基于Mathcad的三维桁架有限元分析

1

作者 李清富 任高杰 《河南科技》 2015年第24期95-96,共2页

利用Mathcad的计算优势与编程特点,根据普通杆件的单元刚度矩阵和整体平衡方程,将Mathcad和有限元方法相结合,推导出任意形式的三维桁架结构的刚度矩阵在Mathcad中的表达形式;结合工程实例进行计算,求解出三维桁架的杆件内力与支座反力... 利用Mathcad的计算优势与编程特点,根据普通杆件的单元刚度矩阵和整体平衡方程,将Mathcad和有限元方法相结合,推导出任意形式的三维桁架结构的刚度矩阵在Mathcad中的表达形式;结合工程实例进行计算,求解出三维桁架的杆件内力与支座反力,并与Midas Civil建模结果对比验证,结果表明:将Mathcad与有限元相结合,能够在满足工程精度要求下高效率地进行三维桁架结构的力学分析。 展开更多

关键词 MATHCAD 有限元 三维桁架

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空间太阳能电站大折展比体展开桁架机构 被引量：11

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作者 肖洪 成正爱 +5 位作者 郭宏伟 周璐 王立 楼云江 刘海婷 刘荣强 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期128-137,共10页

发展空间太阳能电站技术具有极其重要的战略意义,受运载火箭运输能力的限制,提出了一种可实现三维体展开的桁架机构作为空间太阳能电站的主结构。通过多方案对比分析,构建了可展桁架基本组成单元,在确定了驱动原理的基础上,进行了可展... 发展空间太阳能电站技术具有极其重要的战略意义,受运载火箭运输能力的限制,提出了一种可实现三维体展开的桁架机构作为空间太阳能电站的主结构。通过多方案对比分析,构建了可展桁架基本组成单元,在确定了驱动原理的基础上,进行了可展桁架运动学分析,验证了驱动方案的可行性。基于能量相等原理,建立了桁架连续梁等效模型,分析了运动学特性,并进行了参数优选。最后,研制了缩比原理样机,进行了展开试验、刚度测试试验及动力学试验。结果表明,该可展桁架具有较大的折展比及较轻的质量,铰链间隙是影响系统刚度的关键因素。 展开更多

关键词 空间太阳能电站 体展开桁架 大折展比 连续体模型 运动学 动力学

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三主桁断面车-桥气动特性的风洞试验研究 被引量：3

3

作者 韩旭 向活跃 +1 位作者 罗扣 李永乐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期268-275,共8页

为研究三主桁断面车-桥组合系统的气动特性。以某大跨度斜拉桥为工程背景,采用节段模型风洞试验,通过开发的车-桥气动力同步测试装置对车-桥组合状态下各自的气动力进行测试,研究了线路位置、双车交会间距、风攻角等因素对车-桥系统气... 为研究三主桁断面车-桥组合系统的气动特性。以某大跨度斜拉桥为工程背景,采用节段模型风洞试验,通过开发的车-桥气动力同步测试装置对车-桥组合状态下各自的气动力进行测试,研究了线路位置、双车交会间距、风攻角等因素对车-桥系统气动特性的影响,分析紊流来流对车-桥气动特性的影响,并讨论列车气动导纳的特征。结果表明:由于绕流剪切层的影响,靠近迎风侧车辆阻力系数大于其他线路,线路2上列车的升力系数最大;双车交会时,背风侧车辆的阻力系数和升力系数随交会间距的增大而增大;受桁架自身绕流的影响,紊流来流对列车气动力功率谱影响较小;阻力和升力的气动导纳随折减频率呈现先增后减的趋势。 展开更多

