屈曲模态

摘要： 以三跨钢箱景观圆弧拱桥为例,介绍桥梁总体布置、上下部结构设计、建筑景观设计。为验证结构设计的合理性,利用大型有限元软件对桥梁结构进行了静力、稳定、特征值计算分析和两阶段两水平抗震设计分析,结果表明:(1)主桥结构的刚度、强度、稳定性均满足规范要求。(2)在E1、E2地震作用下,采用弯矩曲率曲线进行验算,结构均处于弹性状态,截面抗弯强度满足要求。(3)通过对该桥的设计、静力、动力计算的介绍,可为同类景观圆弧拱桥的设计提供借鉴和参考。

摘要： 顶管在顶进过程中发生的失稳破坏已严重威胁工程的安全施工。以中交二公局第四工程有限公司承担的石岩北清污分流钢顶管工程项目为依托,基于薄壁圆柱壳屈曲理论,通过改变长细比、径厚比和埋深等影响因素对大直径钢顶管应力、屈曲模态和屈曲荷载进行分析。分析结果表明:钢顶管稳定性随长细比(顶管长度与管道外径的比值)的增加而减小,长细比30(长顶管),易发生整体失稳破坏;在均布围压作用下,钢顶管屈曲模态以局部屈曲为主,其稳定性随径厚比的增加而减小;钢顶管实际稳定系数随埋深变化由管周围压和椭圆化变形共同决定。基于以上分析结果,提出了大直径钢顶管稳定性系数经验公式,结合工程实例进行验证,具有良好的指导意义。

摘要： 为了深入研究双套拱斜拉桥在施工阶段及成桥运营状态下的整体稳定性,文章以荆邑大桥为背景工程,采用ANSYS软件建立整个施工过程以及成桥状态下不同荷载作用下的有限元模型,通过分析各个工况下结构的稳定安全系数来评定结构的稳定性。研究结果表明:借助门架竖转主拱塔施工时,门架的整体稳定性系数较小,需要特别关注;借助主拱塔竖转副拱塔以及成桥后在各种荷载作用下,双套拱斜拉桥的整体稳定系数都远高于规范的要求。施工及成桥状态的计算结果可为类似桥梁的设计及施工提供参考。

摘要： 为研究大跨度管道斜拉桥结构屈曲性能的影响因素,以某大跨度斜拉索输油管线桥为工程背景,采用Midas有限元软件建立斜拉桥三维有限元模型,将结构自重、恒荷载、风荷载进行组合,得到大跨度管道斜拉桥屈曲特征值与模态随边中跨比、主梁高跨比、主塔横向刚度的变化趋势。结果表明:大跨度管道斜拉桥的各阶特征值随边中跨比的减小而增大,随主塔横向刚度的增大而增大,与高跨比的关系受荷载组合影响较大;失稳模态受边中跨比和主梁高跨比的影响较小,受主塔横向刚度的影响较大。

摘要： 为简化正交各向异性加筋板屈曲分析,本文将筋条位移场用其所在位置的板的位移表达,建立加筋板总势能,通过离散位移场,利用最小势能原理,推导出基于里兹法的正交各向异性加筋板屈曲分析控制方程,采用Matlab进行求解.基于本文推导的方程对单筋和三筋加筋板在不同压剪比下的屈曲荷载和模态进行分析,得到与Abaqus基本一致的结果.加筋板的屈曲荷载随着筋条数增加明显增大;压剪比为1∶1时,各阶屈曲荷载均最小;随着位移函数阶数提高,本文算法计算精度提高,但相应的计算量也显著增大.

摘要： 随着应用环境趋于复杂,层合板经常会处于不同的温度环境以及经常需要开圆孔进行机械连接,且厚度方向尺寸较小,受压缩时容易发生屈曲现象,因此,研究不同温度和圆孔缺陷对层合板屈曲特性的影响具有重要的意义。首先对欧拉梁理论进行简单回顾,推导出梁在两端铰接受压状态时的平衡载荷和挠曲线的解析解。进一步用有限元方法对各向同性板屈曲问题进行研究,将屈曲载荷和屈曲模态与基于欧拉梁理论的解析解进行对照,确定合适的网格密度,验证模型的正确性。然后对含不同圆孔尺寸的准各向同性层合板在不同温度下进行屈曲特性分析,分别得到前五阶的屈曲载荷和屈曲模态。最后研究了不同圆孔尺寸下,圆孔深度对层合板屈曲特性的影响。结果表明:随着温度的升高,含相同圆孔尺寸的层合板的屈曲载荷线性下降;同一温度下,随着圆孔尺寸的增大,屈曲载荷下降越来越快;同一圆孔尺寸下,随着圆孔深度的增加,屈曲载荷下降速度先减小后增大,呈现出对称性。

