型商用飞机撞击核岛屏蔽厂房的损伤演化析,撞击过程中厂房内部结构的振动响应,覆盖层地基与桩基加固中核岛厂房的地震动力响应特性,超设计基准地震作用下的桩基破坏及加固措施等方面的研究工作,并得到了具有科学研究价值与实际工程应用意义的研究成果。本文的主要工作和创新如下:（1）在结合比例边界有限元方法（Scaled Boundary Finite Element Method,SBFEM）及八分树（Octree）网格离散技术的基础上,提出并验证了结构化网格与八分树网格组合粘接的精细化建模技术。组合粘接技术克服了原有方法在离散圆形结构与细长构件时的不足,进而建立了飞机撞击问题中包括反应堆厂房内部结构的计算模型,以及极端地震问题中核岛厂房-群桩-覆盖层地基的计算模型。结果表明,该技术具有极强的网格离散和计算能力,所建立的模型单元质高量少,且对模型修改有极高的适应性,与传统的前处理方案相比,效率可提高几十倍。（2）开展了屏蔽厂房在大型商用客机恶意撞击下的损伤演化分析。综合考虑了撞击区网格尺寸、撞击区形状、撞击高度、屏蔽厂房基础结构及土-结构相互作用（Soil-Structure Interaction,SSI）等因素的影响。结果表明,撞击区域采用飞机实际投影面积可以保证结构变形和塑性损伤演化的准确性,发现筒体与锥形穹顶交界处为不利的撞击位置,非岩性地基与岩性地基结果相差达到了 30%左右,不可忽略SSI效应对损伤结果的影响。（3）研究了在大型商用客机撞击过程中核岛厂房内部结构的振动响应规律。揭示了地基-结构相互作用在撞击过程中对核岛厂房内部结构动力响应的影响及原因,并结合相应的评价标准进行了安全评估。结果表明,分析AP1000核岛厂房内部结构响应时,必须要考虑地基与结构相互作用,同时厂房内部关键点处的加速度响应谱谱值超出相关建议的安全范围。（4）建议了地震作用下考虑不同地基类型和桩基效应的地基截取范。结合非线性地震波动输入方法,并充分考虑了 SSI效应,分别确定了岩性地基、覆盖层地基和桩基加固方案中地基的合理截断范围,并探究了地震作用下结构-地基相互作用及桩-土相互作用效应对核岛厂房动力响应的影响。结果表明,和现有规范相比增加地基分类,在满足工程计算精度的要求下显着减少了自由度数量,为使规范更加经济、高效提供了建议。（5）研究了核岛厂房-桩基-覆盖土层体系在地震激励下非线性动力响应特性。系统分析了桩单元类型、桩-土接触效应、不同地基深度、人工边界类型以及土体泊松比等因素对核岛厂房动力响应规律的影响。结果表明,桩-土接触非线性效应对桩基内力分布有显着的影响,覆盖层地基中竖向楼层谱随泊松比变化发生了显着的改变,桩基加固后,以嵌岩桩承受了主要的竖向荷载,动力响应对土体泊松比的变化不再敏感。（6）研究了超设计基准地震动作用下核岛厂房桩基的损伤破坏模式及机理。结合广义塑性模型考虑土的动力强非线性、塑性损伤模型模拟桩基的损伤破坏,实现了在超设计基准地震作用下桩基的损伤破坏演化过程的模拟,阐明了厂房楼层谱在桩基发生损伤破坏后的变化规律,并建议了针对性的抗震设计方案。研究表明,结果准确合理的描述了桩基在地震中的损伤破坏演化过程及规律,桩基在发生损伤破坏后楼层谱值峰值频率从较高段（3 Hz～4 Hz左右）移动到较低频段（1 Hz～2 Hz左右）,且峰值响应在较高频段下降而在较低频段增加。
安林[6]（2020）在《炭黑填充橡胶的压缩生热热力耦合有限元分析》文中研究表明炭黑填充补强橡胶材料是一种广泛应用于橡胶工程制品的复合硫化橡胶材料,它具有制备工艺简单,减震性能优异,生产成本低廉的特点。然而橡胶材料其本身的粘弹特性在表现出优异的阻尼性能的同时,还存在明显的温度升高的现象。例如轮胎在高速行驶时,胎肩的温度可以高达90℃以上,在这种高温度高频率的工况下行驶,轮胎的使用寿命也会大大降低。因此对橡胶材料生热性能的研究和对橡胶部件温度分布的预测,对分析橡胶制品的内部温度,控制温度分布的上限值,并进一步指导配方的设计和材料热破坏的分析尤为重要。因此本文对炭黑填充补强橡胶材料的生热性能进行测试和分析,并对其能耗理论进行了研究和计算,最后结合有限元技术,建立热力耦合模型,对橡胶压缩曲挠的温升和传热进行了预测,揭示了炭黑填充补强橡胶材料的生热机理。（1）首先制备了不同炭黑份数的共混胶,使用无转子硫化仪,橡胶加工分析仪对其进行测试,分析炭黑用量对共混胶的硫化性能和流变性能的影响,进一步对不同份数炭黑填充硫化胶的准静态力学性能、动态损耗模量、压缩生热性能进行了研究和分析。还对硫化胶的热导率和比热容随温度的变化进行了测试。结果表明,随着炭黑用量增加,混炼胶和硫化胶的损耗模量都有升高,硫化胶的生热更严重,热导率上升,比热容下降。（2）建立了橡胶压缩模型和压缩生热热力耦合模型。对建模的步骤方法和注意事项进行了详细的说明。在进行力学模型建模时,主要包括底座、压头和橡胶圆柱部件的建立,模型的组装,接触条件的设定,三维网格的划分,循环载荷的加载。在进行热力耦合模型时,主要包括热分析步的建立,热载荷的施加,对流边界和接触边界散热系数的定义,最后提交模型进行计算。（3）通过建立炭黑填充橡胶的动态压缩生热热力耦合模型,结合硫化胶材料的本构理论和生热传热计算方程,确定模型中的相关参数并进行计算和数值分析。使用合适的超弹性本构方程对炭黑填充硫化胶的超弹性进行拟合,计算得出橡胶圆柱压缩时的应力应变分布。结合静动刚度仪测得的动态损耗联立能耗方程求解出不同工况下的能耗速率并以热载荷的形式加载到热力耦合模型中,最终计算出整个历程的温升情况。结果表明,恒应变情况下,能量损耗的大小直接依赖于损耗模量的变化,有限元计算结果和实测结果一致,并且可实现对压缩圆柱内部温度场的分析,内部集中生热严重。本工作不仅研究了炭黑填充量对橡胶的动态性能的影响,还通过有限元分析方法对不同工况下的橡胶圆柱压缩生热进行了预测,揭示了生热传热的规律,具有重要的工程应用价值。