关键词 三主桁断面 车-桥系统 气动特性 同步测试装置 气动导纳 风洞试验

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密布横梁正交异性板整体桥面受力行为 被引量：19

4

作者 张敏 叶梅新 张晔芝 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期28-34,共7页

采用空间有限单元法和模型试验,研究南京大胜关长江大桥三主桁（拱）密布横梁体系钢正交异性板整体桥面结构的受力行为。研究结果表明：50%以上的桥面荷载通过下弦杆或系梁传至下弦节点,这部分荷载会引起下弦杆或系梁的竖向弯曲。针对... 采用空间有限单元法和模型试验,研究南京大胜关长江大桥三主桁（拱）密布横梁体系钢正交异性板整体桥面结构的受力行为。研究结果表明：50%以上的桥面荷载通过下弦杆或系梁传至下弦节点,这部分荷载会引起下弦杆或系梁的竖向弯曲。针对三主桁（拱）密布横梁正交异性板桥面结构,提出桥面荷载在3片主桁（拱）中的2次分配的分析方法,第1次桥面荷载分配在3片主桁下弦杆或3片桁拱系梁中进行,中桁与每片边桁分配到的荷载比约为2.3-3.3,支座处大,跨中小;第2次桥面荷载分配通过横联在上弦节点中进行,中桁将0-24%的桥面荷载分配给2个边桁,跨中大,支座处小;经2次分配后,在离支座1-2节间以外的区域,中桁与边桁分配到的总荷载比约为1.0-1.2,靠近支座的区域,中桁与边桁分配到的总荷载比仍为2.5-3.3;只有第1次分配到的桥面荷载引起主桁下弦杆和桁拱系梁竖向弯曲,中桁（拱）的吊杆力、下弦杆和系梁的竖向弯矩约为边桁的2倍以上。 展开更多

关键词 钢桥 桁架拱桥 正交异性板整体桥面 密布横梁 三主桁 受力行为

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基于matlab的空间三维桁架结构受力分析通用程序设计 被引量：3

5

作者 李罡 《喀什师范学院学报》 2005年第3期35-38,共4页

介绍了空间三维桁架结构受力分析的有限元方法,运用matlab强大的数学计算功能,解决刚度矩阵的组集和约束条件的处理等问题,编制了通用的求解程序.该程序可以求解任意工作条件下的空间三维桁架的受力问题.

关键词 三维桁架 有限元法 MATLAB 通用程序设计

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体内布索立体桁架挠度简化计算及性能分析

6

作者 史刘可 贺拥军 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2023年第4期378-385,共8页

为了研究体内布索方案在巨型网格结构中的作用效果,首先推导了体内布索立体桁架段在竖向荷载作用下的挠度计算公式,并利用ANSYS软件进行对比验证;在此基础上,分析了拉索在立体桁架中的作用效果,求解了结构参数一定情况下预应力的合理取... 为了研究体内布索方案在巨型网格结构中的作用效果,首先推导了体内布索立体桁架段在竖向荷载作用下的挠度计算公式,并利用ANSYS软件进行对比验证;在此基础上,分析了拉索在立体桁架中的作用效果,求解了结构参数一定情况下预应力的合理取值范围。然后选取单榀立体桁架拱与纵向立体桁架,对比分析了不同布索方案下结构的静力性能。结果表明:所推导的立体桁架段挠度公式计算精度较高,最大误差在5%以内,可作为整体结构关键节点挠度求解的理论依据;预应力拉索的引入改善了结构杆件的内力分布和结构变形,拱向立体桁架中仅布索段杆件内力发生改变;在各布索方案中,立体桁架拱跨中布索能最有效地减小结构最大竖向位移;纵向立体桁架各跨拉索预应力值根据弯矩极值成比例设置能最有效地改善结构静力性能,为最优方案。 展开更多

关键词 立体桁架 体内布索 挠度计算公式 布索方案 静力性能

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成都万达城室内娱雪乐园大跨屋盖结构方案研究

7

作者 石路也 卜龙瑰 《工程建设与设计》 2018年第19期40-42,共3页

成都万达城室内娱雪乐园平面尺寸长428m,最大宽度174m,沿长向设置两道结构抗震缝。考虑到项目功能的特殊性及支承条件相对固化,综合考虑结构体系的经济性及施工便利性,对屋盖结构体系分别考虑网架及立体桁架方案进行对比研究。同时考虑... 成都万达城室内娱雪乐园平面尺寸长428m,最大宽度174m,沿长向设置两道结构抗震缝。考虑到项目功能的特殊性及支承条件相对固化,综合考虑结构体系的经济性及施工便利性,对屋盖结构体系分别考虑网架及立体桁架方案进行对比研究。同时考虑到结构跨度超大,通过对立体桁架进行刚度调平优化相关节点的受力,并考虑施工过程对立体桁架受力分析,确保立体桁架的承载安全。可为类似工程提供参考借鉴。 展开更多

