结构响应

摘要： 为了研究防爆钢在小当量TNT近距离接触爆炸工况下的结构响应,开展了弹道冲击摆系统的实验研究,建立了不同形式的防爆钢靶板网格,从变形模式以及变形量两方面对靶板的数值模拟结果进行了分析,通过与实验结果对比发现,均匀大小的实体网格模型更加适合于近距离接触爆炸工况下的数值仿真计算。在此基础上研究相同当量不同径高比、相同半径不同高度、相同高度不同半径3种不同工况下的TNT爆炸对防爆钢结构响应的影响。研究结果表明,随着TNT高径比的减小,靶板变形量逐渐增大;随着TNT高度的增大,靶板变形量呈阶梯式增大;随着TNT半径的增大,靶板变形量逐渐增大,且增幅越来越大。

摘要： 为解决半飘浮体系铁路斜拉桥在地震和列车制动力作用下的振动问题,保障行车稳定和结构安全。从分开控制角度出发,利用非线性时程分析方法,研究一种新的组合控制体系对斜拉桥纵向振动响应的控制效果。结果表明:对于列车制动力引起的小速度纵向振动,锁定装置比黏滞阻尼器更加敏感,控制效果更好;通过设置合理参数阻尼器可有效减小铁路斜拉桥在地震下的纵向位移和塔底弯矩,减震率均在56%以上。基于黏滞阻尼器与泄压阀锁定装置自身独特性能的组合体系,在一定程度上既能弥补单一方案的不足,又能同时满足大跨度铁路斜拉桥控制列车制动力和地震响应需要。

摘要： 文中基于三维势流理论的边界元法和线性有限元的数值仿真方法进行浮筒横置与纵置的VLFS的载荷和结构响应研究.采用Hydrostar软件对两型平台进行波浪载荷计算,得到两型平台结构的波浪弯矩RAO.根据确定性设计波法确定设计波的波浪参数,使用Homer软件联合调用水动力计算模块和结构计算模块,对浮筒横置式和纵置式的VLFS的结构响应进行比较.结果表明:浮筒纵置平台的纵向波浪弯矩和结构响应水平均小于横置平台.

摘要： 大型摄影棚混合结构已经大量建设应用,采用粘滞阻尼器进行减震控制是保证其抗震安全性的有效手段.以某典型大型摄影棚混合结构作为研究对象,在屋盖网架和支承框架中综合布置粘滞阻尼器对结构进行减震控制.通过有限元软件SAP2000建立了结构的非线性有限元分析模型,对比分析了三维地震作用下原结构和减震结构的柱顶位移、基底剪力、网架杆件内力、结构弹塑性发展等各项指标,研究采用粘滞阻尼器对大型摄影棚整体结构进行减震控制的可行性.结果表明:罕遇地震下,减震结构的柱顶位移减小23%~29%,基底剪力减小15%~33%,可知粘滞阻尼器可减弱结构的地震响应;结构网架下弦杆应力比减小7%~40%,腹杆的减小幅值为5%~13%,上弦杆的相应减小幅值为8%~21%,可知粘滞阻尼器可降低屋盖网架杆件的应力比.减震结构在设防地震作用下,仍保持弹性状态;在罕遇地震作用下,仅部分屋盖网架杆件塑性发展明显,结构可达到“中震不坏,大震可修”的高性能设防目标.

摘要： 地铁站内发生爆炸将造成巨大的人员伤亡和财产损失。依托上海某地铁站工程,将HJC模型嵌入开源物质点法程序中,研究了固体炸药爆炸作用下地铁站台及围岩的响应规律。结果表明:受爆炸应力波的影响,站台顶板和底板响应压强在短时间内达到峰值后迅速降低,站台结构在爆炸过程中既存在受拉区又存在受压区;在站台边墙处,由于应力波与反射波叠加,会出现超压突变区;爆炸作用使站台结构整体下沉,且起爆点正下方围岩会形成塌陷坑,起爆点正上方围岩和车站结构相对周围向上隆起;结构受损区域主要集中在结构底板,呈椭圆形;站台有柱区域的抗爆能力强于无柱区域。

