半刚性模型风洞试验荷载谱的处理方法

高频测力天平试验模型要求质量尽量小,频率足够高。然而,对于一些特殊的结构,由于结构本身的特殊性,很难制作出满足频率要求的刚性模型。对于频率不够高的半刚性模型,其一阶振型频率处于结构荷载谱频带以内,因而共振作用比较明显,对结构动力荷载的影响不可忽视。通过半刚性格构式塔架模型的高频测力天平风洞试验,得到了模型在风荷载作用下的基底弯矩和扭矩。进而根据结构动力学和随机振动理论,推导了一种实用计算公式,消除了模型共振对基底力谱的影响,得到了格构式塔架的一阶广义荷载谱。

面向设计的房屋建筑刚性模型风洞试验

规范所提供的风荷载远远不能满足现代复杂建筑结构的抗风设计要求,必须进行风洞试验.对不同结构类型及部位(如高层结构、大跨屋盖、玻璃幕墙等)所需要的风洞试验资料及风荷载参数都是不同的,简单地提供建筑物的抗风设计参数不能满足各结构物和维护体系设计的需要.本文切合实际结构,建立了面向各类结构物各抗风设计阶段的风洞试验方法.

基于扩散距离和MDS的非刚性模型相似性分析

在非刚性模型相似性分析方法中,基于测地距离的等距嵌入方法对模型拓扑变化非常敏感,对于有局部拓扑变化的完全相似的模型也无法得到正确结果。为了弥补这一不足,提高非刚性模型相似性分析的准确性,将扩散距离与多维尺度分析(MDS)相结合,计算非刚性模型的等距嵌入模型,再利用迭代最近点(ICP)算法通过计算嵌入模型的相似性来实现原始非刚性模型的相似性分析。实例证明该方法对含有拓扑变化的非刚性模型可以得到理想的相似性分析结果。

某超高层建筑刚性模型测力试验研究

在4m×3m边界层风洞中对某高295m的超高层建筑分别进行了有、无周边建筑的刚性模型测力天平试验,得到建筑3个主轴方向基底力矩均值和均方根值随风向角的变化情况,通过比较表明周边超高层建筑对其具有较严重的干扰影响;分析了功率谱和相干函数所表现出的力矩频域特性,横-扭方向基底弯矩相关性明显较顺-横、顺-扭两向大;通过敲击试验得到基底弯矩的自由衰减信号,采用HHT变换方法,识别了模型-天平系统在两个主轴方向的一阶频率和阻尼比,并根据频率和阻尼比消除了基底弯矩信号中由于模型非绝对刚性引起的共振响应分量,由此修正得到较为精确的基底力谱和各角度均方根值,为计算风振响应提供了依据。

基于全桥刚性模型测压试验的异形景观桥气动力特性研究

景观桥在设计时往往追求结构新颖、造型独特。由于体型复杂,不宜采用节段模型风洞试验对其气动力特性进行研究。以国内一座拟建的异形景观桥为工程背景,通过全桥刚性模型测压风洞试验测试并研究了带遮阳篷的变截面曲线主梁和带观景平台的变截面倾斜桥塔的气动力特性。结果表明,遮阳蓬和箱梁受到的气动力在大多数风向角下方向一致,并在正交风向附近达到最大值。裸塔柱在α=0°(顺塔柱倾斜方向来流)时阻力系数最大,裸塔柱上部和下部的最大升力系数分别发生在α=90°(横桥向来流)附近和α=140°附近。主梁和观景平台的气动干扰使塔柱局部的气动力系数减小。观景平台的顺桥向力系数和横桥向力系数分别在α=180°附近(逆塔柱倾斜方向来流)和α=110°附近取得最大值。

基于谱变换的非刚性模型局部匹配

面向海量复杂的非刚性三维模型的匹配与检索需求,提出了基于谱变换的局部匹配方法,有效提高了局部检索的性能,为进一步实现三维模型的形状编辑、修补以及创新合成奠定了坚实的基础。首先,基于离散拉普拉斯映射方法,通过ICP配准方法有效分析二维谱图,提取最优的谱特征表示;其次,构建谱特征的形状描述算子,计算谱空间的几何变换参数;进而,引入区域查询实现基于谱变换的区域配准;最终,通过区域搜索与相似性度量实现高效的非刚性模型局部匹配。实验结果表明,本方法不仅能够有效识别同一类非刚性模型的局部结构,而且对于不完整的模型匹配具有较强的鲁棒性,具有更优的局部检索性能。