闫辉[7]（2020）在《高精度离心机基座基础减振隔振数值模拟研究》文中研究说明随着现代高精密仪器对测试精度的要求越来越高,场地微振动的防控成为目前亟待解决的问题。本文依托某精密仪器基座基础的减振隔振课题,以振动加速度作为控制指标,采用有限元软件ABAQUS对高精度离心机基座基础三维模型进行了合理的构建,分析了在拟定的场地微振动荷载下不同设计参数对离心机基座基础减振隔振效果的影响,供实际工程建设参考。本文主要研究内容与成果如下:1.通过对场地微振动作用下不同模型参数的计算结果进行频谱分析,发现以最大模型尺寸所得到的加速度有效值为准确值时,其余模型所产生的相对误差基本控制在5%以内;对本项目而言,圆形边界比方形边界更为合理,且计算结果偏保守;计算得到的加速度幅值和加速度有效值均随网格单元尺寸的减小而减小,并趋于稳定。2.改变基础埋深对减振效果的影响与地面和地下20m处同时加载的方式有关,在本文使用的场地微振动作用下,基础埋深8m时取得了最好的减振效果。3.空沟的隔振效果优于混凝土屏障;采用高强度等级的混凝土屏障并不会对隔振效果有明显的提升。4.在一定范围内增大屏障深度使得隔振效果总体上呈现提升的规律,增大屏障厚度可提高隔振效果。但随着屏障深度和厚度的不断增大,隔振效果不再出现明显的变化。5.在基础半径保持一致时,随着基础高度的增大,减振效果总体上向不断提升的趋势发展,且基础半径越大所表现的提升趋势越明显;在基础高度保持一致时,增大基础半径能有效提升减振效果,且基础越高随基础半径增大所提升的减振效果越明显;保持基础高度相同,同一质量下圆形基础的减振效果好于方形基础;不同基础形式的减振效果由好到差依次为:桩基础结合混凝土基础垫层、混凝土基础垫层、与混凝土垫层同体积的砂垫层。6.在“竖直屏障+基础深埋+混凝土基础平台+混凝土基础垫层+桩基础”的减振隔振系统作用下,与振源相比,离心机基座基础的加速度幅值得到了1～3个量级左右的衰减,加速度幅值谱的隆起频带为0Hz～10Hz,加速度最大幅值及加速度有效值均小于设计要求的“2.5×10-6g”。
丛杰[8]（2020）在《多层级复合材料薄壁结构的扩展多尺度有限元分析方法研究》文中指出受自然界具有多层级结构特征的生物材料启发,并随着复合材料制备工艺提升和设计理念的更新,一系列兼具各种优良性能的多功能轻质复合材料及其新型结构逐步面世,在航空航天等高新技术工业中起到了重要的作用。这类新型复合材料结构在宏观尺度上通常表现为薄壁板壳结构,在微观尺度具有非均质组分材料分布与多层级微观结构特征,深刻认识不同尺度材料分布、微观结构特征对宏观性能的影响规律有助于指导新型复合材料薄壁结构的设计与应用。然而,这种结构最大与最小设计特征尺寸相差甚大,若采用基于精细模型的常规有限元方法进行分析需要耗费巨大计算资源与计算时间,甚至难以直接进行分析。尤其涉及到几何非线性分析、损伤演化以及结构优化设计等问题时,大量的迭代计算使得常规有限元方法计算量急剧增加,甚至变得不可行。针对上述问题,本文发展了一种能够准确、高效求解这类具有多层级微结构特征的复合材料超大规模数值计算问题的多尺度有限元方法。首先,提出了一种适于含微结构复合材料层合薄板线弹性分析的多尺度有限元方法。基于薄板理论与扩展多尺度有限元方法（Extended Multiscale Finite Element Method,EMsFEM）理论框架,推导了具有方向性及呈层性特点的复合材料层合板宏、微观有限元计算格式。基于Kirchhoff薄板理论中挠度与转角耦合位移模式,采用宏观节点位移分项取单位值,微观结点位移相应插值的方法,建立了解耦的非线性位移边界条件。通过引入拉、弯、剪、扭变形之间多尺度基函数耦合附加项,构造出反映复合材料层合板耦合效应的多尺度基函数。数值算例表明:本文所提出的多尺度有限元方法具有较好的适用性与计算精度,且相比于常规有限元分析方法,计算效率提高数十倍,适于具有非周期微观结构特征且变形耦合效应显着的复合材料层合薄板多尺度分析。其次,发展了复合材料薄壁结构几何非线性分析的增量/迭代型多尺度有限元方法。基于Von-Karman大挠度理论与完全拉格朗日格式,对复合材料薄壁结构几何非线性分析中的增量型应变-位移关系进行描述,推导出增量型微观有限元计算格式。提出一种考虑自由度全耦合效应的超样本技术,构造出反映复合材料薄壁结构变形特征的振荡的解耦位移边界条件。基于增量型微观有限元计算格式与振荡的解耦位移边界条件,数值构造了考虑复合材料各向异性、铺层特征和变形耦合效应影响的多尺度基函数;推导出宏观单元等效切线、割线刚度阵及载荷向量,建立了增量型宏观有限元计算格式。基于Newton-Raphson迭代方法,建立增量/迭代型多尺度有限元计算模型,开展宏观与降尺度增量/迭代计算。其中,宏观计算结果可用于构造降尺度计算边界条件,而降尺度计算结果用于宏观等效刚度矩阵及不平衡载荷向量更新。构造出增量型解耦位移边界条件,降尺度计算微观扰动位移,对宏观等效刚度矩阵与不平衡载荷向量进行修正。反复迭代直至多尺度迭代计算趋于收敛,获得宏、微观结构响应。通过两组代表性算例,验证了所发展的多尺度分析方法具有很好的计算精度与收敛性。对比了不同超样本技术对计算精度影响,结果表明:采用考虑自由度全耦合效应的超样本技术,能够获得更精确的计算结果。同时,与常规有限元方法相比,多尺度方法所需计算存储空间与计算时间显着降低。进一步,使用微观三角形与宏观矩形混合平面薄壳元,提出一种适于任意加筋构型的复合材料网格结构几何非线性问题的多尺度有限元方法。该方法在保证微观尺度物理保真度的同时,显着提高了复合材料网格结构几何非线性计算效率。针对复合材料网格结构提出两种多尺度建模策略,构造出相应的扩展型位移边界条件。在此基础上,引入虚拟自由度和附加耦合项来考虑网格结构局部增强效应及复合材料耦合效应,数值构造其相应多尺度基函数。针对不同布筋密度、高度以及加筋构型的复合材料网格结构几何非线性问题进行多尺度计算,对比了不同建模策略适用范围,并分析误差产生的原因。算例结果表明:本文发展的多尺度有限元方法具有更高的精度和适用性,与常规有限元方法相比,具有更高的计算效率。该方法在复合材料网格结构多尺度损伤分析与极限承载能力预测问题中有很大应用潜力。此外,为分析组分材料微、细观特征对复合材料宏观力学行为的影响,在已发展出的复合材料层合薄板多尺度分析方法基础上,提出一种基于板壳元-超参数壳元-三维实体元混合的多尺度有限元模型。其中,壳单元用于建立复合材料宏观模型,超参数壳元用于建立细观模型,实体元用于建立微观模型。利用超参数壳元主从自由度位移转换关系,构造了连接宏观板壳元与微观三维实体元刚度阵的多尺度基函数,实现不同尺度间单元信息的有效传递。基于混合多尺度有限元模型,分析了三组具有不同微结构特征的复合材料薄板算例,包括考虑非均质材料特征纤维增强复合材料单层薄板、层合薄板以及具有缠绕特征的复合材料薄板,结果表明所提出的多尺度有限元模型具有较高计算精度,且耗费计算时间与资源显着降低。最后,基于复合材料几何非线性问题多尺度有限元方法以及混合多尺度有限元模型,提出一种通过宏观尺度增量/迭代快速计算获得初始结构响应,多尺度迭代计算对结构响应进行修正的多尺度混合迭代分析方法。该混合迭代分析方法能够在保证精度同时,加速多尺度迭代分析历程,并进一步降低多尺度迭代计算过程中存储空间以及计算资源需求,尤其适于多层级复合材料薄壁结构大载荷、强非线性问题多尺度计算。针对具有层级加筋结构特征以及混杂纤维材料特征的复合材料结构进行多尺度混合迭代分析,讨论不同层级筋高度比以及混杂纤维构型等结构特征对计算精度影响,验证了本文方法具有良好的适用性。
