100Hz^100MHz蛙骨骼肌介电谱的椭圆壳理论解析

在100 Hz ~ 100 MHz频率范围内,应用浓厚系介电椭圆壳理论分析了蛙骨骼肌介电谱,提出了蛙骨骼肌细胞的椭圆壳模型参数。讨论了骨骼肌介电谱的高频段平行方向与垂直方向的电导率不相等的理论问题。明确了决定骨骼肌高频率段(106~108 Hz)介电数据的物质基础主要是骨骼肌细胞内部的肌原纤维,其次是胞浆内的微小颗粒(线粒体、肌质网)。

压电椭圆柱形InAs/InP核/壳量子点中杂质态线性和非线性光学性质

在有效质量近似下,考虑压电场的影响,利用微扰法研究了闪锌矿和纤锌矿InAs/InP压电核/壳椭圆柱形量子点的一阶线性、三阶非线性以及总的光学吸收系数和折射率在不同核尺寸、杂质位置及椭圆率下的变化。结果表明:壳尺寸及杂质位置固定时,随着核尺寸的增大,吸收系数及折射率的峰值位置都出现红移现象,并且峰值强度增大;当杂质位置在径向ρ0变化时,随着ρ0的增大,吸收系数及折射率的峰值位置出现红移,伴随着峰值强度增加;随着椭圆率的增大,除杂质在量子点中心处,吸收系数和折射率的峰值位置发生明显蓝移,伴随着峰值强度出现不同程度的增加。当杂质位置在轴向z 0变化时,由于压电场和量子限域效应的综合影响,与z_(0)=-0.5 H时(H为量子点沿z轴的量子限域高度)相比,z_(0)=0,0.5 H时的吸收系数及折射率的峰值位置发生不同程度的蓝移。此外,与纤锌矿结构相比,闪锌矿结构中体系的吸收系数和折射率峰值位置整体发生较大的蓝移。

基于传递矩阵法的大椭圆度椭圆柱壳自由振动分析

针对已有傅里叶级数展开法难以计算分析大椭圆度椭圆柱壳局限,基于哥式壳体理论,利用结构对称性,采用传递矩阵法同时引入精细指数积分法保证计算精度,沿周向建立真空中椭圆柱壳自由振动方程组。通过与有限元仿真结果对比,验证本方法在求解大椭圆度椭圆柱壳的准确性,探究了椭圆度、壁厚以及壳体长度对椭圆柱壳固有频率的影响。

基于波传播法的椭圆柱壳自由振动特性研究

基于Flügge壳体理论推导出椭圆柱壳的自由振动方程。由于椭圆柱壳周向曲率的变化,造成振动方程在周向模态阶数域内不解耦,采用波传播法将壳体位移以双Fourier级数形式展开,椭圆截面曲率半径以单Fourier级数形式展开,通过级数变换,将变系数的偏微分方程组转换为关于周向模态阶数相互耦合的有限阶常系数线性方程组,通过求解耦合振动方程得到椭圆柱壳的固有频率。随后对影响壳体固有频率的主要参数进行分析,得到椭圆柱壳对称和反对称模态频率随椭圆度、壳长比等参数的变化规律。

单层肋环型椭圆穹顶网壳整体稳定性分析

大跨网壳结构具有高度的几何非线性,结构设计一般由整体稳定性控制.本文以北京某单层肋环型椭圆穹顶网壳工程为背景,利用非线性有限元计算方法,对其整体稳定性进行了线性特征值屈曲、弹性屈曲以及弹塑性屈曲三方面的分析,并求得了它们的极限荷载.同时,还考察了钢材的屈服强度以及初始缺陷对极限荷载的影响,并将数值计算结果与拟壳法所得的设计临界荷载进行了比较,得出的结论对实际工程具有一定参考价值.

深水中复合材料椭圆柱壳声辐射的数值分析

用有限元/边界元法分析深水中复合材料椭圆柱壳的声辐射.首先利用有限元分析壳体的受迫振动,然后提取壳体表面(耦合面)数据,作为声场分析的边界条件,并计及流-固耦合作用,从而可用边界元计算壳体的辐射功率以及壳体表面、近场和远场声压,结果表明系统的耦合振动模态对于其辐射声场具有重要影响.