摘要： 针对舱室模型在内爆载荷作用下舱壁的动态响应问题,使用量纲分析对爆炸载荷作用下夹持方板的动态结构响应问题进行分析,推导了夹持方板的挠度厚度比无量纲数。该无量纲数考虑了炸药能量Qm、夹持方板板厚H和夹持方板屈服强度σ_(0),最后给出了挠度厚度比与无量纲数之间的无量纲关系图。研究结果表明:爆炸载荷作用下夹持方板的变形量与Qm/H^(3)σ_(0)存在明显线性关系。结论可以用于指导船舱局部板架在内部爆炸载荷作用下的动态响应模型试验,进而预报结构的最终塑性变形。

摘要： 以钢制双层LNG储罐为研究对象,考虑外罐、保冷材料与内罐之间的载荷传递和罐内流体对外爆载荷的作用,建立了一个探究保冷材料的不同状态和不同液位因素的空气-储罐-罐内流体多相耦合有限元模型,开展爆炸冲击波载荷计算以及储罐结构响应特性研究。计算结果表明,完整状态的保冷材料对爆炸冲击波形成了极大阻力,保冷材料从完整至破碎过程中,爆炸反射压力逐渐降低,外罐和内罐变形增大甚至会发生破坏;半罐和满罐时,内罐达到压力峰值时间都比空罐延迟,且峰值都比空罐有所降低,液位的存在使内、外罐抵抗爆炸冲击波能力提高。算例表明,保冷材料完整时,内、外罐受到爆炸压力的影响较小;保冷材料完全破碎时,外罐出现了破口,内罐的变形达到了1490 mm,随后开始出现破口;半罐和满罐时,外罐对爆炸冲击波抵抗能力都比空罐时提高了至少一倍,内罐对爆炸冲击波抵抗能力比空罐时分别提高了20%和85%左右。研究结果可为钢制双层LNG储罐在外爆载荷作用下的响应分析提供理论参考。

摘要： 针对异型截面侵彻弹体的工程应用需求,围绕椭圆截面侵彻弹体结构响应及优化设计问题开展研究。引入无量纲壁厚系数,改进了椭圆截面弹体参数化表达式;以提高短轴惯性矩和静矩、降低短轴方向结构响应为目标,开展了椭圆截面弹体抗弯优化设计。基于152 mm口径轻气炮开展了椭圆截面弹体反弹道侵彻试验研究,获得了软回收试验弹体的弯曲挠度结果;开展了试验工况的数值模拟研究,提取了数值模拟中弹体的变形结果;建立了椭圆截面侵彻弹体弯曲结构响应计算模型,利用此模型对试验弹体变形情况进行了计算。与原椭圆截面弹体相比,优化后截面短轴惯性矩、静矩提高比例约为16%,试验弹体弯曲挠度降低比例约为25.3%,数值模拟及理论模型计算结果与试验结果较为相符,验证了本文优化设计方法的有效性,可为工程设计提供参考。

摘要： 预应力混凝土连续梁桥是广泛运用于中小跨径的桥梁形式之一,连续梁的支座连续段受力复杂,预应力的布置是影响结构受力的关键因素。因此,支座连续段的预应力钢束布置较为复杂。针对支座连续段位置处的三种不同预应力钢束布置形式,探究不同预应力钢束布置下的结构响应,从而得出预应力钢束的布置对结构的影响。研究得出,改变支座连续段位置的预应力钢束线形,对结构支反力、变形、内力及应力的影响很小,但对该位置的弯矩及抗弯能力有较大影响。

摘要： 为了研究浮式生产储卸油装置软刚臂系泊系统在服役海况下的多体动力学行为,本文将软刚臂系泊系统的铰结构进行拆分,结合现场原型监测信息,开展了适用于现场应用的软刚臂系泊系统的三维多体动力学模拟研究。利用现场监测冗余信息,验证了多体动力学模拟方法对在役软刚臂系泊系统各铰和单体运动状态计算的正确性。同时,相对于传统的软刚臂结构的二维力学模型而言,本文所提出的三维多体动力学模型全面地考虑了船体和系泊结构运动的影响,系泊回复力具有明显的波频效应,可更加全面地表征软刚臂系泊系统在服役状态下的结构运动姿态和受力等实时工作状态。

摘要： 通过建立全船有限元模型,运用AUTODYN多物质Euler-Godunov求解器和一维映射(Remap)算法计算了165kg当量TNT在舱室内爆引起的整船结构响应,讨论了船体结构破口大小、毁伤区域及典型冲击环境特性.结果表明,利用AUTODYN计算舱室内爆结构响应具有可行性和可靠性,可为大型水面舰船舱室内爆数值计算方法研究提供参考.舰船舱室内爆中近爆点的冲击环境较为严苛,加速度响应幅值随离爆点的距离增大呈现指数型衰减特性.