摘要： 屏蔽电机定子屏蔽套的结构稳定性对电机安全运行十分重要,同时定子屏蔽套的厚度对电机的效率有较大的影响,本文分别采用解析和ANSYS有限元法对定子屏蔽套的失稳压力进行了计算分析,确定了不同屏蔽套厚度对应的失稳压力值,同时考虑电机效率,确定了屏蔽套厚度数值和安全运行时外压的限值,最后进行了外压失稳试验验证,证明了计算方法的准确性.

摘要： 随着应用环境趋于复杂,层合板经常会处于不同的温度环境以及经常需要开圆孔进行机械连接,且厚度方向尺寸较小,受压缩时容易发生屈曲现象,因此,研究不同温度和圆孔缺陷对层合板屈曲特性的影响具有重要的意义.首先对欧拉梁理论进行简单回顾,推导出梁在两端铰接受压状态时的平衡载荷和挠曲线的解析解.进一步用有限元方法对各向同性板屈曲问题进行研究,将屈曲载荷和屈曲模态与基于欧拉梁理论的解析解进行对照,确定合适的网格密度,验证模型的正确性.然后对含不同圆孔尺寸的准各向同性层合板在不同温度下进行屈曲特性分析,分别得到前五阶的屈曲载荷和屈曲模态.最后研究了不同圆孔尺寸下,圆孔深度对层合板屈曲特性的影响.结果表明:随着温度的升高,含相同圆孔尺寸的层合板的屈曲载荷线性下降;同一温度下,随着圆孔尺寸的增大,屈曲载荷下降越来越快;同一圆孔尺寸下,随着圆孔深度的增加,屈曲载荷下降速度先减小后增大,呈现出对称性.

摘要： 为深入研究双层穹顶网壳局部开孔后的稳定性能,利用ANSYS有限元软件对某水泥厂储料仓穹顶网壳结构建立数值模型,进行非线性屈曲分析,了解开孔双层穹顶网壳结构的屈曲模态,屈曲前后结构的几何外形、杆件弯曲和变形等情况。进一步通过改变支座约束条件分别研究该开孔穹顶网壳的稳定承载力,总结支座约束对其稳定性能的影响规律:支座约束条件对开孔网壳结构的影响非常大,采用固定约束的双层球壳结构整体稳定承载力较弹性约束时稳定承载力高,但径向与切向均采用弹性约束时,球壳结构整体稳定承载力较仅径向弹性约束时稳定承载力高。

摘要： 为深入研究双层穹顶网壳局部开孔后的稳定性能,利用ANSYS有限元软件对某水泥厂储料仓穹顶网壳结构建立数值模型,进行非线性屈曲分析,了解开孔双层穹顶网壳结构的屈曲模态,屈曲前后结构的几何外形、杆件弯曲和变形等情况。进一步通过改变支座约束条件分别研究该开孔穹顶网壳的稳定承载力,总结支座约束对其稳定性能的影响规律:支座约束条件对开孔网壳结构的影响非常大,采用固定约束的双层球壳结构整体稳定承载力较弹性约束时稳定承载力高,但径向与切向均采用弹性约束时,球壳结构整体稳定承载力较仅径向弹性约束时稳定承载力高。

摘要： 本文通过把材料的表面纳米技术引入薄壁吸能结构设计中,实现在其受冲击下诱导薄壁管屈曲模态和屈曲发展路径的目的,从而完成一种新的诱导薄壁管屈曲模态方法的构想.结果表明这种方法不仅可诱导了稳定渐进紧凑的屈曲模态,而且使其吸能性能有较大的提高.结果还表明,所诱导的屈曲模态的和吸能性能与局部纳米化区域的形状,尺寸和布局等有关.这种方法和技术为吸能结构的设计提供了原理和依据.

摘要： 空间可展铰链在展开设备中应用广泛,其核心部件为一种单层的簧片单元结构.它是开口圆柱壳的一种.簧片单元的稳定性对于空间可展铰链正常发挥其性能有着重要的影响.本文首先对簧片单元进行了线性屈曲分析,改变簧片的厚度这一参数,研究其与屈曲模态的关系.之后在此基础上,利用ABAQUS有限元分析软件,引入初始缺陷和几何非线性因素影响,使屈曲模态的分析精度进一步提高,以期更加接近工程实际.