张剑[9]（2019）在《空间网格结构的动力测试与模型修正研究》文中进行了进一步梳理空间网格结构被广泛应用于各种大型运动场馆与会议展馆等大跨度结构中;准确的模拟和计算这类网格结构的动、静力学特性是高效设计与安全使用此类结构的前提,因此,本文着重从动力角度对此类结构进行有限元模型修正研究。首先,本文基于ANSYS有限元软件,分别选取LINK8杆单元和BEAM189梁单元建立有限元模型,模拟节点铰接和刚接情况,寻求网格最适合的建模方式和单元类型,并且通过静力和动力分析初步确定网格结构尺寸与杆件大小。得出最优的网格结构有限元单元为Link8杆单元。其次,从实验准备、构件设计、传感器布置、数据采集、参数提取等方面对网格结构动力测试进行了较完整的研究,对比分析了传统的快速傅里叶变换法和复指数法在模态参数识别中的情况,为有限元模型修正提供合适的模态参数提供有效的方法。分析可知,复指数方法具有准确率高和需要数据较少等优点。最后,基于动力测试模态参数对网格结构有限元模型进行修正,通过计算有限元模型六个不同设计参数的频率相对灵敏度,选取较为敏感的四个参数作为修正变量。建立以模态频率和模态振型误差为目标函数,以上弦杆件的密度、下弦杆件对弹性模量、密度和腹杆的密度为变量的二次规划问题,并利用ANSYS一阶优化算法对上述二次规划问题进行求解,经过迭代得出最终优化模型及相应模型设计参数。结果表明,通过设计参数的灵敏度分析可以减少修正过程的工作量,联合模态频率和振型相对应的MAC值修正方法精度高、收敛较快、不会产生失真矩阵,可为科研和工程人员进行有限元模型修正提供参考。
刘洪滔[10]（2019）在《网架结构支座节点及整体结构抗震性能研究》文中研究表明网架结构通常作为震后避难场所使用,但是通过大量网架结构的震害调查发现,网架结构的支座节点处的破坏严重,其严重影响网架结构的继续使用。本文通过试验研究和有限元分析的方法,对支座节点和网架整体结构的抗震性能进行研究,给出网架结构常用的平板支座在不同破坏模式下的受力机制,为网架结构支座节点设计提供理论基础和设计建议。此外,本文还以实际震害为基础,对整体结构进行有限元分析,探究其强震失效机理,并对其地震易损性进行评估,为网架结构性能化设计提供参考。本文以支座节点的破坏模式为出发点,对不同破坏模式下的支座节点进行进行精细化有限元模拟分析和试验研究。首先进行了开长孔支座在不同参数条件影响下的有限元研究。通过有限元参数分析,得到了平板支座的水平极限承载力计算方法和受力模式的判定方法,可以为平板支座的设计提供参考。然后对短边距支座进行了试验研究,参考各国规范对边缘混凝土破坏的承载力计算方法进行了修正。修正方法可以较好的预估支座发生边缘混凝土破坏时的水平极限承载力。同时试验结果表明,采用减隔震措施可以有效避免边缘混凝土破坏的发生。以芦山某体育馆为研究对象,考虑杆件屈曲和支座破坏的影响,对其采用单独建模与整体建模进行计算,分析网架结构在不同建模方式和边界条件下的动力响应差别,探究网架结构的强震失效机理。其中根据网架支座的实际受力,建立了能考虑支座破坏的整体分析模型。结果表明,应当采用整体建模的方式对网架结构进行分析。支座破坏作为网架结构在实际震害中的主要破坏形式,对网架结构的动力响应影响巨大,所以在进行网架结构抗震性能分析时应当考虑支座破坏的影响。基于上述对网架结构强震失效机理的研究,选取整体模型进行增量动力时程分析。通过地震易损性对网架结构的抗震性能进行分析讨论。分析结果表明,在进行网架结构性能评估时,结构性能指标的选取应当结合实际震害。考虑支座破坏后,网架结构的倒塌概率增大,所以支座破坏对网架结构抗震性能的影响不容忽略。最后,本文进行了网架结构的地震损伤等级进行了划分,为网架结构抗震性能评估提供参考。
二、线黏弹性网格结构离散模型研究（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、线黏弹性网格结构离散模型研究（论文提纲范文）
（1）沥青混凝土材料的多尺度有限元模型（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多尺度力学研究方法 |
| 1.2.2 基于细观力学的沥青混凝土材料研究现状 |
| 1.2.3 沥青混合料细观结构模型表示方法的研究现状 |
| 1.2.4 沥青路面力学响应的多尺度分析研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 沥青混凝土材料的常规有限元方法和扩展多尺度有限元方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 沥青混凝土材料的线弹性问题求解 |
| 2.3 常规有限元方法的求解过程 |
| 2.4 扩展多尺度有限元方法的基本思路 |
| 2.5 数值基函数的构造方法 |
| 2.5.1 线性边界条件 |
| 2.5.2 周期边界条件 |
| 2.6 宏观尺度分析和降尺度计算 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 沥青混凝土材料的子网格单元等效化方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 子网格单元等效化方法的基本原理 |
| 3.3 沥青混合料随机骨料模型的建立 |
| 3.3.1 二维随机粗骨料的级配及各档粗骨料的个数确定 |
| 3.3.2 二维随机粗骨料生成与投放 |
| 3.4 子网格单元内部等效参数的获得 |
| 3.5 算例验证分析及讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 沥青混凝土材料多尺度有限元模型的分析与验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 沥青混凝土材料多尺度有限元模型的执行流程 |
| 4.3 算例验证分析及讨论 |
| 4.3.1 沥青混凝土材料分析的数值基函数 |
| 4.3.2 非均质周期性材料受单轴贯入荷载作用 |
| 4.3.3 非均质非周期性材料受单轴压缩荷载作用 |
| 4.3.4 收敛性分析 |
| 4.3.5 基于随机骨料模型的单轴压缩试验模拟分析 |