摘要： 地震动非平稳特性对结构响应有重要影响.通过讨论地震动特性参数的变化对结构响应的影响,建立地震输入对结构影响的近似定量关系.通过分析对地震动强度非平稳特性的描述参数,选取强震平稳段持时和下降段衰减系数来描述地震动强度的非平稳特性,并对大量地震动记录的统计分析确定了各参数的取值范围.基于DOE技术,采用均匀设计分析各参数的实验水平数,及各水平的取值情况,获得24组不同的参数组合。

摘要： 随着国内高层建筑技术的发展,建筑高度及数量都越来越大,高层建筑横风向风致响应问题也越来越明显.与顺风向风相比,横风向响应较大的情况只可能发生在横风向荷载谱的峰值附近,即结构自振频率的折算频率与横风向峰值频率较为接近或重合.折算频率与结构自振频率、建筑尺寸以及设计风速有关,矩形建筑折算频率一般在0.11左右.通过对高层建筑横风向风荷载基底响应随基本风压及结构1阶自振周期变化规律的研究，主要有以下结论：目前在建的部分高层建筑可能存在结构自振频率对应的折算频率低于横风向峰值频率的情况，这种情况下采用基本风压／风速进行结构响应计算无法获得横风向最大风致响应，当结构l阶自振频率折算频率高于横风向谱峰对应折算频率时，设计基准期内的横风向响应随风速单调递增，应采用基本风速计算结构横风向风致响应。

摘要： 以典型模块通过白行式模块运输车(SPMT)装船过程为研究对象,通过将液压系统简化为3点等效支撑,计算SPMT在模块发生重心偏移前后的稳定性,考虑模块及SPMT实际刚度并利用SACS软件将垫墩模拟为仅可承受轴向压缩的GAP单元,计算SPMT及模块的整体结构响应.结果表明,模块重心变化对SPMT稳定性影响显著,利用SACS软件可以模拟模块装船过程的整体结构响应,装船过程中的模块和SPMT变形对结构完整性有重要影响.

摘要： 本文用VA One商业软件对某整流罩模型进行统计能量分析,获得模型中各个子系统声振耦合的结构响应,实现了从低频到高频全频域飞行器动力学环境预示分析.该过程表明SEA方法和软件结合可有效提升飞行器初期设计效率.

摘要： 本文对2015版C-NCAP侧碰(MDB)和2018版C-NCAP侧碰(NMDB)工况目前最新方案进行了详细的对比,并采用有限元分析方法对轿车及SUV车型的侧面碰撞结构响应进行详细分析.计算结果表明,较MDB工况,NMDB工况的B柱及前后车门入侵大大增加,门槛抵抗侧面变形效能降低,C柱及后地板区域在控制后排乘员生存空间的效能上更为明显.最后,以某款SUV为例,建立了侧碰工况的约束系统分析模型,分析了侧碰结构边界对假人伤害的影响.结果表明,MDB结构开发目标已经不适用于NMDB工况,为应对NMDB工况结构耐撞性开发,需要重新建立结构性能目标,本SUV车型在新建立的NMDB结构目标下,经约束系统匹配,能够获得侧碰满分的开发目标.

摘要： 最不利地震动的选取可确定结构在一定强度地震动下的结构响应的极限状态,因此对于避免重要结构在强震下发生倒塌或者严重破坏具有指导意义.采用地震动强度指标与结构响应相关性(分别计算了两种地震动强度指标)、现有天际线算法以及估计地震动潜在破坏势的综合评定法三种最不利地震动选取方法,针对三个不同高度(258m,580m以及660m)超高层建筑结构,从3297条备选地震动记录选了12组地震动记录.对三个结构进行非线性动力时程分析,通过比较不同PGA水平下的层间位移角,发现采用PGV和Sa(T1)组合的地震动强度指标确定的最不利地震动,求得的层间位移角最大.结果表明从相关性的角度选择针对超高层结构最不利地震动是最有效的方法.

