基于简化基因组测序(Super-GBS)的子午岭黑山羊保种群遗传结构评估

旨在分析子午岭黑山羊的群体遗传多样性和亲缘关系以及家系结构,为子午岭黑山羊的保护和利用提供依据。本研究通过简化基因组测序(super-genotyping by sequencing,Super-GBS)技术对99只(10公/89母)成年子午岭黑山羊进行全基因组SNP检测。利用Plink软件计算观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态信息含量(PIC)、核苷酸多样性(Pi)、有效等位基因数(Ne)及次要等位基因频率(MAF)等6项遗传多样性指标;GCTA软件进行主成分分析及基因组亲缘关系G矩阵构建;Plink软件构建IBS遗传距离矩阵,R语言绘制热图;PHYLP构建系统发育树;detect RUNS工具检测ROH。结果表明,99只子午岭黑山羊个体共检测到996042个SNPs。子午岭黑山羊群体的PIC、Pi、Ne及MAF值分别是0.161、0.193、1.295、0.130,且Ho(0.167)低于He(0.192),说明子午岭黑山羊群体遗传多样性较低。G矩阵和IBS遗传距离结果均表明子午岭黑山羊群体间大部分个体间亲缘关系较远。主成分分析结果揭示子午岭黑山羊群体内部不存在明显分化,系统发育树结果说明子午岭黑山羊群体公羊可大致分为6个家系,所有家系公羊数量较少。子午岭黑山羊群体的近交系数FROH为0.0496,说明子午岭黑山羊群体内部近交程度相对较低。综上所述,子午岭黑山羊群体遗传多样性较低,大部分个体间亲缘关系较远,群体内近交程度较低,后期应注意后代的选育,避免血统流失。

既有框架结构的新型等效简化动力模型构建方法

为了实现对长期服役后的结构在地震、风等动荷载作用下安全性和舒适性的评估,利用监/检测数据建立一个能准确反映实际建筑在地震、风等动荷载作用下动力响应的结构动力学模型至关重要。本文针对非常普遍的框架建筑结构,提出了一种基于少量移动传感器的框架结构等效简化动力学模型构建方法。首先,提出建筑结构等效简化模型构建的层间剪力等效原理,证明了以该原理构建的简化模型具备准确模拟实际建筑结构动力响应的能力。其次,推导了框架结构简化模型形式,并研究了简化模型参数特点。然后,提出了一种框架结构简化模型参数的迭代识别方法,实现了仅使用少量无线移动传感器的简化模型参数识别。最后,通过一个12层3跨钢框架结构数值模拟算例,研究了在不预知结构刚度退化的具体形式和仅使用少量移动加速度传感器的条件下,由本文所提方法构建的等效简化模型对实际框架结构在不同水平动荷载作用下结构动力响应的预测能力。数值试验结果表明,等效简化模型能准确模拟不同荷载工况下框架结构加速度和位移响应。因此,本文提出的框架结构等效简化模型构建方法将在评估既有框架结构在风、地震等动荷载作用下的结构安全性和舒适性方面具有重要的应用前景。

厚板转换全框支剪力墙结构振动台试验抽层简化模型设计与分析

为研究厚板转换全框支剪力墙结构的整体抗震性能,并检验该结构转换厚板的有效性,在重庆大学土木工程学院振动台实验室开展了缩尺模型结构的模拟地震振动台试验,试验对象为某36层车辆段上盖建筑。本文阐述了厚板转换全框支剪力墙结构振动台试验中模型的设计过程;介绍了测点布置与加载方案;对比分析了不同抽层简化方案对结构的影响。研究结果表明,对于厚板转换全框支剪力墙结构,抽层后依据刚度与强度等效原则调整构件截面能有效降低简化模型与原型的误差;抽层起始位置应被保证距离试验重点研究楼层不低于3层;连续抽层层数为1层时误差最小,建议选择连续抽层层数为1层。