基于半刚性模型风洞试验的锅炉塔架风振分析

对于开展高频天平测力试验的半刚性模型,在进行传统的频域内结构风振分析之前,需要对高频天平测力得到的试验数据进行修正。从达朗贝尔原理出发,通过假定原型塔架振型与物理模型振型之间的转换关系,运用模态叠加法,推导得出了半刚性模型天平测力数据的多阶广义风荷载谱修正公式。利用新得到的修正公式,发展了基于半刚性模型天平测力风洞试验的塔架结构风振分析方法。开展了某实际超大型锅炉塔架的天平测力风洞试验,对天平测力数据进行了修正,结合锅炉塔架的有限元模型,并完成了锅炉塔架的风振分析工作,验证了锅炉塔架设计的抗风安全性。

基于分层策略的三维非刚性模型配准算法

在三维非刚性模型分析中,通常需要对不同姿态下的模型进行配准。针对传统配准算法存在复杂度高、计算量大、精确度低等问题,提出一种新的基于分层策略的三维非刚性模型配准算法。首先,定义热核签名函数为模型的标量域,使用同源聚类算法提取模型的特征点和特征区域,进而提出三维几何模型的树形表示方法:它的根节点为三维几何模型,内部节点为模型的特征区域,叶节点为包含在相应区域的特征点。然后,根据三维几何模型的树形表示提出模型的分层配准算法。在SHREC 2010模型配准数据集上对比分析了分层配准算法、推广的多维尺度变换算法(GMDS)和博弈论方法在等距变换、孔洞、小孔洞、尺度变换、局部尺度变换、重采样、噪声、散粒噪声以及拓扑变换等情况下的性能。实验结果表明,在以上三维几何模型数据受干扰的情况下,分层配准算法的准确性明显优于GMDS方法和博弈论方法,同时具有较低的计算复杂度。

基于刚性模型与气弹模型风洞试验对比的塔式定日镜风振响应研究

塔式定日镜是塔式太阳能光热发电站中重要的聚光设备,设计时控制荷载为风荷载。通过ANSYS有限元软件建立塔式定日镜结构的有限元模型,经过模态分析可知结构频率分布比较密集,风攻角的改变对定日镜结构的低阶模态影响不大。基于刚性模型测压风洞试验,对塔式定日镜进行风振响应有限元分析,并进行气弹模型测振试验,两者的误差在10%以内。根据有限元分析和气弹模型测振试验的结果可知,影响结构风振的模态主要是前3阶,主檩条端部位置的位移响应最大。结构设计时风振系数建议取为1.57。

振动台试验中刚性模型箱人工反射边界的合理设计试验研究（英文）

采用刚性箱进行隧道等地下工程结构地震动力试验研究时,合理的边界条件是关系到试验结果准确的关键因素之一,特别是与地震激励方向垂直的人工反射边界。本文在大量文献调研的基础上,设置四种典型边界,并考虑地震烈度和地震波类型,分别开展了振动台试验。进而,根据试验结果,分别从加速度峰值偏差、加速度时程谱和傅立叶频谱的相似性以及刚性箱内土体表面不均匀沉降四个方面对四种边界的模拟效果进行了评价分析。结果表明:振动台试验中,边界效应的大小,不仅受边界材料性质的影响,还与地震烈度、地震波类型以及试验箱内填充介质的滤波特型有关;相对于其他三种边界,聚乙烯泡沫板边界模拟效果最为理想,且随着地震烈度的增大,其边界效应有逐步减小的趋势。最后,结合既有研究资料,对振动台试验中的边界效应评价标准,边界材料类型及厚度的确定进行了讨论与总结,给出了相应的设计方法和建议。

大跨屋盖结构刚性模型风洞试验研究

以株洲体育中心大跨屋盖为背景,通过刚性模型的风洞试验研究,获得了大跨屋盖结构在各种不同情况下的平均风压系数分布规律,为体育场屋盖在不同情况下的风振响应理论分析提供了依据.

刚性模型姿态识别技术中的数据表达与矩阵变化

刚性模型的姿态识别技术基于图像分析和加速度传感器等识别方法,对于给定参数的刚体,其姿态识别一般通过矩阵来实现。在各类高效算法中,矩阵计算都是重要的组成部分。熟悉矩阵数理有助于更好地学习姿态识别算法,并在此基础上进行优化设计,从而实现刚性模型姿态识别技术的进步。

拉伸刚性模型的“碰撞”运动

对于由不可伸长的轻绳连接的两物体的运动问题,提出了一种模型——拉伸刚性模型.讨论了对具体系统的处理方法,并说明采用恰当的模型反映客观实际的重要意义.

健康雏鹅的刚性模型及应用

几十年来,以生猪、蛋鸡、肉鸡为代表的规模养殖业发展的成功经验很多,其中在疫病防控方面,最重要的一条经验就是"以防为主,防重于治,养重于防".同样,它也是肉仔鹅规模饲养必须借助的经验和遵循的基本法则.而要真正落实,饲养人员就必须掌握健康鹅和鹅群常见疫病的基本特征,及时发现鹅群的细微异常现象,为"早发现,早隔离,早治疗"创造基本条件.该文仅介绍健康雏鹅的刚性模型.

