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空间站可充气展开舱外载荷原理样机结构设计与分析
被引量:
7
1
作者
刘金国
陈科利
谢华龙
《载人航天》
CSCD
2016年第6期737-743,共7页
为了给航天员在轨科学实验提供更大的操作空间,并为未来空间站可充气展开舱段及充气式月球基地的建设进行相关技术验证,基于充气式运输居住舱设计理念,设计了一种由多层复合材料构成的柔性外壳及中央芯柱结构组成的空间站可充气展开舱...
为了给航天员在轨科学实验提供更大的操作空间,并为未来空间站可充气展开舱段及充气式月球基地的建设进行相关技术验证,基于充气式运输居住舱设计理念,设计了一种由多层复合材料构成的柔性外壳及中央芯柱结构组成的空间站可充气展开舱外载荷原理样机。为了给结构限制层在压差作用下的囊体应力估算提供参考,分别推导了结构限制层囊体在压差作用下的环向应力和轴向应力,利用Von Mises应力描述囊体二向应力状态,并将结果与基于ABAQUS的有限元分析结果进行对比,验证了理论分析方法的有效性。最后样机试制及充气展开试验验证了包括舱门机构、地板展开机构和柔性外壳在内的舱外载荷原理样机结构设计方案的可行性。
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关键词
充气
可展开结构
结构设计
结构限制层
二向应力
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职称材料
双向超长混凝土结构无缝设计温度效应作用计算与分析
被引量:
1
2
作者
陈勇
程云
+1 位作者
吕延超
陈明阳
《混凝土》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第5期53-55,共3页
通过沈阳恒隆中街广场项目,对双向超长混凝土结构无缝设计进行了研究,模拟了柱、板和梁在温度收缩作用下的受力情况,得到了结构各楼层、不同位置的受力特性,并有针对性的采取了相应措施。从目前使用情况来看,效果良好,证明了对结构所做...
通过沈阳恒隆中街广场项目,对双向超长混凝土结构无缝设计进行了研究,模拟了柱、板和梁在温度收缩作用下的受力情况,得到了结构各楼层、不同位置的受力特性,并有针对性的采取了相应措施。从目前使用情况来看,效果良好,证明了对结构所做的计算分析是合理有效的,为相关工程提供了参考。
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关键词
双向超长
温度
应力
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职称材料
路堤荷载下双向增强体复合地基桩土应力比计算
被引量:
2
3
作者
赵明华
刘猛
+1 位作者
龙军
顾美湘
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第A01期3286-3290,共5页
根据路堤–垫层–桩土加固区相互作用的特点,将加筋垫层视为弹性薄板,将桩与桩间土体视为刚度不同的弹簧体系,基于弹性地基上的小挠度薄板理论模拟加筋垫层的挠曲变形,同时考虑路堤土拱效应,建立路堤荷载下双向增强体复合地基桩土应力...
根据路堤–垫层–桩土加固区相互作用的特点,将加筋垫层视为弹性薄板,将桩与桩间土体视为刚度不同的弹簧体系,基于弹性地基上的小挠度薄板理论模拟加筋垫层的挠曲变形,同时考虑路堤土拱效应,建立路堤荷载下双向增强体复合地基桩土应力比的计算模型,根据应力与位移的连续性条件,求解桩土应力比。最后将工程实测结果与计算结果进行对比,二者吻合较好,表明该方法的可行性。研究成果能够为工程实践提供参考。
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关键词
桩基础
双向增强体
土拱效应
弹性薄板
桩土应力比
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职称材料
双向增强体复合地基桩土应力比分析
被引量:
18
4
作者
郑俊杰
陈保国
+1 位作者
Sari W.Abusharar
王仙芝
《华中科技大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第7期110-113,共4页
分析了双向增强体复合地基中筋材-桩-桩间土协同作用机理,利用圆弧线模拟筋材的挠曲变形,假设桩间土为理想弹塑性体,通过对筋材、桩体和桩间土进行力学分析,推导出了双向增强体复合地基桩土应力比的一种解析解和筋材挠曲变形的计算公式...