单层椭圆抛物面网壳结构非线性整体稳定研究

以具有实际工程意义的30 m×30 m跨度的单层椭圆抛物面网壳为研究对象,利用ABAQUS有限元程序对网壳的非线性整体稳定性能进行系统的分析,同时考虑矢跨比、初始几何缺陷、约束条件等因素对该网壳稳定性的影响.考察网壳的屈曲模态、屈曲路径,求出了全过程曲线和极限稳定承载力,全面了解单层椭圆抛物面网壳整体非线性失稳的规律性.研究表明:网壳极限承载力随着结构矢跨比的增加而逐渐增大;对竖向荷载的不对称分布和初始几何缺陷比较敏感,半跨竖向的屈曲荷载仅为满跨竖向的70%;支座刚度的增大可适当提高网壳的极限承载力.

ANSYS下单层椭圆抛物面网壳自动建模方法

根据单层椭圆抛物面网壳结构的几何特性,考虑用圆弧代替抛物线形成的曲面替代椭圆抛物面。在ANSYS平台下利用其自带的编程语言APDL(ANSYS Parametric Design Language),编制了相应的宏,实现单层网壳的快速参数化建模,实例证明此法简单、快捷,可以满足工程要求。

反对称铺设的单曲率椭圆形壳结构双稳态性能研究

通过垂直于圆柱壳方向的圆柱截取反对称铺设的双稳态圆柱壳结构的方法,可得到一种新型的单曲率椭圆形双稳态壳结构,此结构具有伸展和卷曲两种稳定状态.通过最小势能原理对双稳态椭圆形壳结构进行理论研究,得到其卷曲半径理论解,并与有限元模拟结果进行对比来研究不同参数,包括截取半径、圆柱壳的初始半径、铺设层数和铺设角度等对椭圆形壳结构的双稳态特性的影响.在研究双稳态椭圆形壳结构的过程中,通过对截取半径、圆柱壳的初始半径、铺设层数和铺设角度等参数的不同设计,可以得到其不同的双稳态形状,可指导新型的双稳态椭圆形壳结构的制备及应用.

基于级数变换法的椭圆柱壳受迫振动分析

由于椭圆柱壳周向曲率的变化,壳体振动方程中状态变量的系数是关于周向曲率的变系数,造成振动方程在周向波数域内不解耦,为求解带来困难。本文基于Flügge壳体理论推导出椭圆柱壳体的受迫振动方程,采用波传播法将椭圆柱壳位移以双Fourier级数形式展开,周向曲率以单Fourier级数形式展开,通过级数变换将变系数的偏微分方程组转换为周向波数相互耦合的有限阶常系数线性方程组,通过求解耦合方程得到椭圆柱壳受迫振动下的位移响应。通过与数值仿真及已有文献结果进行对比,验证了本文方法的准确性,同时具有较高的求解效率。通过对影响壳体振动的主要参数进行分析,得出激励力沿长半轴方向激励的输入功率流较小,沿短半轴方向激励的输入功率流较大;椭圆度对壳体输入功率流的影响主要在低频域;壳厚比减小,椭圆柱壳输入功率流峰值向低频偏移且幅值增大。

撞击荷载作用下单层椭圆抛物面网壳的动力稳定分析

利用ANSYS/LS-DYNA有限元程序,考虑几何非线性和材料非线性效应,开展单层椭圆抛物面网壳结构在撞击荷载作用下的动力稳定性研究。分析了该类网壳在以一定高度的自由落体撞击作用下的撞击力响应(撞击力、节点位移、杆件轴力和能量)及网壳失稳模态,进一步根据产生的动力响应对其在撞击作用下的弹塑性动力稳定问题进行了判定。结果表明:网壳结构在撞击作用下失稳时,撞击力时程曲线形状基本上呈陡峭的三角形脉冲荷载形式,其最大峰值和脉宽与撞击冲量及网壳所处变形阶段的刚度性能相关;特征节点的位移响应突然增大,失稳部位杆件的轴力大幅减小,结构的变形能和总能量也突然增大,整个结构变形形状发生突变;节点的残余位移、撞击力和持时等特征参数都产生一致性突变。

功能梯度椭圆柱壳的热力耦合屈曲分析

假设功能梯度材料中陶瓷组分体积分率服从幂率分布,材料属性沿厚度方向连续变化且与温度相关,采用经典的Donnell壳体理论和伽辽金原理研究了功能梯度材料椭圆柱壳的热力耦合屈曲问题.推导了功能梯度椭圆柱壳的屈曲控制方程及屈曲临界温度的解析表达式,分析了均匀分布、线性分布及非线性分布(考虑热传导效应)的温升环境对材料物性的温度相关性的影响,以及屈曲临界温度随截面离心率、材料组分参数的变化规律.结果表明:材料物性温度相关性对屈曲临界温度的影响较大,若将其忽略,可能导致屈曲临界温度被高估15%;在考虑物性温度相关性的情况下,均匀温升作为温度公式的简化,可能导致对真实结构屈曲临界温度的低估;屈曲临界温度随着椭圆截面离心率、径厚比及组分参数的增大而减小.