IS-LM刚性模型假说与当前中国宏观经济现实

IS- LM模型用于分析宏观经济的运行状况与相机选择各项经济政策 ,须以投资乘数与利率机制的有效作用为前提 ,当前中国宏观经济现实中 ,过高的社会储蓄倾向、利率刚性及利率机制的失效。造成 IS曲线与 LM曲线的移动刚性 ,使得积极的财政政策与适度的货币政策频频失效。这就需要调整社会收入分配结构 ,推进企业的技术改造与技术进步 ,以扩大投资乘数效应 ;并在适度调整人民币汇率的基础上 ,着力推进利率的市场化改革。

地震作用下振动台试验刚性模型箱侧壁柔性材料研究

岩土工程振动台试验中模型箱的边界效应直接影响试验数据的可靠性,在刚性模型箱侧壁内衬柔性材料已经成为减弱边界效应的一种重要方法。基于振型叠加法原理,建立土–箱–柔性材料集中质量模型,推导模型箱侧壁合理设置柔性材料参数的理论公式,并分析柔性材料的弹性模量、厚度、泊松比、密度、阻尼比变化对模型箱边界效应的影响。结果表明,当输入波及岩土体参数确定后,柔性材料的设计转化为求解不定方程。在输入波和岩土体参数下,采用所推导的理论公式与数值计算2种方法得出柔性材料最优弹性模量值的误差仅为3.3%,且该柔性材料参数下模型箱内土体的位移与自由场的最大误差仅为3.7%,说明运用公式求解的柔性材料参数对减弱刚性模型箱边界效应具有明显效果,理论公式在岩土工程振动台模型试验中模型箱边界的设计方面具有重要的参考价值。

优化谱对齐的三维模型簇一致性对应关系计算

为了解决非刚性三维模型簇对应关系计算准确率低、一致性差,且难以实现双射的问题,提出了一种采用优化谱对齐算法和规范一致潜在基的非刚性三维模型簇对应关系计算新方法。首先,利用函数映射的伴随算子实现模型间谱域信息的对齐,计算模型簇中每个模型对的函数映射矩阵,解决函数映射与逐点映射方向不一致的问题;其次,使用改进的模型映射集合算法为每个模型对的函数映射矩阵赋予相应权重,降低初始化参数的噪声对模型簇对应关系计算结果的影响;最后,在模型簇的对应关系计算过程中加入极限模型的规范一致潜在基,极限模型可以看成模型簇中所有模型的类型结构,是一个具有几何可变性的中间模型,提高算法的一致性和双射性。实验结果表明:与已有算法相比,本算法在FAUST、SCAPE、TOSCA和SHERC’16 Topology数据集上构建的对应关系测地误差最小,能够减少初始化参数的噪声,解决模型自身对称性影响对应关系计算的问题,更加精确地构建出具有一致性和双射性的非刚性三维模型簇对应关系。

水流冲击管道内滞留气团的刚性数学模型

通过数学分析证明,在不计局部水头损失时,目前常用的几种简化刚性数学模型的最大气压计算结果相等,并与管道内初始充水段长度无关。但算例表明,对于初始充水段较短或滞留气团体积很小情况,这些简化模型的计算误差将达到不容忽视的程度,甚至导出错误结论。笔者导出的完整刚性数学模型,弥补了简化模型的不足,同时指出了刚性模型的理论缺陷和适用条件。

基于计算流体力学技术的个体化颅内动脉瘤三维刚性血流动力学模型

目的建立基于计算流体力学技术(CFD)的个体化颅内动脉瘤血流动力学刚性模型。方法用MIMICS软件读取病人颅内动脉瘤影像DICOM数据,进行三维实体重建。应用ANSYS-CFX软件进行三维刚性模型的数值仿真,分析与动脉瘤生长及破裂相关的血流动力学参数。结果建立了个体化颅内动脉瘤血流动力学刚性模型,可以直观模拟动脉瘤血流动力学变化过程,形象地给出动脉瘤表面应力场的变化情况。在血流冲击瘤颈处,壁剪切力最大。结论本研究建立的个体化颅内动脉瘤血流动力学模型快速、精确。动脉瘤的发生、发展和破裂与剪切力等血流动力学因素有关。动力学模型数值仿真结果可能为临床诊治提供理论分析基础。

刚性颗粒模型下粉体层最大应力理论分析

以朗夫力学分析为基础,将粉体视作为均匀球形颗粒的随机堆积体,按照公理化逻辑体系要求,对粉体受力后,粉体层内某个切面上的应力进行分析研究,以揭示粉体受力后特有的内在规律性,改善了半理论半经验的粉体应力分析的推理过程,为进一步揭示粉体的摩擦规律和抗拉强度提供了参考。