关键词 立体管桁架 网架 刚度调平 施工过程

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三维桁架的几何非线性分析(英文)

8

作者 颜庆智 俞然刚 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 2000年第2期89-92,共4页

基于虚功增量理论 ,提出了关于三维桁架的几何非线性的全拉格郎日方程 ,简要讨论了跟踪平衡过程的弧长运算法则。将全拉格郎日方程和弧长方法汇编成计算机程序 ,可用来分析三维桁架结构。数据算例表明 ,计算结果准确 ,说明这种运算方法... 基于虚功增量理论 ,提出了关于三维桁架的几何非线性的全拉格郎日方程 ,简要讨论了跟踪平衡过程的弧长运算法则。将全拉格郎日方程和弧长方法汇编成计算机程序 ,可用来分析三维桁架结构。数据算例表明 ,计算结果准确 ,说明这种运算方法是正确的。 展开更多

关键词 全拉格朗日方程 三维桁架 几何非线性 弹性力学

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梅山铁矿地应力测量结果及其分析 被引量：18

9

作者 蔡美峰 乔兰 +1 位作者 于波 何怀锋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期233-239,共7页

梅山铁矿地应力测量采用应力解除法和改进型空心包体应力计，测量获得矿区３个水平８个测点的三维地应力大小和方向，并通过统计分析得出矿区地应力场分布的基本规律。实测结果与依据构造线推测的矿区构造应力场状态基本一致。

关键词 铁矿 测量 结果分析 地应力 矿山

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自动化码头低架桥结构屈曲和局部稳定性分析 被引量：6

10

作者 卢凯良 邱惠清 归正 《中国工程机械学报》 2008年第3期287-292,共6页

对上海振华港口机械(集团)股份有限公司(简称上海振华港机)提出的自动化码头方案中立体分配系统中的低架桥空间桁架钢结构进行了稳定性分析.首先介绍了低架桥的结构构造,利用ANSYS软件对该空间桁架钢结构建立了有限元梁单元分析模型,通... 对上海振华港口机械(集团)股份有限公司(简称上海振华港机)提出的自动化码头方案中立体分配系统中的低架桥空间桁架钢结构进行了稳定性分析.首先介绍了低架桥的结构构造,利用ANSYS软件对该空间桁架钢结构建立了有限元梁单元分析模型,通过工况载荷分析比较得到了低架桥的最不利工况和该工况下的构件受力情况.进而在考虑最不利工况的情况下,基于有限单元法对结构整体进行了弹性屈曲分析,得到了屈曲特征值和模态.并对危险构件进行了局部稳定性校核.结果表明该空间桁架钢结构具有良好的稳定性. 展开更多

关键词 自动化码头 空间桁架 屈曲分析 局部稳定性

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某极地海洋公园场馆钢结构深化设计技术 被引量：2

11

作者 张文 李昊坤 +1 位作者 仇峰 朱桦 《建筑施工》 2018年第11期2002-2004,共3页

以某极地海洋公园场馆钢结构为例,从钢结构杆件建模、钢构件分段、构件预起拱等方面,详细阐述了大体积网格钢框架与立体网架钢屋盖的深化设计及其质量控制的重难点,同时提出了施工建议及技术应对措施,可为同类建筑钢结构工程的深化设计... 以某极地海洋公园场馆钢结构为例,从钢结构杆件建模、钢构件分段、构件预起拱等方面,详细阐述了大体积网格钢框架与立体网架钢屋盖的深化设计及其质量控制的重难点,同时提出了施工建议及技术应对措施,可为同类建筑钢结构工程的深化设计及施工提供参考与借鉴。 展开更多

关键词 钢结构 大体积网格框架 立体网架钢屋盖 深化设计技术

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三维空间杆系结构动力分析的超级元法 被引量：2

12

作者 刘永仁 曹丰产 《工程力学》 EI CSCD 1995年第3期126-131,共6页

本文研究了超级元法在复杂杆系结构动力分析中的应用。该方法是最近提出的一种新的数值计算方法，它具有有限元法的灵活、通用性强等优点，同时解决了有限元法自由度多，计算机内存需要量大，计算工作量大等缺点，可以大大提高计算效率... 本文研究了超级元法在复杂杆系结构动力分析中的应用。该方法是最近提出的一种新的数值计算方法，它具有有限元法的灵活、通用性强等优点，同时解决了有限元法自由度多，计算机内存需要量大，计算工作量大等缺点，可以大大提高计算效率，并能在微机上实现复杂结构的计算。 展开更多