基于正交异性等效的双向加筋板结构变形简化分析方法

[目的]随着船舶不断向大型化、复杂化发展,舱段级以上的船体结构有限元模型的网格数量将急剧增加,导致碰撞、冲击、接触等大型非线性力学问题均难以求解,故提出一种基于正交异性等效的双向加筋板结构变形简化方法。[方法]首先,将现行成熟的单向加筋板平面应力简化方法推广至更复杂的双向加筋板平面弯曲问题,并引入正交方向上加筋板总惯性矩与板的惯性矩之比来反映结构的正交异性;然后,将惯性矩比值代入推广所得的加筋板等效平面弯曲本构方程,以实现材料正交异性的转化,从而在力学层面上兼顾结构的抗变形能力和中性轴移轴产生中面力的影响;最后,利用有限元计算,根据不同的位移分布对四边固支加筋板的变形模式进行分类,并将加筋板实际结果与该方法及传统方法的等效结果进行误差对比分析。[结果]对比结果表明,在船舶双向加筋板结构中,该方法最多可减少84%的网格数量,且3种变形模式下的等效误差均可控制在6%以内,远低于2种传统方法。[结论]该方法的精度较高、适用范围更广、大幅了节省计算资源,可为大型船体结构非线性力学问题的直接建模仿真计算提供解决方案。

考虑非线性行为相似的高层结构动力试验模型简化设计方法研究

随着物理试验技术的快速发展,结构模型试验可较准确获得结构在环境荷载作用下的动力响应,但在土-结相互作用、区域群体结构、大型复杂结构的风洞、拟静力及动力等模型试验问题研究中,简单、实用、准确的结构试验简化模型仍是研究的重点。针对现有模型简化方法中非线性力学参数标定复杂、试验可行性不足等问题,提出了一种考虑非线性行为相似的高层结构动力试验模型简化设计方法,将模拟高层结构的弯、剪恢复力模型分解为线性和非线性行为的组合,其中结构非线性行为采用库仑摩擦模型模拟,因其参数简单,具有一定物理意义,可直接适用于缩尺模型动力试验研究中。基于上述理论方法,将弯剪耦合模型和平扭摩擦装置有效结合,提出了用于缩尺动力试验的物理模型设计方法及等效刚度、屈服后刚度和承载力等参数的计算方法,并建立了对应的“层间双剪切、双弯曲弹簧”力学计算模型,可通过模型试验结果较好地预测原型结构弹性及非线性阶段的动力响应。以某高层结构为例,通过数值模拟和振动台试验验证了该方法的准确性和可行性。

具有酪氨酸酶抑制活性的Broussonin C全合成及其结构简化

Broussonin C是从构树(Broussonetia papyrifera)中分离得到的一种1,3-二芳基丙烷类化合物,具有较好的酪氨酸酶抑制活性。本文以2,4-二羟基苯甲醛为起始原料,经6步反应得到broussonin C,实现其首次全合成。该法操作简单、收率高。同时,在类似物研究中发现,broussonin C无异戊烯基片段的结构类似物酪氨酸酶抑制活性更好,实现了对其结构的有效简化。

基于压缩特性曲线的密封结构简化计算方法

飞机舱门以及机身口盖的密封结构对于气动外形以及机舱的气密性非常重要,然而不恰当的密封结构设计,会引起密封性欠缺或者气动表面齐平度不佳的问题。由于常用的密封结构变形分析方法涉及到材料非线性以及接触计算,导致分析过程需要消耗巨大的计算成本。通过对密封件的压缩特性曲线拟合,并依据最小位能原理,可以构建出带有密封件加载特性的简化单元。利用商业软件以及简化单元分别对密封结构案例进行分析,结果表明简化单元在提高密封结构变形计算效率的同时,计算结果具有较好的精度,且计算精度与曲线的拟合优度相关,可以应用于舱门结构有限元分析,具有一定的工程应用价值。

地铁人防工程结构简化设计分析

文章旨在提升地铁人防工程的设计效率和施工便利性,通过分析地铁人防工程建设的重要性,以及其结构设计原则和目标,提出了荷载工况、主体结构、孔口防护及平战转换等方面的简化设计方法。结合宁波东鼓道项目案例,分析验证了简化设计方法的可行性,为地铁人防工程结构简化优化设计提供理论依据和实践指导。

外部荷载作用下隧道结构抗爆性能的简化数值模拟研究

为研究外部荷载作用下隧道结构抗爆性能,基于有限元软件LS-DYNA,建立了地下浅埋钢筋混凝土箱型隧道结构抗爆的简化3D数值模型,并对爆炸荷载进行简化,进一步考虑模型土体延伸范围的影响,最后通过与试验数据对比验证了该建模方法的有效性。