| 4.4 计算效率分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 多尺度有限元计算模型在沥青路面结构中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 沥青路面结构的多尺度有限元结构模型 |
| 5.2.1 多尺度沥青路面结构粗细网格模型及参数设置 |
| 5.2.2 多尺度路面结构分析模型的计算规模对比 |
| 5.3 沥青混凝土路面结构的多尺度力学响应分析 |
| 5.3.1 沥青面层厚度的影响分析 |
| 5.3.2 沥青砂浆模量的影响分析 |
| 5.3.3 粗骨料含量的影响分析 |
| 5.3.4 孔隙占比的影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）DLD装置中红细胞流动形态的分析与仿真（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 确定性侧向位移技术分选红细胞 |
| 1.2.1 确定性侧向位移分选技术 |
| 1.2.2 DLD装置分选红细胞的研究进展 |
| 1.3 红细胞模型 |
| 1.3.1 红细胞在微循环中的运动与变形 |
| 1.3.2 红细胞模型的数值模拟方法 |
| 1.4 本文的主要工作和创新点 |
| 1.4.1 主要工作 |
| 1.4.2 本文创新点 |
| 第2章 计算流体动力学及微通道的基本理论 |
| 2.1 计算流体动力学理论和数值方法 |
| 2.1.1 计算流体动力学的理论基础 |
| 2.1.2 计算流体动力学的数值方法 |
| 2.2 流-固耦合基本理论 |
| 2.3 DLD装置数值模型 |
| 2.3.1 物理模型 |
| 2.3.2 控制方程 |
| 2.3.3 流固耦合 |
| 2.3.4 初始条件与边界条件 |
| 2.4 模型仿真与求解 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 红细胞模型 |
| 3.1 红细胞及其变形性 |
| 3.2 红细胞几何模型及参数 |
| 3.3 刚性细胞模型及其验证 |
| 3.3.1 刚性细胞模型 |
| 3.3.2 刚性细胞模型验证 |
| 3.4 软性细胞模型及其验证 |
| 3.4.1 软性细胞模型 |
| 3.4.2 软性细胞模型验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 刚性红细胞流动形态 |
| 4.1 微柱间隙对刚性红细胞流动形态的影响 |
| 4.1.1 DLD装置流场分布 |
| 4.1.2 刚性红细胞运动轨迹 |
| 4.1.3 刚性红细胞表面应力 |
| 4.1.4 刚性红细胞运动速度 |
| 4.2 行移距离对刚性红细胞流动形态的影响 |
| 4.2.1 刚性红细胞运动轨迹及形态分析 |
| 4.2.2 刚性红细胞运动速度及表面应力分析 |
| 4.3 细胞初始位置对刚性红细胞流动形态的影响 |
| 4.3.1 刚性红细胞运动轨迹及形态分析 |
| 4.3.2 刚性红细胞运动速度及表面应力分析 |
| 4.4 刚性红细胞在DLD装置中的确定性分选 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 软性红细胞流动形态 |
| 5.1 行移距离对软性红细胞流动形态的影响 |
| 5.2 细胞初始位置对红细胞流动形态的影响 |
| 5.3 流场初始速度对红细胞流动形态的影响 |
| 5.4 细胞内粘度及流体工质对红细胞流动形态的影响 |
| 5.5 刚性和软性红细胞流动形态的对比分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
（4）复合材料网格及其增强结构的承载与失效行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 物理量含义、缩略词及术语表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 2D网格结构的研究现状 |
| 1.2.2 3D网格结构的研究现状 |
| 1.2.3 变构型网格结构的研究进展 |
| 1.3 研究现状评述 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 柔性网格增强薄膜充气梁的弯皱行为 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 网格增强薄膜 |
| 2.2.1 概念与设计 |
| 2.2.2 网格增强薄膜的制备 |
| 2.3 柔性网格增强薄膜的拉皱特性 |
| 2.3.1 柔性网格增强薄膜的制备 |
| 2.3.2 应变的非接触测试方法 |
| 2.3.3 拉皱实验与结果分析 |
| 2.4 柔性网格增强薄膜充气梁的弯皱行为 |
| 2.4.1 柔性网格增强薄膜充气梁的弯皱实验 |
| 2.4.2 柔性网格增强薄膜充气梁的弯皱力学模型 |
| 2.4.3 柔性网格增强薄膜充气梁的弯皱数值分析 |
| 2.5 柔性网格增强薄膜充气梁的充压膨胀特性 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 2D复合材料网格增强壳结构的承载与失效 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 2D复合材料网格增强平板结构及其拉压承载与失效 |
| 3.2.1 2D复合材料网格增强平板结构的制备 |
| 3.2.2 2D复合材料网格增强平板的拉伸承载与失效 |
| 3.2.3 2D复合材料网格增强平板的面内压缩承载与失效 |
| 3.3 柱壳型复合材料网格增强结构的压弯承载特性 |
| 3.3.1 复合材料网格柱壳的轴向压屈特性 |
| 3.3.2 复合材料网格增强薄膜充气梁的抗弯承载 |
| 3.3.3 复合材料网格增强薄膜充气梁的充压膨胀 |
| 3.4 抛物面型复合材料网格增强结构的面外承压失效行为 |
| 3.4.1 抛物面型复合材料网格增强结构的制备 |
| 3.4.2 抛物面型复合材料网格增强结构的面外承压与失效 |
| 3.4.3 曲面构型测试与型面稳定分析 |