关键词 超级元法 三维杆系 动力分析 有限元 工程力学

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半穿越式空间桁架结构的屈曲分析 被引量：1

13

作者 张启贵 陈乐 +2 位作者 盛宝安 李晓刚 陈灵 《钢结构》 2007年第2期22-24,共3页

应用有限元方法和解微分方程的方法对半穿越式空间桁架结构进行屈曲分析,在比较两种方法的优缺点后,指出用有限元方法分析复杂桁架结构受压区域屈曲是一个行之有效的方法,同时指出对于受压的细长杆件,除了进行强度和刚度校核之外,还要... 应用有限元方法和解微分方程的方法对半穿越式空间桁架结构进行屈曲分析,在比较两种方法的优缺点后,指出用有限元方法分析复杂桁架结构受压区域屈曲是一个行之有效的方法,同时指出对于受压的细长杆件,除了进行强度和刚度校核之外,还要进行稳定性分析。 展开更多

关键词 半穿越式 空间桁架 屈曲分析 稳定性

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自动化码头低架桥抗震性能的有限元分析

14

作者 邱惠清 毛飞 卢凯良 《中国工程机械学报》 2010年第3期290-293,共4页

对上海振华重工股份有限公司提出的自动化码头方案中立体分配系统中的低架桥空间桁架钢结构进行了抗震性能分析.首先利用ANSYS软件分析了三种不同支撑形式低架桥钢结构的动力特性,包括模态分析和弹性时程分析.通过分析低架桥钢结构在两... 对上海振华重工股份有限公司提出的自动化码头方案中立体分配系统中的低架桥空间桁架钢结构进行了抗震性能分析.首先利用ANSYS软件分析了三种不同支撑形式低架桥钢结构的动力特性,包括模态分析和弹性时程分析.通过分析低架桥钢结构在两种不同的天然地震载荷激励下的支座反力与变形,研究了铅芯橡胶支座的隔振效果. 展开更多

关键词 自动化码头 空间桁架 支撑形式 铅芯橡胶支座 隔振效果

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随机地震作用下三维桁架结构拓扑优化

15

作者 洪晨 李栋泓 《山西建筑》 2016年第30期55-56,共2页

建立了以结构体积最小为目标、指定节点响应方差为约束的优化模型,采用时域显式法分析了随机地震作用下结构响应及其灵敏度,并结合全局收敛的移动渐进线法(GCMMA)求解了结构拓扑优化问题,最后通过三维桁架结构数值算例验证了该拓扑优化... 建立了以结构体积最小为目标、指定节点响应方差为约束的优化模型,采用时域显式法分析了随机地震作用下结构响应及其灵敏度,并结合全局收敛的移动渐进线法(GCMMA)求解了结构拓扑优化问题,最后通过三维桁架结构数值算例验证了该拓扑优化的可行性。 展开更多

关键词 拓扑优化 三维桁架结构 时域显式法 随机地震作用

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三维类桁架材料结构弹塑性分析

16

作者 牛斌 阎军 程耿东 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期1-7,共7页

由在空间周期性排布的三维类桁架材料组成的结构弹塑性分析可知,如果按空间桁架计算,由于构件数量巨大,需要的计算规模和计算时间惊人,甚至不可行.为此采用数值均匀化方法对三维类桁架材料构成的结构进行等效弹塑性分析,并和离散建模的... 由在空间周期性排布的三维类桁架材料组成的结构弹塑性分析可知,如果按空间桁架计算,由于构件数量巨大,需要的计算规模和计算时间惊人,甚至不可行.为此采用数值均匀化方法对三维类桁架材料构成的结构进行等效弹塑性分析,并和离散建模的空间桁架计算结果进行对比,计算结果表明等效分析可以大大节省计算时间,缩小计算规模,为类桁架材料复杂结构的计算和优化提供了一种可能.算例说明该方法不依赖于网格,可以应用于不同加载路径.最后给出了半圆柱形结构的等效分析,说明了方法的适用性. 展开更多

关键词 三维 类桁架材料 弹塑性分析 数值均匀化

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