部分外包混凝土加固六边形孔蜂窝钢柱轴压试验

为研究部分外包混凝土加固六边形孔蜂窝钢柱的轴压性能,以混凝土强度及系杆间距为参数,对1根六边形孔蜂窝钢柱及5根部分外包混凝土加固六边形孔蜂窝钢柱进行了轴压试验.结果表明:相较于未加固的六边形孔蜂窝钢柱,混凝土部分外包加固能有效提升六边形孔蜂窝钢柱的承载能力及耗能性能.对于部分外包混凝土加固六边形孔蜂窝钢柱而言,随着混凝土强度的上升,其承载能力和延性会逐渐提高,且能有效约束六边形孔洞周边的变形和焊缝撕裂问题.随着系杆间距的减小,柱体承载能力逐渐变大,但其延性和耗能会降低.轴压状态下,部分外包混凝土加固六边形孔蜂窝钢柱的孔洞应力基本呈对称分布,孔洞周边最大应力多分布于六边形孔棱角处.

六边形孔蜂窝梁力学性能与计算方法

为进一步研究蜂窝梁的力学性能,推广其在实际工程中的应用,基于ANSYS有限元分析软件,采用板壳元建立不同参数的六边形孔蜂窝梁计算模型,对其静力性能开展研究.探讨了跨度、开孔率、孔间距等关键设计参数对梁强度、刚度和稳定性能的影响;并将计算结果与相同截面的实腹式构件对比,给出了较为简化的实用计算公式,采用该公式可快速求得蜂窝梁的极限承载力.

六边形孔蜂窝梁腹板的屈曲性能分析

蜂窝梁是腹板开孔钢梁的一种,由于其结构合理、经济美观,已被广泛应用于工业与民用建筑、桥梁及轮船等多个领域。本文借助有限元分析软件ANSYS对六边形孔蜂窝梁腹板的屈曲性能进行了分析,求出了单孔、双孔以及多孔腹板在纯弯和纯剪作用下的屈曲模态和屈曲系数,拟合了相应的计算公式,并最终确定了腹板的高厚比限值,可供有关设计参考。

对称六边形孔的Fraunhofer衍射图样模拟

利用基尔霍夫衍射理论,推导出不同对称六边形孔的Fraunhofer(夫朗禾费)衍射在屏幕上的相对衍射强度的分布公式.并利用Mathematic软件模拟了不同对称六边形孔的Fraunhofer衍射图样与强度分布,从而找出了不同对称六边形孔的形状与Fraunhofer衍射图样之间的内在规律.

六边形孔压弯蜂窝钢柱承载力研究

利用ANSYS建立了扩张比为1.4的六边形孔的蜂窝钢柱的有限元模型,同时也建立了扩张前的原有实腹钢柱的有限元模型。对这些模型进行了在不同偏心距情况下的轴向压力作用下的屈曲分析,获得了各压弯构件的极限承载力,并做了对比分析。

正六边形孔角裂纹应力强度因子复变函数解

针对工程结构中的正六边形孔角双裂纹问题,利用复分析方法,构造了带孔角双裂纹的正六边形孔到单位圆的共形映射,获得了正六边形孔角双裂纹应力强度因子问题的解析解。采用Mathematica数学软件编程,计算了内部含正六边形孔角对称和非对称双裂纹无限大板的裂尖应力强度因子值。通过与ABAQUS有限元仿真模拟结果进行对比,结果表明,采用复势法和本文引入的共形映射函数推导获得的解析解,不仅适用于无限大板内正六边形孔角对称裂纹的情况,也适用于非对称裂纹。

压电弹性体中正六边形孔边快速传播裂纹的解析解

研究了横观各向同性压电材料中正六边形孔边快速传播裂纹的反平面剪切问题。基于复变函数方法,利用保角映射技巧,求得了电渗透和电非渗透两种边界条件下的动态应力强度因子、电位移强度因子和能量释放率的解析解。数值分析给出了场强度因子和能量释放率随缺陷几何尺寸、力电荷载和速度的变化规律,结果表明:能量释放率随着速度的增加而增大,机械载荷总是促进裂纹扩展,而电载荷会抑制裂纹的扩展。