分析了双向增强体复合地基中筋材-桩-桩间土协同作用机理,利用圆弧线模拟筋材的挠曲变形,假设桩间土为理想弹塑性体,通过对筋材、桩体和桩间土进行力学分析,推导出了双向增强体复合地基桩土应力比的一种解析解和筋材挠曲变形的计算公式.结合算例和现场试验结果分析了桩土应力比和筋材挠曲变形的影响因素及其变化规律,算例分析结果说明该计算方法是合理的,可为工程实际提供理论参考.
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关键词
双向增强体
加筋土单元
挠曲变形
桩土应力比
路堤荷载
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职称材料
双向梯度复合材料裂纹尖端应力强度因子研究
被引量:
3
5
作者
陈康
许希武
郭树祥
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第8期1832-1845,共14页
为了进一步改善梯度复合材料力学分析及设计水平,推导了一种适用于双向梯度复合材料断裂特性分析的梯度扩展单元法(XFEM)。采用细观力学方法描述材料沿梯度方向变化的力学属性,通过线性插值位移场给出了4节点梯度扩展单元随空间位置变...
为了进一步改善梯度复合材料力学分析及设计水平,推导了一种适用于双向梯度复合材料断裂特性分析的梯度扩展单元法(XFEM)。采用细观力学方法描述材料沿梯度方向变化的力学属性,通过线性插值位移场给出了4节点梯度扩展单元随空间位置变化的刚度矩阵,建立了结构的连续梯度有限元模型,并采用交互能量积分计算得到了裂纹尖端的应力强度因子(SIF)。通过与已有文献结果对比验证了梯度扩展单元的优越性,并讨论了双向梯度结构中相关参数对SIF的影响规律,得到结论:梯度扩展单元能够提高梯度材料中裂纹尖端SIF的计算精度,其计算结果随着网格密度的增加迅速收敛于精确解;双向梯度结构的组份分布形式和属性梯度能够明显影响裂纹尖端的SIF;对于多裂纹双向梯度结构,裂纹间的相互作用增大了裂纹尖端的SIF,弹性模量大的一侧SIF较大。
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关键词
双向梯度复合材料
有限单元法
应力强度因子
梯度扩展单元法
交互能量积分
原文传递
两向不等压巷道围岩塑性区近似解及数值模拟
被引量:
15
6
作者
董海龙
高全臣
+2 位作者
张赵
陈汝博
刘娜
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期3360-3368,共9页
针对两向不等压巷道围岩塑性区的解析问题,使用应力构造法求解时,巷道围岩塑性区以外的弹性区应力被主观地认为与围岩弹性应力状态下的应力在形式上一致。这虽然明显不合理,但在侧压系数为1的某个邻域内,应力构造法的准确度较高;只是在...
针对两向不等压巷道围岩塑性区的解析问题,使用应力构造法求解时,巷道围岩塑性区以外的弹性区应力被主观地认为与围岩弹性应力状态下的应力在形式上一致。这虽然明显不合理,但在侧压系数为1的某个邻域内,应力构造法的准确度较高;只是在该邻域以外,其仅能确保围岩水平(或竖向)轴上塑性区半径的精度,其余位置并不准确,甚至偏差很大。同时,以侧压系数为1的特例为基准,将依据近似隐式法得到的围岩塑性区半径与基于成熟轴对称平面应变理论的相应解析解进行对比,可以发现前者存在较大理论误差。为改进上述不足,以应力构造法为基础确定围岩水平(或竖向)轴上塑性区半径;再结合近似隐式法能够较好反映塑性区形态一般变化规律的优势,以近似隐式法为基础确定塑性区的形状;最后,依据相似原理,相对准确地给出了两向不等压巷道围岩塑性区的近似解析范围。将该理论应用于工程实例的分析计算,并以数值模拟结果为基准就各算法的准确性问题进行了对比分析,结果表明:上述算法不仅消除了近似隐式法在侧压系数为1时的理论误差;还克服了应力构造法无法反映塑性区一般形态变化规律的缺陷。该算法与数值模拟的结果比较接近,可代替数值模拟进行两向不等压巷道围岩塑性区的近似求解。
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关键词
两向不等压
围岩塑性区
应力构造法
近似隐式法
数值模拟
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职称材料
考虑巷道周边有非均匀作用力的基尔希解修正
被引量:
2
7
作者
侯公羽
谢冰冰
+1 位作者
李子祥
韩育琛
《金属矿山》
CAS
北大核心
2018年第6期39-45,共7页
地下工程中的巷道(隧道)围岩大部分情况下会受到两向不等压的地应力作用,通常都需要进行支护。已有研究结果表明,围岩受到两向不等压的地应力作用时会导致巷道周边不同点处的径向位移不再相等,导致支护结构对围岩的反作用力也是非均匀...