摘要： 基于计算流体力学/计算结构动力学(CFD/CSD)单向流固耦合计算方法对大展弦比HIRENASD(High Reynolds Number Aero-Structural Dynamics)机翼进行了静气动弹性研究.通过求解基于结构化网格的三维N-S方程得到了机翼的气动特性,对气动载荷作用下的机翼进行了结构响应分析,计算得到了机翼在流固耦合作用下的位移和应力等.计算结果与实验值相吻合,表明了本文所使用方法在静气动弹性的计算中的正确性.可为相关大展弦比机翼的设计分析提供参考.

摘要： 运用显式动力学有限元软件IS-DYNA,对卵形弹体斜侵彻双层大间隔921A钢板的问题进行了数值模拟研究,分析了初始速度和初始倾角的影响.研究结果表明:倾斜穿甲过程中弹体受到不对称载荷的作用,直接导致弹体结构响应不对称及弹道偏转,靶板间隔的存在加剧了弹体的转动.初始速度的提高易造成弹体头部远靶板侧卵形弧段变形破坏;初始倾角的增大则会使弹体头部近靶板侧卵形弧段和尾部变形破坏.弹道偏转规律则较为复杂:初始倾角一定,速度较低时,倾角变化幅度较大,弹体质心运动轨迹偏转较大;速度较高时,尤其是弹体结构发生破坏后,弹体姿态角剧烈变化.初始速度一定,随着初始倾角的增大,弹体穿甲过程中的倾角和姿态角变化幅度都变大,容易发生跳弹.

摘要： 由于核电工程的重要性,采用真正意义的随机振动方法进行核电站核岛厂房抗震分析具有重要的现实意义.基于近年发展起来的一类高效随机振动方法——时域显式随机模拟法,针对核电站核岛厂房随机地震响应与抗震动力可靠度分析开展了系统研究,包括结构动力响应时域显式表达式的建立、与设计反应谱等价的地震动功率谱的生成、结构关键响应标准差与平均峰值统计分析,以及结构抗震动力可靠度评估等方面.华能石岛湾高温气冷堆核电站核岛厂房随机抗震分析表明,时域显式随机模拟法具有原理简单和易于实现的特点,对于具有214万自由度的核岛厂房大规模计算模型,在5万个地震动样本作用下,考虑600多个关键响应,体系动力可靠度的计算仅耗时3.3小时,具有理想的计算效率.

摘要： 本发明提供了一种可响应性导热的聚酰亚胺前驱体凝胶及其制备方法和应用、一种可响应性导热聚酰亚胺蜂窝结构，属于3D打印材料技术领域。本发明所述可响应性导热的聚酰亚胺前驱体凝胶，包括聚酰胺酸、片状导热填料和柔性界面粘合剂；所述柔性界面粘合剂包括界面偶联剂和界面脱离处理剂。本发明通过采用的片状导热填料，实现Z轴方向的层与层堆砌，使打印的柔性蜂窝中的导热填料在压缩变形过程中获得不同距离；柔性界面粘合剂中的界面偶联剂实现将导热填料与基体树脂结合的作用，界面脱离处理剂为柔性小分子，能够弹性实现导热填料与基体树脂润滑分离的作用，将两者结合在片状填料上，能够实现压缩回弹蜂窝中导热填料间距的可逆调节。

摘要： 本发明涉及双模式智能响应的激光防护结构及具备该结构的光学探测器。双模式智能响应的激光防护结构包括：从激光防护对象侧面向激光入射侧依次设置的第一二氧化钒薄膜、第二二氧化钒薄膜、以及可控激光遮挡阀；其中，所述第二二氧化钒薄膜的相变阈值高于所述第一二氧化钒薄膜的相变阈值，且不高于所述第一二氧化钒薄膜的破坏阈值；所述第二二氧化钒薄膜作为光电开关连接到控制电路中，在所述第二二氧化钒薄膜相变为金属态时导通所述控制电路而发送启动信号驱动所述可控激光遮挡阀遮挡激光光路。