组合楼板钢框架结构的连续倒塌简化模拟

该文借助经过校验的组合楼盖精细模型,建立了组合楼板钢框架结构连续倒塌有限元简化模型,通过与组合楼盖子结构试验对比验证了此简化模型的准确性。采用简化模型,分析了柱子失效位置、结构层数和组合楼板等参数对一个五层组合楼板钢框架原型结构抗连续倒塌性能的影响。分析结果表明:原型结构具有足够的承载力以避免由单个底层柱子失效所导致的结构连续倒塌;除了角柱失效工况外,原型结构的层数变化对结构抗连续倒塌性能的影响可以忽略,而在角柱失效工况下,层间桁架承载机制的贡献会使得原型结构比单层有楼板结构的抗连续倒塌承载力更高;在考虑组合楼板之后,原型结构的抗连续倒塌承载力提升了114%。

浅基岩场地条件下地下结构抗震分析简化方法计算精度研究

为研究浅基岩场地条件下地下结构抗震分析简化方法计算精度,采用反应加速度法和反应谱法计算2层3跨和2层2跨矩形地铁车站结构在均质场地和浅基岩场地条件下的地震响应,将动力时程分析法结果作为参考解,对比分析反应加速度法和反应谱法在不同场地条件下的计算精度。研究结果表明,在均质场地条件下,反应加速度法最大误差约18%,反应谱法最大误差约9%;在浅基岩场地条件下,反应加速度法最大误差约33%,反应谱法最大误差约16%;反应谱法和反应加速度法在浅基岩场地条件下的计算精度均小于均质场地条件,且反应谱法计算精度受场地条件的影响较小。

多层RC框架结构倒塌阶段的简化模型分析

针对多层RC框架常因底层薄弱而倒塌,提出了两种适用于结构倒塌阶段模拟分析和振动台试验的结构简化模型.采用基于位移的等效单自由度体系计算方法,验证了刚体模型的适用性.应用OpenSees有限元分析,分析了21个RC框架在8个影响因素下简化模型与原结构震害侧移的差别.结果表明在结构严重破坏至倒塌阶段,两种简化模型的侧移与原结构差别较小.对比两种简化模型,刚体模型的底层侧移更接近原结构,可用于结构的快速倒塌分析;单层简化模型可为振动台倒塌模拟试验在成本控制上提供参考.

干式空心电抗器五环简化缩比模型最优结构对比分析

在干式空心电抗器的空间磁场预测方面,三环简化缩比模型是一种实用的方法,针对其预测精度不高的问题,该文提出了干式空心电抗器的五环简化缩比模型。首先推导原模型和两种简化缩比模型空间磁场分布的计算公式,然后拟合原模型高径比H/D和简化模型参数的函数表达式,最后搭建磁场测量平台对仿真结果进行验证。研究结果表明:线圈匝数不变只调整位置时,五环简化模型由于两两线圈间漏磁更小,其对应的方均根误差(RMSE)和绝对百分比误差(MAPE)分别比三环简化模型降低了18%和17%,决定系数(R^(2))提高了4%;线圈的匝数和位置均可调整时,五环简化模型不但可以减小漏磁,还可以同时减小4个监测方向上的误差,其对应的RMSE和MAPE相比三环简化模型分别降低了40%和21%,具有较高的等效精度;试验表明,五环简化模型最优结构对应的RMSE和MAPE分别比三环简化模型降低了21%和22%。建立某空心电抗器的三环和五环简化缩比模型,并进行了现场试验,结果表明,五环简化缩比模型在准确等效电抗器空间磁场分布的同时,RMSE和MAPE分别比三环简化模型降低了38.7%和4.9%,证明了五环简化缩比模型具有更高的准确性。

大型邮轮舷侧连续开口结构弯剪强度简化计算研究

采用实船舱段模型分析船体结构强度过程较为复杂且耗时较长,建立简化模型是实现邮轮舷侧结构强度快速评估的有效手段,可为其初步设计提供重要支撑.文中基于劳氏船级社规范中的多甲板大型客船上层建筑舷侧开口结构强度校核评估计算方法,建立评估大型邮轮舷侧结构弯剪强度的简化计算模型,研究含开口舷侧结构在波浪弯矩作用下的承载特性和失效模式.结果表明:在静强度分析中,舷侧简化模型与全船半宽模型在波浪载荷作用下的应力分布和破坏位置基本一致;在极限强度分析中,简化模型可快速评估含开口舷侧结构的极限载荷及失效模式,文中所提出的舷侧结构简化模型为邮轮及客船结构设计提供了简便建模及分析方法.