地下工程中的巷道(隧道)围岩大部分情况下会受到两向不等压的地应力作用,通常都需要进行支护。已有研究结果表明,围岩受到两向不等压的地应力作用时会导致巷道周边不同点处的径向位移不再相等,导致支护结构对围岩的反作用力也是非均匀的。原基尔希解为仅仅考虑了围岩受到两向不等压地应力作用的解析结果,因此,有必要研究支护结构的反作用力对巷道围岩的应力场、位移场产生的影响,对原基尔希解进行修正与完善。采用了与基尔希解相同的求解思路,首先,对巷道周边非均匀作用力的分布形式进行了合理假设与分解,将其分解为对称条件和非对称条件的叠加。其中,对称条件下的应力解采用弹性力学中拉梅解的求解方法,非对称条件下的应力解采用弹性力学中的半逆解法求解。将二者进行叠加即求得非均匀力作用于巷道围岩周边的弹性应力解的解析式,再与原基尔希解进行叠加即可得到基尔希解的修正解。其次,利用巷道围岩的几何方程和本构方程推导出了巷道周边处的径向位移和环向位移。最后,通过工程实例的计算,对比分析了λ和q0的变化对σr、σθ和巷道周边径向位移ur的影响,为下一步塑性区的求解提供理论基础。
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关键词
修正的基尔希解
非均匀力
两向不等压
应力及位移
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职称材料
题名
空间站可充气展开舱外载荷原理样机结构设计与分析
被引量:
7
1
作者
刘金国
陈科利
谢华龙
机构
中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室
东北大学机械工程与自动化学院
出处
《载人航天》
CSCD
2016年第6期737-743,共7页
基金
国家自然科学基金(51175494)
文摘
为了给航天员在轨科学实验提供更大的操作空间,并为未来空间站可充气展开舱段及充气式月球基地的建设进行相关技术验证,基于充气式运输居住舱设计理念,设计了一种由多层复合材料构成的柔性外壳及中央芯柱结构组成的空间站可充气展开舱外载荷原理样机。为了给结构限制层在压差作用下的囊体应力估算提供参考,分别推导了结构限制层囊体在压差作用下的环向应力和轴向应力,利用Von Mises应力描述囊体二向应力状态,并将结果与基于ABAQUS的有限元分析结果进行对比,验证了理论分析方法的有效性。最后样机试制及充气展开试验验证了包括舱门机构、地板展开机构和柔性外壳在内的舱外载荷原理样机结构设计方案的可行性。
关键词
充气
可展开结构
结构设计
结构限制层
二向应力
Keywords
inflation
deployable
structure
structural
design
restraint
layer
two
-
direction
stress
分类号
TU353 [建筑科学—结构工程]
下载PDF
职称材料
题名
双向超长混凝土结构无缝设计温度效应作用计算与分析
被引量:
1
2
作者
陈勇
程云
吕延超
陈明阳
机构
中国建筑东北设计研究院有限公司
奥雅纳工程顾问有限公司
出处
《混凝土》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第5期53-55,共3页
文摘
通过沈阳恒隆中街广场项目,对双向超长混凝土结构无缝设计进行了研究,模拟了柱、板和梁在温度收缩作用下的受力情况,得到了结构各楼层、不同位置的受力特性,并有针对性的采取了相应措施。从目前使用情况来看,效果良好,证明了对结构所做的计算分析是合理有效的,为相关工程提供了参考。
关键词
双向超长
温度
应力
Keywords
two
-
direction
overlong
temperature
stress
分类号
TU528.01 [建筑科学—建筑技术科学]
下载PDF
职称材料
题名
路堤荷载下双向增强体复合地基桩土应力比计算
被引量:
2
3
作者
赵明华
刘猛
龙军
顾美湘
机构
湖南大学岩土工程研究所
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第A01期3286-3290,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51078138)
文摘
根据路堤–垫层–桩土加固区相互作用的特点,将加筋垫层视为弹性薄板,将桩与桩间土体视为刚度不同的弹簧体系,基于弹性地基上的小挠度薄板理论模拟加筋垫层的挠曲变形,同时考虑路堤土拱效应,建立路堤荷载下双向增强体复合地基桩土应力比的计算模型,根据应力与位移的连续性条件,求解桩土应力比。最后将工程实测结果与计算结果进行对比,二者吻合较好,表明该方法的可行性。研究成果能够为工程实践提供参考。
关键词
桩基础
双向增强体
土拱效应
弹性薄板
桩土应力比