三向单层椭圆抛物面网壳动力稳定分析

对三向单层椭圆抛物面网壳结构在地震力作用下的稳定性进行研究,包括X向地震、Y向地震、Z向地震以及XYZ三向耦合四种情况。研究表明竖向地震力作用下的失稳临界荷载较高,在水平向地震力作用下次之,在三向地震力作用下最低。

椭圆封头与圆柱壳连接应力的分析和评定

本文分析了椭圆壳与圆柱壳连接在边缘应力和错边引起的附加弯曲应力及总体薄膜应力，联合作用下应力强度的评定方法，并给出了评定准则。

环肋椭圆柱壳-流场耦合系统自由振动的解析求解方法

提出了分析环肋椭圆柱壳-流场耦合系统自由振动的一种解析求解方法。环肋通过"刚度均摊"到均质椭圆柱壳体上,考虑流场对壳体振动特性的影响,通过Helmholtz方程描述声介质的波动,建立环肋椭圆柱壳-流场耦合系统的自由振动方程,进而求得耦合系统的自由振动固有频率。为了验证方法的准确性,将水下环肋椭圆柱壳退化成水下环肋圆柱壳和不加肋的水下椭圆柱光壳,两个退化模型的计算结果与已有文献结果吻合良好。并详细讨论了椭圆度、环肋间距等主要参数对耦合系统自由振动特性的影响。

大跨度双层斜交椭圆形网壳结构网架高空散装施工技术

泰兴市体育中心体育馆应用大跨度双层斜交椭圆形网壳结构网架高空散装施工技术,加快了安装进度,确保了质量安全,节省了工程成本。对安装顺序、测量控制、材料及机具要求、屋面散拼及地面小拼单元拼装、螺栓球节点网架总拼、网架落位控制及注意事项、支架拆除及高空散装注意事项进行介绍,并列举施工过程中的安全验算、支架安全措施、起重机吊装安全措施及高强螺栓连接安全措施,为类似工程提供借鉴参考。

环肋椭圆柱壳自由振动分析的一种解析法

提出了求解环肋椭圆柱壳自由振动的一种解析法。基于Flügge壳体理论建立了环肋椭圆柱壳的自由振动方程,采用"刚度均摊"法将环肋纳入方程,将位移沿壳体轴向和周向展开成双Fourier级数形式,将椭圆截面的变曲率沿壳体周向展开成单Fourier级数形式,使得变系数的偏微分方程组转变成常系数的线性方程组,进而求得环肋椭圆柱壳的自由振动固有频率。为了验证方法的准确性,将环肋椭圆柱壳退化成环肋圆柱壳和不加肋的椭圆柱光壳,两个退化模型的计算结果与已有参考文献吻合良好。同时也与有限元法进行对比直接验证了该求解方法的准确性,并给出了方法的适用范围。随后详细讨论了椭圆度、环肋间距和环肋高度对环肋椭圆柱壳自由振动的影响。

单层椭圆抛物面网壳结构支座隔震分析

在罕遇地震荷载作用下,对椭圆抛物面网壳进行了时程分析,比较了结构在无控和有控状态下的结构响应,重点讨论了不同支座类型的最大支座反力,研究结果表明:该隔震方法对大跨度网壳结构的减震是可行的。

椭圆锥壳体织物的设计

从理论上设计了椭圆锥壳体织物的基本机构参数、结构以及添纱方案,并实际验证了其工艺设计的可行性。

单层椭圆抛物面网壳的最不利地震作用分析

以单向斜杆正交正放型单层椭圆抛物面网壳为研究对象,根据不同场地类型和不同设计分组对应的加速度反应谱,利用人工地震波生成程序SIMQKE GR生成了3种设计地震分组和5种场地类型对应的人工地震波。分别对网壳在多遇6、7、8度下的最不利地震进行了研究,挑选出了最不利的场地类型、多遇7度下各类场地类别对应的最不利设计地震分组和网壳的最不利地震持时。