胞元尺寸对选区激光熔化18Ni300正六边形蜂窝结构轴向压缩性能影响研究

为明确胞元尺寸对正六边形薄壁蜂窝结构的轴向承载与压缩性能的影响,通过选区激光熔化制备了直径10 mm、高度15 mm、壁厚0.1 mm、填充胞元尺寸分别为1.75 mm、2.25 mm、2.75 mm和5 mm的正六边形18Ni300薄壁正六边形蜂窝试样,通过轴向压缩分析了试样的承载能力和缓冲吸能性能。结果表明,胞元尺寸2.25 mm以上的试样压缩时发生叠缩变形,且随着胞元尺寸减小,单位体积承载力和比吸能增加;但当胞元尺寸减小到1.75 mm时,试样压缩时发生外翻撕裂破坏,单位体积承载力和比吸能显著下降。

正六边形蜂窝型空间盒式结构受力性能对比分析

为了研究正六边形蜂窝型空间盒式楼盖结构体系在大跨度中高层建筑中的受力性能,根据工程实例,运用ANSYS有限元结构分析软件建立了不同平面楼盖结构布置的有限元分析模型,对比研究了正六边形蜂窝型空间盒式结构体系与正交斜放型空间盒式结构体系在竖向静力试验作用下的结构反应,研究了两种不同盒式结构楼盖的最大挠度、自振频率和整体刚度。研究结果表明,在竖向荷载作用下,正六边形蜂窝型空间盒式结构体系呈现三向传力特性,结构性能表现较好。相比正交斜放型空间盒式结构体系,正六边形蜂窝型空间盒式结构体系的楼盖跨中挠度较小,其整体性、稳定性更佳。依据模态分析方法,通过对比两种结构体系的自振频率与周期,得到了正六边形蜂窝型空间盒式楼盖结构体系的整体抗侧移刚度与空腹夹层板楼盖抗弯刚度均大于正交斜放型空间盒式结构的结论。从经济性层面上比较,得知在相同使用功能要求情况下,正六边形蜂窝型空间盒式楼盖结构体系的用钢量要远小于正交斜放钢混结构盒式结构体系的用钢量,更能节约建造成本。

三维编织不对称内凹六边形复合材料吸能探究

利用三维编织技术制备了内凹六边形结构预制体,对三种不同内凹角的内凹六边形蜂窝状复合材料进行了压缩测试,分析了能量吸收性能和损伤变形演变。研究表明,三维编织内凹六边形蜂窝状复合材料在压缩过程中都产生层层单胞折叠压缩的变形演变趋势,载荷-位移曲线拥有较长的压缩平台期,表现出优异的能量吸收性能。内凹角度对内凹六边形复合材料吸能性能有明显影响,内凹角度50-50的试样的比吸能和平台载荷大于内凹角度60-60的试样;结构的不对称性可以提高内凹六边形复合材料的吸能性能,内凹角度50-60的不对称内凹六边形复合材料的比吸能和平台载荷是三种结构中最大的。

天津华侨城水公园大馆大跨度网壳结构研究与设计

天津华侨城生态欢乐岛水公园大馆网壳结构长向跨度195.5米,短向跨度115米,高32.5米,是由一个直径140米,两个直径80米的空间曲线旋转相交形成的空间"球面"双层网壳,网壳上弦为六边形网格,下弦为三角形和六边形网格,类似蜂窝型三角锥网格,屋面材料为ETFE气枕,该结构形式在国内尚属首次采用。为实现建筑创意,提出了基于六边形蜂窝异型曲面网壳结构三维模型的构建方法,采用3D3S、SAP2000和ANSYS等多种软件,对网壳结构进行了静力计算和线性、几何非线性稳定分析,解决了大跨度异型曲面网壳结构建模、计算与分析、设计难题,为中国的"伊甸园"工程信息化加工、制作、施工、管理提供了基础模型。