| 3.4.4 抛物面型复合材料网格增强结构承载性能的参数分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 3D复合材料网格结构的承载与失效行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 3D复合材料网格结构等效力学性能的预报 |
| 4.2.1 3D复合材料网格结构与单胞的几何模型 |
| 4.2.2 等效性能的预报模型 |
| 4.3 3D复合材料网格结构抗弯承载性能的实验分析 |
| 4.3.1 3D复合材料网格结构的制备 |
| 4.3.2 3D复合材料网格结构的抗弯承载实验 |
| 4.4 3D复合材料网格结构的失效模式分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 SMP复合材料网格结构的变构型设计及其承载性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SMP复合材料网格结构的变构型设计 |
| 5.3 SMP复合材料网格结构的折叠与展开力学特性 |
| 5.3.1 宏观力学模型 |
| 5.3.2 Prony级数和WLF方程常数的确定 |
| 5.3.3 SMP复合材料网格结构的有限元模型 |
| 5.3.4 SMP复合材料网格结构的折叠与展开行为 |
| 5.4 SMP复合材料网格结构的变构型实验 |
| 5.5 SMP复合材料网格结构的承载性能 |
| 5.5.1 三点弯有限元模型 |
| 5.5.2 3D复合材料网格梁的三点弯承载分析 |
| 5.5.3 含残余变形的3D复合材料网格梁的三点弯承载分析 |
| 5.6 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 |
（5）超设计基准荷载作用下核岛厂房动力响应特性的精细化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1. 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 核电工业发展历程 |
| 1.1.2 超设计基准事件 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 核电工业精细化研究的发展趋势 |
| 1.2.2 大型商用飞机撞击核电厂的研究进展 |
| 1.2.3 核电厂抗震分析的研究进展 |
| 1.3 本文主要研究思路与研究工作 |
| 2. 高效的跨尺度精细化建模方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 AP1000核电厂 |
| 2.3 基于比例边界有限元(SBFEM)的跨尺度离散方法 |
| 2.3.1 弹性静态控制方程 |
| 2.3.2 几何边界的比例变换 |
| 2.3.3 径向节点位移函数 |
| 2.3.4 基于多面体的比例边界的形函数 |
| 2.3.5 八分树(Octree)网格离散技术 |
| 2.4 基于SBFEM-Octree方法的计算模型 |
| 2.4.1 计算模型的建立过程 |
| 2.4.2 计算软件 |
| 2.4.3 算例验证 |
| 2.5 结构化网格与八分树网格组合的建模方法 |
| 2.5.1 现有的八分树离散方法的不足 |
| 2.5.2 组合的建模方法的实现路线 |
| 2.5.3 算例验证 |
| 2.6 基于组合建模方法下飞机撞击问题中的计算模型 |
| 2.6.1 外部屏蔽厂房采用结构化网格离散 |
| 2.6.2 内部结构采用八分树网格离散 |
| 2.7 基于组合建模方法下桩基加固方案中的计算模型 |
| 2.7.1 增加核岛厂房内部结构及桩基础的计算模型 |
| 2.7.2 桩基础与周围土体的跨尺度连接 |
| 2.8 本章小结 |
| 3. 大型商用飞机撞击核电厂的损伤演化分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算模型及相关参数 |
| 3.2.1 AP1000核岛厂房的计算模型及材料参数 |
| 3.2.2 飞机荷载时程曲线 |
| 3.3 撞击区域面积形状的确定 |
| 3.3.1 传统撞击区域形状的研究方法 |
| 3.3.2 撞击后的损伤结果的对比分析 |
| 3.4 不同区域单元密度的分析研究 |
| 3.4.1 撞击区的单元密度 |
| 3.4.2 过渡区的单元密度 |
| 3.5 核岛厂房结构的精细化对损伤结果的影响 |
| 3.5.1 AP1000核岛厂房的基础结构 |
| 3.5.2 基础效应对损伤分布的影响 |
| 3.6 不同撞击高度的损伤结果 |
| 3.6.1 不同撞击高度的计算模型 |
| 3.6.2 不同撞击高度的损伤特征与分布结果 |
| 3.7 考虑土-结构相互作用(SSI效应) |
| 3.7.1 不同厂址建设的需要 |
| 3.7.2 非岩性厂址条件下损伤结果 |
| 3.8 本章小结 |
| 4. 核电厂内部重要结构在飞机撞击过程中的动力响应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算模型 |
| 4.2.1 核岛辅助厂房 |
| 4.2.2 增加内部结构的核岛厂房计算模型 |
| 4.3 飞机对核岛辅助厂房的撞击研究 |
| 4.3.1 里拉(Riera)曲线的撞击结果 |
| 4.3.2 弹-靶耦合分析中的撞击曲线 |
| 4.4 反应堆厂房内部结构在撞击过程中的响应 |
| 4.4.1 选取内部结构的观测点 |
| 4.4.2 各观测点楼层反应谱结果 |
| 4.5 SSI效应对反应堆厂房内部结构响应的影响 |
| 4.5.1 增加地基后的整体计算模型 |
| 4.5.2 SSI效应对内部结构响应的重要性 |
| 4.6 本章小结 |
| 5. 地震作用下核岛厂房与地基的相互作用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 核岛厂房计算模型 |
| 5.3 波动输入方法简介 |
| 5.3.1 地震动等效节点荷载 |
| 5.3.2 非线性耦联人工边界 |
| 5.3.3 非线性地震波动输入方法 |
| 5.4 岩性地基条件下核岛厂房的抗震分析 |
| 5.4.1 核岛厂房刚性地基的响应结果 |
| 5.4.2 岩性地基条件下的合理的截断范围 |
| 5.4.3 考虑土-结构相互作用(SSI)对结果的影响 |
