国家自然科学基金(51108159)
- 作品数：6 被引量：10H指数：2
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- 索长误差对鞍形膜结构初始形态的影响分析
- 2013年
- 针对索长误差会造成膜结构的初始形态产生误差这一问题,基于非线性有限元法,通过对索施加温度作用模拟索长的制作误差,研究了索长制作误差对鞍形膜结构初始形态的影响特性和影响敏感度,其中初始形态包括初始几何形状、膜面初始预应力、索初始预拉力及初始支座反力.并进一步分析了结构参数,如跨度、高跨比、索膜预张力密度比对研究结果的影响.分析得到如下结论:索偏短时,索长误差对初始几何形状、初始膜面应力、初始索力及初始支座反力的影响均成线性关系,也就是影响敏感度为1;索偏长相对较小时,结构各项初始误差仍与索长误差呈线性关系,而索偏长相对较大时,索长误差对结构初始形态的影响表现出了非线性.当结构取不同跨度、矢跨比和索膜预张力比时,仍具有上述规律.本文结论可以为进一步完善膜结构技术规程中的相关规定提供基础材料和依据.
- 伞冰冰张萌朱召泉
- 关键词：误差分析
- 不同边界扰动形式对充气天线反射面形面精度的影响被引量：1
- 2014年
- 充气天线的性能主要取决于其形面几何精度。该文以几何非线性有限元法为基础,对不同焦径比和口径的天线反射面进行分析,探讨了三种具有代表性的边界扰动分布形式(均匀扰动、局部扰动及波形扰动)对天线反射面几何形状及应力的影响特性及原因,并分别获得了形面精度对这三种扰动的敏感度。研究从影响区域、影响值大小、影响敏感度及褶皱分布等几个方面对三种扰动形式进行了定性和定量的比较,得到如下主要结论:均匀扰动及波形扰动对整个曲面形状均有影响,在边界影响区曲面会同时产生平移和曲率变化,中间区域则主要发生曲面平移。局部扰动则只对局部区域有影响;三种扰动形式中,在扰动值相同的情况下,均匀扰动引起的误差值最大,但形面误差值对局部扰动和波形扰动更敏感;除施加向外均匀扰动时无褶皱以外,其他扰动形式均会导致在影响区域内出现褶皱。此外,研究还探讨了天线焦径比和口径的影响。最后,在上述研究成果的基础上给出了反射面形面精度被动控制和主动控制的合理建议。
- 伞冰冰朱召泉何小斐
- 膜材厚度偏差对充气天线反射面精度的影响被引量：1
- 2013年
- 以非线性有限元逆迭代法为基础,研究膜材厚度偏差对充气天线反射面成形精度的影响。分析均匀分布及线性非均匀分布两种典型的膜材厚度偏差分布形式对充气天线反射面的影响规律和敏感度,并考虑不同充气天线反射面焦径比F/D的影响。结果表明:形面误差的分布规律与膜材厚度偏差分布形式相关;偏差均匀分布比线性非均匀分布对精度影响更大;F/D越大,厚度偏差引起的反射面形面误差越大。
- 何小斐伞冰冰朱召泉
- 关键词：充气天线抛物面误差分析均匀分布
- 膜结构的概念设计与形态优化被引量：6
- 2012年
- 膜结构是一种建筑与结构完美融合的结构形式,"形"和"态"是膜结构设计中的重要概念.为实现形态设计的合理性,国内外学者已开展了大量研究,提出多种形态分析方法.但是形态分析并不等同于形态设计,要实现设计合理性还需要在概念设计和分析结果优化两方面开展工作.本文首先介绍了一些典型膜结构的建筑造型和力学特点,探讨了膜结构概念设计的一些基本原则;然后提出了以"刚度最大"、"受荷后应力分布最均匀"和"支反力最小"为优化目标的基于遗传算法的膜结构多目标形态优化方法;最后应用该方法对几种典型的膜结构进行了形态优化分析,得到了一些可用于指导膜结构概念设计的参数较优取值范围.
- 武岳伞冰冰孙晓颖
- 关键词：膜结构概念设计遗传算法
- 伞形膜结构的索长误差敏感性分析
- 2013年
- 为了研究索长误差对膜结构初始形态的影响,采用非线性有限元法,通过给索施加温度作用模拟索长的制作误差,对伞形膜结构进行了索长误差敏感性分析,其中初始形态包括初始几何形状、膜面初始预应力、索初始预拉力及初始支座反力。分析结果表明:索长误差绝对值对初始几何形状、初始膜面应力、初始索力及初始支座反力的影响均基本成线性关系,也就是影响敏感度为1。分析结论可以为进一步完善膜结构技术规程中的相关规定提供基础材料和依据。
- 张萌伞冰冰朱召泉
- 关键词：误差分析
- 基于遗传算法的飞艇结构多目标优化被引量：2
- 2014年
- 首先,根据软式飞艇结构的力学特点建立了飞艇结构的多目标优化模型,以外荷载作用下飞艇"应力最小"、"变形最小"及"自重最小"为优化目标,确定膜材厚度、膜材弹性模量、飞艇内气压及飞艇细长比为优化变量。其次通过加权系数法将多目标优化转化为单目标问题,并采用遗传算法进行求解。最后,采用此方法对某一飞艇结构进行多目标优化。研究结果表明:飞艇的优化模型是有效的;结合加权系数法和遗传算法,可以获得各个目标均较理想的优化结果;通过进行多目标优化可以为飞艇结构的设计提供合理建议。
- 王雅莉伞冰冰朱召泉
- 关键词：软式飞艇多目标优化遗传算法