摘要： 利用Midas/Civil有限元程序建立钢管混凝土桁架拱桥的有限元模型,对其成桥状态和各个施工阶段进行稳定性分析.分析结果表明:大桥的前6阶屈曲模态均为拱肋的横向弯扭面外屈曲和局部屈曲,稳定性较好,且提高拱肋面外刚度是拱桥设计中提高其稳定性的最有效的措施之一;施工期间拱桥的稳定性伴随着荷载的增加稳定安全系数也随之变小,但都在其许可范围之内,可满足稳定性要求.

摘要： 兴义万峰国际会议中心采用少墙框架钢筋混凝土结构,具有平面不规则、楼板不连续、存在大量穿层柱、斜柱、斜屋盖等结构特点.柱作为重要的结构构件,其稳定性及承载力的计算确定非常重要,尤其是其中的穿层柱、斜柱.而现行规范(程)对柱计算长度的确定未给出合理解.本文结合典型工程实例,从整体结构屈曲稳定分析出发,得到各层柱的屈曲模态,结合欧拉公式,反算柱的计算长度从而确定柱的承载能力.并考虑由于楼盖受拉可能会导致的刚度退化对结构稳定进行了对比分析.本文的计算方法合理,易于在工程中实现,可供类似高层建筑工程参考.

摘要： 本文采用辛方法研究弹性圆柱薄壳在外压下的动态后屈曲问题.针对非线性基本问题构造出哈密顿体系.根据其退化形式,将临界载荷和屈曲模态归结为哈密顿体系的辛本征值和本征解问题.利用哈密顿体系下完备的屈曲模态空间,辛本征解之间的辛共轭正交关系和辛本征解展开定理,得到了圆柱壳外压下后屈曲问题的数值模拟方法,并揭示了整个后屈曲发展过程.数值结果表明,当冲击载荷卸载后圆柱壳会出现振动模式.

摘要： 以CAP1400压水堆核电厂中的大型CA01结构模块为例,使用ANSYS有限元分析软件,对其在吊点失效、加支撑的极端工况下的模块本身产生的影响进行研究,并通过弹性屈曲分析来获得CA01模块吊装下的各阶屈曲模态,利用改进的一致缺陷模态法来研究初始缺陷对吊装的影响.为压水堆核电厂大型结构模块的吊装分析方法提供了新的思路,填补了这一领域的空白.

摘要： 以两侧约束钢板深梁为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS分析其弹性屈曲性能,讨论不同加劲刚度对不同跨高比钢板深梁的加劲效果.并提出跨高比α=2.0和α=1.0的钢板深梁在加劲约束作用下的等效屈曲系数f(α)和嵌固系数x.结果表明:跨高比越大,等效屈曲系数越小,实现屈曲模态转变所需加劲刚度越大,加劲效果越好.求得在屈曲模态转变点时,跨高比α=2.0的钢板深梁加劲刚度比27,嵌固系数为0.99;跨高比α=1.0的加劲刚度比为5,嵌固系数为1.23,所得结果为此类构件设计提供依据.

摘要： 在方管的基础上，提出了一种新型的折纹管模型，并导出了折纹管折角的理论计算公式。利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对长度、厚度、材料相同的方管和六种不同折角的折纹管进行了轴向冲击载荷作用下数值仿真分析，研究了方管与折纹管的冲击屈曲模态与能量吸收性能。结果表明，管受冲击时变形可分为三个阶段：初始峰值阶段、稳定渐进屈曲阶段和密实阶段。与方管对比，折纹管的初始峰值载荷明显降低，折纹管的比吸能、压缩力效率以及比总体效率都显著高于方管。对不同折角折纹管的关键参数分析表明，参数的最优不是按照几何尺寸线性变化的，存在一个最优的几何尺寸，既可以有效地降低初始峰值载荷，又能达到良好的吸能效果。