| 5.5 覆盖层地基条件下核岛厂房的抗震分析 |
| 5.5.1 覆盖层地基上核岛厂房的计算模型及材料参数 |
| 5.5.2 覆盖层厂址条件下地基的合理截断范围 |
| 5.5.3 覆盖层地基对核岛厂房的动力响应影响 |
| 5.6 桩基加固后核岛厂房动力响应的研究 |
| 5.6.1 桩基加固方案 |
| 5.6.2 桩基加固后地基合理的截断范围 |
| 5.6.3 桩基加固后对核岛厂房动力响应的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 6. 地震作用下桩-土相互作用特性的分析研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 采用不同单元类型模拟桩基础 |
| 6.2.1 梁单元模拟桩基的计算模型 |
| 6.2.2 计算结果的对比分析 |
| 6.3 桩-土接触面的存在与否的影响 |
| 6.3.1 桩-土接触面 |
| 6.3.2 桩-土接触面效应对结果的影响 |
| 6.4 土体泊松比对动力响应结果的影响 |
| 6.4.1 泊松比的潜在影响 |
| 6.4.2 不同工况结果的对比分析 |
| 6.5 不同地基高度对结果的影响 |
| 6.5.1 不同地基高度的计算模型 |
| 6.5.2 计算结果的对比分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7. 超设计基准地震作用下桩基的损伤分析及加固方案 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 超设计基准地震动 |
| 7.3 材料模型与参数 |
| 7.3.1 广义塑性模型 |
| 7.3.2 混凝土塑性损伤模型 |
| 7.3.3 桩-土接触面模型 |
| 7.4 超设计地震作用下的动力响应 |
| 7.4.1 原状土覆盖层地基 |
| 7.4.2 桩基加固方案 |
| 7.5 考虑桩基破坏效应后的动力响应 |
| 7.5.1 地震作用下桩基的损伤情况 |
| 7.5.2 考虑损伤效果后对动力响应的影响 |
| 7.6 针对性的桩基加固方案 |
| 7.6.1 加固方案的制定 |
| 7.6.2 加固后的计算结果 |
| 7.7 本章小结 |
| 8. 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 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 |
（6）炭黑填充橡胶的压缩生热热力耦合有限元分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 橡胶炭黑复合材料的性能测试与分析 |
| 2.1 试样制备 |
| 2.2 材料表征与性能测试 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 有限元分析模型的建立步骤 |
| 3.1 有限元分析技术的发展 |
| 3.2 ABAQUS简介 |
| 3.3 草图绘制 |
| 3.4 试样切割 |
| 3.5 网格划分 |
| 3.6 属性材料定义 |
| 3.7 部件装配 |
| 3.8 设置分析步 |
| 3.9 定义接触属性 |
| 3.10 设定边界条件 |
| 3.11 施加载荷 |
| 3.12 结果处理 |
| 3.13 建立热力耦合模型 |
| 3.14 本章小结 |
| 第四章 模型计算结果与分析 |
| 4.1 橡胶材料参数拟合 |
| 4.2 橡胶压缩力学模型分析 |
| 4.3 橡胶材料迟滞损耗分析 |
| 4.4 实测与模拟温度比较 |
| 4.5 橡胶材料生热性能的热力耦合分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（7）高精度离心机基座基础减振隔振数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 环境振动 |
| 1.2.2 屏障隔振 |
| 1.2.3 基础减振隔振 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 场地微振动理论基础 |
| 2.1 场地微振动特点 |
| 2.1.1 随机平稳 |
| 2.1.2 强度分布特点 |
| 2.2 场地微振动波场特性 |
| 2.2.1 弹性介质中的波 |
| 2.2.2 波的传播与衰减 |
| 2.3 减振隔振理论 |
| 2.3.1 波的散射 |
| 2.3.2 波的衍射 |
| 2.3.3 屏障隔振机理 |
| 2.3.4 远场隔振与近场隔振 |
| 2.4 场地微振动强度评价方法 |
| 2.4.1 场地微振动评价指标 |
| 2.4.2 时域与频域的转换 |
| 2.4.3 频谱分析 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 高精度离心机基座基础减振隔振数值模拟模型构建 |
| 3.1 场地勘察及初步设计方案 |
| 3.1.1 课题背景 |
| 3.1.2 场区工程地质条件 |
| 3.1.3 场地微振动测试 |
| 3.1.4 初步设计方案 |
| 3.2 土体本构模型基本参数 |
| 3.2.1 土层参数 |
| 3.2.2 黏弹性边界 |
| 3.2.3 单元类型 |
| 3.2.4 加载方式 |
| 3.3 瑞利阻尼的影响 |
| 3.3.1 瑞利阻尼的特点 |
| 3.3.2 瑞利阻尼系数的确定 |
| 3.4 模型尺寸 |
| 3.5 模型边界形状 |
| 3.6 模型网格单元尺寸 |
| 3.6.1 内部网格 |
| 3.6.2 外部网格 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 高精度离心机基座基础减振隔振仿真分析 |
| 4.1 振源的确定及加载方式 |
| 4.1.1 场地微振动测试数据分析 |
| 4.1.2 模型振源加载方式 |
| 4.2 基础埋置深度的影响分析 |
| 4.2.1 基础埋置深度 |
| 4.2.2 频谱分析 |
| 4.3 屏障形式的影响分析 |
| 4.3.1 混凝土屏障参数 |
| 4.3.2 频谱分析 |
| 4.4 混凝土强度等级对屏障隔振效果的影响分析 |
| 4.4.1 混凝土强度等级参数 |
| 4.4.2 1/3 倍频程幅值谱 |