基于结构特征保持的QEM简化算法

随着三维可视化城市的发展,场景中各个层次细节模型的简化要求越来越高。针对传统QEM三维模型简化算法不能保持复杂模型结构特征的问题,提出一种改进算法,该算法优先进行平面过滤和保结构收缩处理,对平面网格进行降噪的同时增强尖锐的边缘特征;通过顶点邻接的三角形面元围成的四面体体积的平方和确定最小收缩代价,并设置点对距离阈值优化简化效率。实验结果表明,该算法很好地保留了模型的细节结构特征和简化后模型的整体外观,在包含多元素的复杂场景简化中可得到有效应用。

楔形物作用下加筋板结构的耐撞性

为了预报楔形物偏心垂向准静态压载作用下船舶加筋板结构的抵抗能力,提出了新的简化解析方法,将矩形板的塑性变形区域划分为非对称的8个板块,将骨材划分为非对称的2个部分,矩形板、骨材各部分均采用直线的变形模式,从船舶碰撞内部动力学的角度,基于刚塑性理论,考虑膜拉伸作用和弯曲作用,推导了矩形板、骨材在楔形物偏心垂向作用下发生变形损伤的抵抗力与横向变形之间的简化解析计算方法.利用非线性有限元软件Abaqus的仿真计算结果对该简化解析方法进行验证.结果表明,该简化解析方法具有较高的计算精度,从而可用于船体结构设计阶段快速预报船舶舷侧结构的耐撞性能.

铁路货车拉铆钉连接结构仿真模型简化分析

拉铆钉连接结构是铁路货车制造中使用的重要结构,已经越来越多地在新造货车和既有货车改造中应用。对于整车模型,在仿真分析时需要简化拉铆钉连接结构,但不同拉铆钉连接结构简化方式对仿真分析结果影响各异。通过对拉铆钉连接结构简化建模进行研究,并将有限元仿真与试验结果进行对比,找到了较为合理的拉铆钉连接结构仿真简化方法。

简化等效结构应力法车体焊点疲劳寿命评估应用研究

为简化建模流程和计算过程,引入简化等效结构应力法分析点焊结构的疲劳寿命。首先,介绍简化后的点焊有限元建模及简化等效结构应力法的原理;其次,建立某不锈钢车体(包括点焊接头)的有限元模型,以EN 12663标准中提供的三个方向加速度表示的动态载荷为车体疲劳载荷,对比分析简化等效结构应力法相较其它方法的优势。最后,选取危险部位的12个焊点进行疲劳评估。计算结果表明:基于简化等效结构应力的点焊疲劳预测方法具有较高精度,可以用于点焊车体焊点的疲劳寿命的预测。

分段布索预应力柱面巨型网壳结构基本抗震性能研究

以分段布索预应力柱面巨型网壳结构为研究对象,首先,通过模态分析对其动力特性和预应力体系的引入对柱面巨型网壳结构各方向刚度的影响规律进行了分析;然后,通过时程分析对其在三维地震作用下的地震响应进行了研究;最后,对该结构时程分析中所需考虑的地震作用维数、反应谱法的适用性及合理的振型组合数进行了探究。结果表明,预应力体系的引入使结构横向和竖向刚度得到明显增强,而对纵向刚度影响较小,且结构频谱十分密集,各方向振型耦合作用明显;三维地震作用下,位移动力放大系数约为1.32,大部分杆件内力动力放大系数约为1.2,主节点区个别杆件动内力放大系数可能较大,设计中仅按静力分析结果进行截面设计可能会偏于不安全;可采用二维XY向地震输入或振型挑选反应谱法对此类结构的位移及关键杆件内力的地震响应进行简化分析,且参与组合的振型阶数需在46阶以上。

综合管廊结构简化计算模型准确性对比分析

以综合管廊结构设计为着力点,分析目前最常用的3种结构简化计算模型,通过对比试验及偏差分析比较各模型的计算准确性,并基于分析结果提出工程设计中应尽量采用模型三进行综合管廊标准断面结构的简化计算分析。