摘要： 带缝俐板剪力墙是一种新型抗震元件，具有高延性、高耗能能力等优点。良好抗震性能得以发挥的前提条件是墙板在发生面外屈曲前充分发展塑性。本文采用数值模拟结合理论分析的方法对边缘加劲带缝钢板剪力墙的弹性屈曲性能进行了系统分析，分别研究了各种特征参数对墙板屈曲临界力及屈曲模态的影响规律，并在此基础上提出了边缘加劲肋的取值建议及墙板屈曲模态的预测方法。分析结果表明：加劲肋在保证自身局部屈曲不早于墙板整体屈曲的前提下，可优先考虑与墙板同厚的钢板，肋板刚度比在30-50之间较为合理，既可达到提高屈曲承载力的目的，又具有一定的经济性；开缝参数对墙板屈曲临界力及屈曲模态的影响根据开缝层数的不同分为两类；墙板整体高厚比及宽高比对屈曲临界力和屈曲模态的影响规律与两侧加劲的非开缝板类似。

摘要： 介绍波纹钢腹板剪切行为特点，给山其三种剪切屈曲模式计算方法。通过对一波纹钢腹板箱梁矮塔斜拉桥设计方案进行全桥有限元静力计算和线性屈曲分析，了解波纹钢腹板的剪切应力分布和一阶线性剪切屈曲临界应力。分析结果表明，箱梁中波纹钢腹板只承受剪力，可根据抗剪强度和抗剪切屈曲强度设计验算波纹钢腹板;箱梁的抗剪承载力由腹板的剪切屈曲控制。

摘要： 带有屈曲约束鱼尾板的开洞防屈曲剪力墙及施工方法，本发明涉及剪力墙及施工方法，本发明的目的是为了解决传统防屈曲钢板剪力墙的钢板开洞需设置洞口边缘构件，额外增加了钢板的开洞尺寸，导致结构抗震性能削弱和承载力降低的问题以及洞口边缘构件易突出墙体的问题，它包括上框架梁、下框架梁、左框架柱、右框架柱和多个板体，它还包括两个屈曲约束鱼尾板和两个开洞钢板；上框架梁、下框架梁、左框架柱和右框架柱组成长方形框体，两个屈曲约束鱼尾板竖直安装在长方形框体内，两个开洞钢板对称设置在长方形框体内，每个开洞钢板的与一个屈曲约束鱼尾板固定连接，且每个开洞钢板通过多个板体与长方形框体内侧壁固定连接。本发明属于建筑结构领域。

摘要： 高温环境下薄壁结构屈曲大变形后热模态试验系统及方法，涉及航空航天技术领域，本申请对于夹具模块，一方面使用金属橡胶弹簧垫片来对薄壁结构的边界进行约束固定，金属橡胶弹簧垫片还可以用来隔离薄壁结构表面的热量传递至夹具引起夹具在高温环境下刚性减弱，另一方面，金属橡胶弹簧垫片在高温环境下仍具有良好隔振密封的效果，进一步稳定夹具模块的刚性约束，本申请利用三轴精密滑动平台、带刻度的升降装置与激振器组成的可调移动式激振器装置能有效地在薄壁结构发生热屈曲大变形后仍对薄壁结构进行振动激励，有效地解决了高温环境下薄壁结构热屈曲大变形后热模态试验连续振动激励的问题。

摘要： 本发明公开了一种利用屈曲特征值判断不同模态转变的方法及设备，所述方法包括：设计周期开孔超弹性结构、设计复杂加载方式、编写ABAQUS有限元计算处理文件、设置加载组合、根据确定好的加载组合修改计算文件并调用ABAQUS进行屈曲计算、提取屈曲分析一阶和二阶特征值并绘制加载组合和相对差值以及绝对差值曲线、判断是否存在极小值、确定是否存在不同模态之间的转变。本发明能够避免了主观通过屈曲变形图进行模态判断导致的错误，提高了对不同模态转变进行判断的正确性。

摘要： 本实用新型公开了屈曲约束钢板剪力墙混凝土盖板及屈曲约束钢板剪力墙，所述混凝土盖板均匀开设有若干螺栓孔，在每个螺栓孔对应位置处嵌设有加固机构，用于加强螺栓孔的稳定性，加固机构中间具有供对拉螺栓通过的过孔。本实用型通过在现有混凝土盖板螺栓孔对应位置嵌设加固机构，加强螺栓孔的强度，保证对内嵌钢板的有效约束。

摘要： 本实用新型涉及康复器材领域，具体而言，涉及一种多指节气动屈曲结构和气动屈曲手套。多指节气动屈曲结构包括伸缩气囊、通气管道、气囊支撑架和底部连接条；伸缩气囊的一端与通气管道连通；伸缩气囊通过多个伸缩气囊支撑架在底部连接条上；底部连接条远离气囊支撑架的一侧有多个连接区，连接区用于与手套连接；底部连接条与气囊支撑架一体设置。气动屈曲手套包括手套本体和多指节气动屈曲结构，多指节气动屈曲结构设置在宿舍手套本体的手指上。本实用新型通过在底部连接条上设置多个连接区，使得底部连接条与手套进行连接时，形成分段连接，增加了手套的指关节部分的灵活性，提高了手指弯曲幅度，进而提高了手指握拳功能的恢复效果。