Keywords
pile
foundations
two
-
direction
reinforcement
soil
arching
effect
elastic
thin
plate~
pile-soil
stress
ratio
分类号
TU473 [建筑科学—结构工程]
下载PDF
职称材料
题名
双向增强体复合地基桩土应力比分析
被引量:
18
4
作者
郑俊杰
陈保国
Sari W.Abusharar
王仙芝
机构
华中科技大学土木工程与力学学院
出处
《华中科技大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第7期110-113,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(50478090)
文摘
分析了双向增强体复合地基中筋材-桩-桩间土协同作用机理,利用圆弧线模拟筋材的挠曲变形,假设桩间土为理想弹塑性体,通过对筋材、桩体和桩间土进行力学分析,推导出了双向增强体复合地基桩土应力比的一种解析解和筋材挠曲变形的计算公式.结合算例和现场试验结果分析了桩土应力比和筋材挠曲变形的影响因素及其变化规律,算例分析结果说明该计算方法是合理的,可为工程实际提供理论参考.
关键词
双向增强体
加筋土单元
挠曲变形
桩土应力比
路堤荷载
Keywords
two
-
direct
ed
reinforcement
geosynthetic
element
geosynthetic
deformation
pile-soil
stress
ratio
embankment
loads
分类号
TU411.3 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
双向梯度复合材料裂纹尖端应力强度因子研究
被引量:
3
5
作者
陈康
许希武
郭树祥
机构
南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第8期1832-1845,共14页
基金
国家自然科学基金(11272146)~~
文摘
为了进一步改善梯度复合材料力学分析及设计水平,推导了一种适用于双向梯度复合材料断裂特性分析的梯度扩展单元法(XFEM)。采用细观力学方法描述材料沿梯度方向变化的力学属性,通过线性插值位移场给出了4节点梯度扩展单元随空间位置变化的刚度矩阵,建立了结构的连续梯度有限元模型,并采用交互能量积分计算得到了裂纹尖端的应力强度因子(SIF)。通过与已有文献结果对比验证了梯度扩展单元的优越性,并讨论了双向梯度结构中相关参数对SIF的影响规律,得到结论:梯度扩展单元能够提高梯度材料中裂纹尖端SIF的计算精度,其计算结果随着网格密度的增加迅速收敛于精确解;双向梯度结构的组份分布形式和属性梯度能够明显影响裂纹尖端的SIF;对于多裂纹双向梯度结构,裂纹间的相互作用增大了裂纹尖端的SIF,弹性模量大的一侧SIF较大。
关键词
双向梯度复合材料
有限单元法
应力强度因子
梯度扩展单元法
交互能量积分
Keywords
two
-
direction
al
graded
composite
finite
element
method
stress
intensity
factor
graded
extended
finite
element
method
interaction
energy
integral
分类号
V45 [一般工业技术—材料科学与工程]
O343 [理学—固体力学]
原文传递
题名
两向不等压巷道围岩塑性区近似解及数值模拟
被引量:
15
6
作者
董海龙
高全臣
张赵
陈汝博
刘娜
机构
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期3360-3368,共9页
基金
中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(2010YL01)
文摘
针对两向不等压巷道围岩塑性区的解析问题,使用应力构造法求解时,巷道围岩塑性区以外的弹性区应力被主观地认为与围岩弹性应力状态下的应力在形式上一致。这虽然明显不合理,但在侧压系数为1的某个邻域内,应力构造法的准确度较高;只是在该邻域以外,其仅能确保围岩水平(或竖向)轴上塑性区半径的精度,其余位置并不准确,甚至偏差很大。同时,以侧压系数为1的特例为基准,将依据近似隐式法得到的围岩塑性区半径与基于成熟轴对称平面应变理论的相应解析解进行对比,可以发现前者存在较大理论误差。为改进上述不足,以应力构造法为基础确定围岩水平(或竖向)轴上塑性区半径;再结合近似隐式法能够较好反映塑性区形态一般变化规律的优势,以近似隐式法为基础确定塑性区的形状;最后,依据相似原理,相对准确地给出了两向不等压巷道围岩塑性区的近似解析范围。将该理论应用于工程实例的分析计算,并以数值模拟结果为基准就各算法的准确性问题进行了对比分析,结果表明:上述算法不仅消除了近似隐式法在侧压系数为1时的理论误差;还克服了应力构造法无法反映塑性区一般形态变化规律的缺陷。该算法与数值模拟的结果比较接近,可代替数值模拟进行两向不等压巷道围岩塑性区的近似求解。