六边形孔蜂窝钢梁的受弯静力性能试验研究

蜂窝钢梁因多用于厂房、多高层建筑和大跨度结构等工程中而得到广泛的运用,其孔形可以做成多种形式,其中,六边形孔和圆形孔是研究比较多的。然而,不同孔型的蜂窝钢梁因其孔形的特点,会产生多种应力现象。以往的研究表明:由于腹板开孔,蜂窝钢梁的腹板刚度会有一定的削弱,这就造成了蜂窝钢梁的整体失稳或者局部失稳。为了研究六边形孔蜂窝钢梁在单调静力加载作用下的受弯性能,在截面尺寸相同的情况下,对连续开孔的钢梁进行试验,通过对实腹钢梁和六边形孔蜂窝钢梁单调静力加载作用下的试验,对比分析了六边形孔蜂窝梁的试验结果。研究结果表明:相比实腹钢梁,六边形孔蜂窝钢梁屈曲表现在孔处,并且从实验数据看出,六边形孔蜂窝钢梁的截面应变低了40%左右;经过有限元模拟分析了云图和弯矩-转角曲线,发现与试件试验结果没有太大的差别;在对六边形孔蜂窝钢梁的抗弯刚度计算过程中,试验跨中挠度是符合费氏空腹桁架法及等效抗弯刚度法简化计算。

带有六边形孔的复合材料板之孔边应力计算

针对不同的六边形孔,采用复变函数理论中的保角变换原理,对某些算法进行一定的改进,建立一个准确的解析分析方法,从而得到含复杂孔形复合材料板孔边应力场的解析计算公式。由于弯曲和剪切荷载对含孔复合材料构件危害较大,因此,从工程实际出发,该文以含六边形孔的复合材料板为例,采用所建立的计算模型,对其在剪切荷载、弯矩作用下的孔边应力分布,以及应力峰值进行较为全面的分析、计算。针对相关几何参数的变化,例如长宽比的变化对孔边应力场的影响进行分析。并对剪切荷载和弯矩对具有不同几何尺寸的六边形孔边应力场的影响进行比较。同时对两种荷载对孔边应力场的影响也进行比较。

六边形型孔电解加工试验及工艺优化

六边形型孔被广泛应用于蜂窝结构中,为了提高加工质量和效率,以六角形型孔为对象,对六角形型孔电解加工的电场、流场进行了数值计算,得到了其电场和流场分布,采用自行制作的工装开展了六边形单因素试验,得到了加工电压、初始加工间隙、进给速度对六边形成形精度的影响关系,通过优选工艺参数加工的试样,成形精度高,六个棱角的成形一致性好。

正六边孔的衍射场

为了研究正六边形小孔的衍射场,采用波前相因子判断法并考虑到孔径的影响对正六边形小孔的衍射场进行研究,得出正六边形小孔衍射场所含基元成份及衍射场的波前函数、像面上的振幅分布函数和光强分布函数,然后利用数值模拟的方法得出正六边形小孔在像面上的衍射图样;结果表明,在验证衍射理论的同时拓展了衍射的概念,能为深入理解光的衍射提供参考。

六边形格网的快速傅里叶变换

全球离散格网系统是支持多源地球空间数据融合处理的新型数据模型,傅里叶变换是联系其空域与频域的纽带,对以格网系统为框架的遥感图像的增强具有重要意义。根据三孔六边形格网剖分方案,设计了一种规则六边形格网单元组合结构,并将该结构空间域的二维离散傅里叶变换转化为可以用蝶形算法加速的标准一维变换。采用遥感影像进行实验验证,结果表明本文提出的快速傅里叶变换算法正确、高效,其复杂度为N log2N。随着数据量增大,效率以指数函数形式提高。

蜂窝梁等效抗弯刚度的确定方法

通过分析不同开孔的蜂窝梁,提出了确定蜂窝梁等效抗弯刚度的方法。该方法根据纯弯蜂窝梁有限元分析(FEA)结果,按照经典力学中挠度-刚度或弯矩-曲率关系式反算刚度,具有简捷、准确、经济、高效等优点。提出了蜂窝梁等效抗弯刚度的合理表达式,并以常用的六边形孔和圆孔为例,通过大量有限元分析,得到了腹板刚度折减系数表,然后进一步给出了该系数的半理论半经验计算公式。结果表明,采用该公式可快速求得蜂窝梁的等效抗弯刚度。