| 4.5 屏障尺寸的影响分析 |
| 4.5.1 屏障深度的影响 |
| 4.5.2 屏障厚度的影响 |
| 4.6 基础尺寸的影响分析 |
| 4.6.1 基础半径的影响 |
| 4.6.2 基础高度的影响 |
| 4.6.3 不同基础高度与半径的加速度有效值 |
| 4.7 基础形状的影响分析 |
| 4.8 基础形式的影响分析 |
| 4.8.1 有无混凝土基础垫层 |
| 4.8.2 砂垫层与混凝土垫层的减振效果比较 |
| 4.8.3 桩基础结合混凝土基础垫层 |
| 4.9 减振隔振效果分析 |
| 4.9.1 幅值谱对比分析 |
| 4.9.2 加速度有效值对比分析 |
| 4.10 小结 |
| 第五章 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）多层级复合材料薄壁结构的扩展多尺度有限元分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 考虑变形耦合效应的复合材料结构分析方法研究进展 |
| 1.3 多尺度分析模型研究进展 |
| 1.4 复合材料薄壁结构几何非线性问题研究进展 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 基于Kirchhoff理论的层合薄板扩展多尺度有限元方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多尺度有限元计算格式 |
| 2.2.1 微观计算 |
| 2.2.2 宏观计算 |
| 2.2.3 降尺度计算 |
| 2.3 扩展多尺度有限元方法 |
| 2.3.1 计算过程 |
| 2.3.2 多尺度基函数构造 |
| 2.3.3 解耦的非线性位移边界条件 |
| 2.3.4 超样本技术 |
| 2.4 数值算例 |
| 2.4.1 均布载荷下四边简支约束复合材料层合薄板算例 |
| 2.4.2 拉弯组合载荷下悬臂复合材料类梁层合薄板算例验证 |
| 2.4.3 含非周期微孔复合材料层合薄板算例 |
| 2.5 算法复杂度 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 复合材料薄壁结构几何非线性分析的多尺度有限元方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基本方程 |
| 3.2.1 几何方程及其增量形式 |
| 3.2.2 本构与平衡方程 |
| 3.3 增量/迭代型多尺度计算方法 |
| 3.3.1 增量型宏-微观计算有限元格式 |
| 3.3.2 算法步骤及流程图 |
| 3.3.3 考虑全耦合效应的超样本技术 |
| 3.3.4 微观位移修正技术 |
| 3.4 数值算例 |
| 3.4.1 具有不同边界约束的复合材料薄板几何非线性分析算例 |
| 3.4.2 含微观开孔复合材料薄壁结构大挠度问题分析算例 |
| 3.5 算法复杂度 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 复合材料网格结构多尺度有限元分析方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 建模策略与计算格式 |
| 4.3 多尺度基函数与边界条件构造方法 |
| 4.3.1 含虚拟自由度多尺度基函数 |
| 4.3.2 扩展型位移边界条件 |
| 4.4 参数分析算例 |
| 4.4.1 布筋密度影响 |
| 4.4.2 筋条高度影响 |
| 4.4.3 布筋构型影响 |
| 4.5 小结 |
| 5 多层级复合材料薄壁结构的混合多尺度有限元分析模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 宏-细-微观有限元计算格式 |
| 5.3 各级多尺度基函数构造方法 |
| 5.4 数值算例 |
| 5.4.1 纤维增强复合材料单向薄板 |
| 5.4.2 复合材料层合薄板 |
| 5.4.3 纤维缠绕复合材料薄板 |
| 5.5 小结 |
| 6 多层级复合材料薄壁结构几何非线性问题的多尺度混合迭代分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多尺度混合迭代分析方法 |
| 6.2.1 基本原理 |
| 6.2.2 分析步骤 |
| 6.3 方法验证 |
| 6.4 数值算例 |
| 6.4.1 复合材料层级加筋网格结构 |
| 6.4.2 混杂纤维复合材料薄板结构 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 总结 |
| 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 |
（9）空间网格结构的动力测试与模型修正研究（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 有限元模型修正的研究现状 |
| 1.2.1 矩阵型和元素型修正方法 |
| 1.2.2 静力型和动力型修正方法 |
| 1.2.3 直接型和迭代型修正方法 |
| 1.3 本文研究意义和目标 |
| 1.4 本文主要的研究内容 |
| 1.5 本文的技术路线 |
| 第2章 结构有限元模型修正理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模态参数相关性分析 |
| 2.2.1 模态频率判别准则 |
| 2.2.2 模态振型判别准则 |
| 2.3 模态自由度的匹配 |
| 2.3.1 模态缩减法 |
| 2.3.2 模态扩展法 |
| 2.4 矩阵型修正法 |
| 2.4.1 最优矩阵修正法 |
| 2.4.2 子矩阵修正法 |
| 2.5 设计参数修正法 |
| 2.5.1 灵敏度计算理论 |
| 2.5.2 参数修正法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于ANSYS的实验网架设计与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模态分析基本理论 |
| 3.2.1 ANSYS模态分析理论 |
| 3.2.2 实验设计中模态分析方法实施过程 |
| 3.3 网架结构有限元模型分析 |
| 3.3.1 杆单元与梁单元有限元理论 |