关键词
两向不等压
围岩塑性区
应力构造法
近似隐式法
数值模拟
Keywords
unequal
compression
in
two
direction
s
surrounding
rock
plastic
zone
stress
constructing
method
approximate
implicit
method
numerical
simulation
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
TD322
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职称材料
题名
考虑巷道周边有非均匀作用力的基尔希解修正
被引量:
2
7
作者
侯公羽
谢冰冰
李子祥
韩育琛
机构
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2018年第6期39-45,共7页
基金
国家自然科学基金面上项目(编号:51574247)
国家自然科学基金委员会与神华集团有限责任公司联合资助重点项目(编号:U1361210
U1261212)
文摘
地下工程中的巷道(隧道)围岩大部分情况下会受到两向不等压的地应力作用,通常都需要进行支护。已有研究结果表明,围岩受到两向不等压的地应力作用时会导致巷道周边不同点处的径向位移不再相等,导致支护结构对围岩的反作用力也是非均匀的。原基尔希解为仅仅考虑了围岩受到两向不等压地应力作用的解析结果,因此,有必要研究支护结构的反作用力对巷道围岩的应力场、位移场产生的影响,对原基尔希解进行修正与完善。采用了与基尔希解相同的求解思路,首先,对巷道周边非均匀作用力的分布形式进行了合理假设与分解,将其分解为对称条件和非对称条件的叠加。其中,对称条件下的应力解采用弹性力学中拉梅解的求解方法,非对称条件下的应力解采用弹性力学中的半逆解法求解。将二者进行叠加即求得非均匀力作用于巷道围岩周边的弹性应力解的解析式,再与原基尔希解进行叠加即可得到基尔希解的修正解。其次,利用巷道围岩的几何方程和本构方程推导出了巷道周边处的径向位移和环向位移。最后,通过工程实例的计算,对比分析了λ和q0的变化对σr、σθ和巷道周边径向位移ur的影响,为下一步塑性区的求解提供理论基础。
关键词
修正的基尔希解
非均匀力
两向不等压
应力及位移
Keywords
Corrected
solution
of
Kirsch
Heterogeneous
force
Unequal
stress
from
two
direction
s
stress
and
displacement
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
空间站可充气展开舱外载荷原理样机结构设计与分析
刘金国
陈科利
谢华龙
《载人航天》
CSCD
2016
7
下载PDF
职称材料
2
双向超长混凝土结构无缝设计温度效应作用计算与分析
陈勇
程云
吕延超
陈明阳
《混凝土》
CAS
CSCD
北大核心
2012
1
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职称材料
3
路堤荷载下双向增强体复合地基桩土应力比计算
赵明华
刘猛
龙军
顾美湘
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
2
下载PDF
职称材料
4
双向增强体复合地基桩土应力比分析
郑俊杰
陈保国
Sari W.Abusharar
王仙芝
《华中科技大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
18
下载PDF
职称材料
5
双向梯度复合材料裂纹尖端应力强度因子研究
陈康
许希武
郭树祥
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
3
原文传递
6
两向不等压巷道围岩塑性区近似解及数值模拟
董海龙
高全臣
张赵
陈汝博
刘娜
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
15
下载PDF
职称材料
7
考虑巷道周边有非均匀作用力的基尔希解修正
侯公羽
谢冰冰
李子祥
韩育琛
《金属矿山》
CAS
北大核心
2018
2
下载PDF
职称材料
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