蜂窝梁弯曲变形的实用算法

基于对蜂窝梁抗弯刚度准确值的确定,对蜂窝梁弯曲变形计算中抗弯刚度既有取值进行评价。费氏空腹桁架比拟法过去长期用于估计蜂窝梁的挠度,其抗弯刚度倒数按实腹截面和空腹截面取算术平均值。对比结果表明,采用该刚度算法普遍高估了实际值,其原因在于开孔削弱了实腹梁段的抗弯效率,并提出了增大空腹截面刚度权重的加权平均法,提高了计算精度。虽然空腹截面抗弯刚度低估了蜂窝梁平均刚度,鉴于其形式简单,提出了直接采取空腹截面刚度表达式但折减其孔高的计算方法,具有实用价值。采用本文方法所得抗弯刚度值可直接代入经典力学公式计算蜂窝梁和局部蜂窝梁的弯曲挠度。

轴心受压六边形腹板开孔蜂窝钢柱的力学性能研究

为了研究一端固接一端自由的六边形孔蜂窝钢柱在轴心力作用下的力学性能,应用大型有限元分析软件ANSYS建立数值模型,分别从扩张比的变化、长度变化和第1个开孔处距柱底的距离变化研究其对蜂窝钢柱受力性能的影响,同时对比了六边形孔蜂窝钢柱与原截面实腹式钢柱承载力的差别。通过数值模拟发现六边形孔蜂窝钢柱的破坏形式并非局部屈曲或整体屈曲,而是两者相关屈曲,在分析基础上给出了不同参数的较优取值。

纯弯状态下蜂窝梁腹板的弹性屈曲分析

针对蜂窝梁腹板在纯弯状态下的弹性屈曲,利用ANSYS 15.0建立了正六边形孔蜂窝梁腹板在纯弯应力状态下的有限元模型,研究了四边简支开孔板在纯弯状态下的屈曲模式,分析了孔洞尺寸对蜂窝梁腹板屈曲临界应力的影响,提出了纯弯状态下开孔板的屈曲系数计算式,得到了蜂窝梁开孔腹板在纯弯状态下的高厚比限值。研究表明:无论开孔数目多少,最大平面外屈曲位移均发生在各孔洞正上边缘;蜂窝梁腹板高厚比是影响开孔板屈曲临界应力的主要因素,建议对于弯矩作用较大的蜂窝梁腹板取0.6<γ<0.7,0.7<β<0.8的孔洞尺寸容易实现稳定性和经济性要求(γ为孔高比,β为距高比);拟合出的开孔板屈曲系数计算式,误差不超过5%,具有良好的精度。

基于金正六边形晶格孔阵列-二氧化硅结构的光纤传感特性研究

提出了一种基于光纤端面金属正六边形晶格圆孔阵列-二氧化硅结构,该结构的表面等离激元耦合作用受到其法布里-珀罗腔的加强,获得了较好的光谱传输特性。采用时域有限差分法对该结构进行数值仿真,研究了正六边形晶格圆孔阵列结构中圆孔直径和阵列周期等参数对反射光谱的影响,并分析了基于该现象的折射率传感特性。仿真结果表明:当金属厚度、圆孔直径和阵列周期分别为100 nm、200 nm和530 nm时,该结构展现出较好的反射特性。并在此基础上优化结构参数,获得486±4 nm/RIU的折射率灵敏度,能为应用在环境监测、食品安全等传感领域提供一个新的技术支持。

装配式约束混凝土柱—蜂窝钢梁组合结构的研究与应用

装配式约束混凝土柱-蜂窝钢梁组合结构,亦称轻型节能RCS组合结构,是一套新型装配式钢梁—混凝土柱结构体系。该组合结构充分发挥了高强材料优势,改进了装配整体式构造,节省用钢量,减轻自重,既降低工程造价,又较其他类型建筑增加使用面积,而且提升了房屋建造业集成化程度,较纯钢结构和纯混凝土结构,更适用于大跨度的写字楼、办公楼及厂房建造。文章详细分析了装配式密置复合连续螺旋箍筋约束高强混凝土柱工形截面焊接六边形孔蜂窝钢梁组合结构的结构性能和设计构造,并论述其施工技术要点,展望该结构体系的应用前景。

夫琅禾费衍射的线性变换计算

夫琅禾费衍射在二维小孔的线性变换下具有简单的变换特性,利用线性变换的方法简便求得了位于坐标系中任何位置的任意三角形小孔和任意平行四边形小孔夫琅禾费衍射复振幅的一般解析表达式,从而提供了一种普遍的方法,无需通过积分计算而仅由代数运算来求得任意多边形小孔夫琅禾费衍射光强分布的解析表达式.作为应用例子讨论了正六边形小孔夫琅禾费衍射的光强分布,并依据所得解析结果进行了计算机模拟.