| 3.3.2 杆单元与梁单元的模态分析对比 |
| 3.3.3 结果对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 网架结构的动力测试研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验目标与实验步骤 |
| 4.2.1 实验目标 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.3 网架实验模型的实测准备 |
| 4.3.1 网架的构件设计 |
| 4.3.2 网架安装 |
| 4.3.3 支座安装 |
| 4.4 网架实验方案设计与实验设备的采用 |
| 4.4.1 测试方案设计 |
| 4.4.2 实验设备的采用 |
| 4.5 网架实验模型的振动测试方法与步骤 |
| 4.5.1 测试方法 |
| 4.5.2 测试步骤 |
| 4.6 基于复指数法的模态参数识别 |
| 4.6.1 基本方程和理论 |
| 4.6.2 识别结论 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 网架结构的有限元模型修正 |
| 5.1 ANSYS模型修正的实现 |
| 5.1.1 ANSYS模型修正方法 |
| 5.1.2 目标函数的构建 |
| 5.2 初始有限元模型 |
| 5.2.1 有限元模型的建立 |
| 5.2.2 动力特性比较 |
| 5.3 有限元模型修正过程 |
| 5.3.1 参数的灵敏度分析 |
| 5.3.2 目标函数的选择 |
| 5.3.3 有限元模型的修正结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）网架结构支座节点及整体结构抗震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 现行规范设计要求 |
| 1.3 大跨空间结构研究现状 |
| 1.3.1 大跨空间结构支座研究 |
| 1.3.2 空间结构强震失效机理研究 |
| 1.3.3 基于性能的抗震风险评估研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 开长孔平板支座抗震性能试验和有限元研究 |
| 2.1 试验概况 |
| 2.2 试验结果 |
| 2.2.1 主要试验现象及破坏模式 |
| 2.2.2 滞回曲线 |
| 2.2.3 承载力与变形能力 |
| 2.2.4 锚栓应变分析 |
| 2.3 开长孔支座抗震性能有限元研究 |
| 2.3.1 有限元模型 |
| 2.3.2 有限元模型验证 |
| 2.3.3 参数分析 |
| 2.3.4 锚栓受力分析 |
| 2.4 平板支座水平极限承载力计算 |
| 2.4.1 受力机理 |
| 2.4.2 计算结果对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 短边距支座节点抗震性能的试验研究 |
| 3.1 试验概况 |
| 3.1.1 试件设计 |
| 3.1.2 试件材性 |
| 3.1.3 试验装置 |
| 3.1.4 量测方案 |
| 3.2 试验结果 |
| 3.2.1 试验现象及破坏模式 |
| 3.2.2 滞回曲线 |
| 3.2.3 承载力与变形能力 |
| 3.3 箍筋应变分析 |
| 3.4 混凝土边缘破坏水平极限承载力计算 |
| 3.4.1 混凝土边缘破坏破坏面计算 |
| 3.4.2 混凝土边缘破坏承载力 |
| 3.4.3 计算结果对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 空间网架结构强震失效机理研究 |
| 4.1 模型概况 |
| 4.1.1 上部网架结构单独建模 |
| 4.1.2 整体建模 |
| 4.1.3 支座模拟 |
| 4.1.4 杆件屈曲模拟 |
| 4.2 静力计算结果分析 |
| 4.3 周期与振型 |
| 4.4 实际地震作用下结构震害对比 |
| 4.5 不同地震作用下结构动力响应分析 |
| 4.5.1 支座反力对比 |
| 4.5.2 杆件应力对比 |
| 4.5.3 杆件损伤对比 |
| 4.5.4 节点位移对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 考虑支座节点性能的网架结构地震易损性研究 |
| 5.1 网架结构模型建立和地震波选取 |
| 5.1.1 网架结构建模方式选取 |
| 5.1.2 地震波选取 |
| 5.2 IDA分析结果 |
| 5.2.1 铰接模型 |
| 5.2.2 支座模型 |
| 5.3 地震易损性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要工作与结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、线黏弹性网格结构离散模型研究（论文参考文献）
- [1]沥青混凝土材料的多尺度有限元模型[D]. 许新刚. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]DLD装置中红细胞流动形态的分析与仿真[D]. 张蕊. 兰州理工大学, 2021(01)
- [3]航空航天轻质复合材料壳体结构研究进展[J]. 熊健,李志彬,刘惠彬,冯丽娜,赵云鹏,孟凡壹. 复合材料学报, 2021(06)
- [4]复合材料网格及其增强结构的承载与失效行为研究[D]. 陶强. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [5]超设计基准荷载作用下核岛厂房动力响应特性的精细化研究[D]. 隋翊. 大连理工大学, 2020(01)
- [6]炭黑填充橡胶的压缩生热热力耦合有限元分析[D]. 安林. 青岛科技大学, 2020(01)
- [7]高精度离心机基座基础减振隔振数值模拟研究[D]. 闫辉. 东南大学, 2020(01)
- [8]多层级复合材料薄壁结构的扩展多尺度有限元分析方法研究[D]. 丛杰. 大连理工大学, 2020(01)
- [9]空间网格结构的动力测试与模型修正研究[D]. 张剑. 南昌大学, 2019(02)
- [10]网架结构支座节点及整体结构抗震性能研究[D]. 刘洪滔. 大连理工大学, 2019