摘要： 一种模态法引入初始缺陷海底管线整体屈曲二维动力模拟方法：根据海底管线的几何和物理力学参数应用有限元软件ABAQUS，计算海底管线特征屈曲模态；根据海底管线与海底土体的几何参数和物理力学应用有限元软件ABAQUS，重新建立用于动态屈曲分析的模型，并引入海底管线的初始缺陷；显示动力法分析海底管线的动态整体屈曲过程。本发明可以有效的模拟细长的海底管线结构；并引入完全光滑的初始缺陷，避免应力集中，同时通过叠加引入海底管线的诸多模态可达到模拟真实高阶模态初始缺陷的目标；而且可以模拟海底管线在高温高压下的动态变化过程，对海底管线整体屈曲计算具有很好的收敛性，使得计算结果更能反映真实情况。

摘要： 本发明公开了一种基于屈曲模态组合的网格结构施工误差可靠性分析方法，根据节点施工误差对网格结构受力性能影响的特点，采用结构前若干阶屈曲模态的随机线性组合来近似拟合节点安装偏差的随机分布，在此基础上有效融合响应面法与蒙特卡洛法的优势。本发明方法采用基于屈曲模态组合的施工误差可靠性分析方法，通过结构的屈曲分析获取结构的多阶模态，利用屈曲模态的随机线性组合近似拟合节点安装偏差的随机分布，并将组合结果归一化至节点施工误差的容许变异区间，以大幅缩减可靠性分析的随机变量规模，在此基础上基于响应面法与蒙特卡洛法的有效融合，高效准确地计算出施工误差对结构受力性能影响的可靠指标。

摘要： 本发明公开一种仿三维屈曲模态变形的三维负泊松比结构的设计方法，包括：(1)建立由多个晶格元正交拼接形成的结构单元，结构单元阵列并拼接形成代表性体积单元，并确定代表性体积单元的控制点及其原坐标；(2)经分析得到代表性体积单元的三维屈曲变形模态以及控制点的变形坐标；(3)依据控制点的原坐标和变形坐标拟合确定三维屈曲变形控制方程；(4)输入三维屈曲模态变形的旋转参数、晶格元参数、阵列数，依据三维屈曲变形控制方程和旋转参数确定代表性体积单元的控制点坐标；(5)依据代表性体积单元的控制点坐标和晶格元参数生成代表性体积单元，并按照阵列数阵列得到三维负泊松比结构，该三维负泊松比结构具有强结构强度。

摘要： 一种模态法引入初始缺陷海底管线整体屈曲二维动力模拟方法：根据海底管线的几何和物理力学参数应用有限元软件ABAQUS，计算海底管线特征屈曲模态；根据海底管线与海底土体的几何参数和物理力学应用有限元软件ABAQUS，重新建立用于动态屈曲分析的模型，并引入海底管线的初始缺陷；显示动力法分析海底管线的动态整体屈曲过程。本发明可以有效的模拟细长的海底管线结构；并引入完全光滑的初始缺陷，避免应力集中，同时通过叠加引入海底管线的诸多模态可达到模拟真实高阶模态初始缺陷的目标；而且可以模拟海底管线在高温高压下的动态变化过程，对海底管线整体屈曲计算具有很好的收敛性，使得计算结果更能反映真实情况。

摘要： 本发明公开了一种基于屈曲模态组合的网格结构施工误差可靠性分析方法，根据节点施工误差对网格结构受力性能影响的特点，采用结构前若干阶屈曲模态的随机线性组合来近似拟合节点安装偏差的随机分布，在此基础上有效融合响应面法与蒙特卡洛法的优势。本发明方法采用基于屈曲模态组合的施工误差可靠性分析方法，通过结构的屈曲分析获取结构的多阶模态，利用屈曲模态的随机线性组合近似拟合节点安装偏差的随机分布，并将组合结果归一化至节点施工误差的容许变异区间，以大幅缩减可靠性分析的随机变量规模，在此基础上基于响应面法与蒙特卡洛法的有效融合，高效准确地计算出施工误差对结构受力性能影响的可靠指标。