摘要： 本发明公开了一种基于偶氮吡啶结构的光响应环氧树脂，其制备方法为：将含偶氮吡啶结构的胺基衍生物与环氧树脂单体溶解于N,N‑二甲基甲酰胺中，倒入模具，在烘箱中50°C烘干溶剂后，加热至120‑160°C固化反应4‑5h，得到光响应环氧树脂。该光响应环氧树脂的光响应方法是：将环氧树脂在70‑150°C拉伸5％‑100％后冷却到室温，在340‑380nm的紫外光照射下，环氧树脂发生变形，继续用420‑460nm的可见光照射变形位置，环氧树脂恢复原状。本发明制备的基于偶氮吡啶结构的光响应环氧树脂的制备方法简单，固化温度低，固化反应时间短，同时该材料具有优异的力学性能、形状记忆性能和光响应性能，在智能材料领域具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明涉及一种响应控制步进正弦扫频的非线性结构频域响应测试方法，通过使用加速度响应控制的步进正弦激励，保持驱动点的加速度幅值恒定，在不同加速度响应幅值下，提取试验谐波力谱和谐波加速度谱，利用步骤七所述线性插值绘制谐波力面，再如步骤八所述由恒定力幅值平面截取谐波力面，提取恒定力幅值平面和谐波力面的交线，精确得到非线性结构的恒定力幅值频响曲线。本发明使用加速度响应控制，将恒定力频响曲线的各频率点测量，分散到不同加速度响应幅值工况下来测量，最后通过绘制谐波力面来提取，解决了直接力控制在共振峰附近控制效果差的缺陷，得到的非线性结构的恒定力幅值频响曲线连续性更好，对共振频率，共振峰幅值测量更准确。

摘要： 本发明提供了一种可响应性导热的聚酰亚胺前驱体凝胶及其制备方法和应用、一种可响应性导热聚酰亚胺蜂窝结构，属于3D打印材料技术领域。本发明所述可响应性导热的聚酰亚胺前驱体凝胶，包括聚酰胺酸、片状导热填料和柔性界面粘合剂；所述柔性界面粘合剂包括界面偶联剂和界面脱离处理剂。本发明通过采用的片状导热填料，实现Z轴方向的层与层堆砌，使打印的柔性蜂窝中的导热填料在压缩变形过程中获得不同距离；柔性界面粘合剂中的界面偶联剂实现将导热填料与基体树脂结合的作用，界面脱离处理剂为柔性小分子，能够弹性实现导热填料与基体树脂润滑分离的作用，将两者结合在片状填料上，能够实现压缩回弹蜂窝中导热填料间距的可逆调节。

摘要： 本发明涉及汽车碰撞测试领域，具体而言，涉及一种假人手部结构及假人手部结构碰撞响应方法。所述假人手部结构包括多个指关节、多个指关节旋转轴、手掌、多个内侧弹性部件和多个外侧弹性部件，多个所述指关节之间采用所述指关节旋转轴相连，所述指关节与所述手掌之间通过所述指关节旋转轴相连；所述内侧弹性部件连接于由所述指关节形成的手指的内侧，所述外侧弹性部件连接于由所述指关节形成的手指的外侧，所述内侧弹性部件和所述外侧弹性部件用于带动所述手指弯曲。该假人手部结构在碰撞测试时可实现主动抓握的效果。

摘要： 本发明公开了一种计算浮式结构物在非稳态载荷作用下结构力响应的方法，包括以下步骤：步骤1、将大型浮式结构物离散为N个子模块，对N个子模块进行多刚体水动力分析；步骤2、将所述大型浮式结构物所受外载荷分为两类，构建所述大型浮式结构物的剪力弯矩分布方程；步骤3、求解所述步骤2中的剪力弯矩分布方程。本发明可反应非稳态加载初始阶段的力矩分布，体现集中力作用处的弯矩突变，并且计算准确、快速。

摘要： 本实用新型是有关于一种控制大跨度高低塔斜拉桥结构纵横向响应的体系结构，包括主梁、桥塔、斜拉索、桥墩、智能监测型限位阻尼装置、横向减震耗能抗风支座、竖向弹性支座和各向异性摩擦摆减隔震支座，其中：智能监测型限位阻尼装置，将主梁与桥塔纵向相连接；横向减震耗能抗风支座，将主梁与桥塔横向相连接；竖向弹性支座，将主梁与桥塔竖向相连接；各向异性摩擦摆减隔震支座，将主梁与桥墩相连接。本实用新型提出的控制大跨度高低塔斜拉桥结构纵横向响应的体系结构，为大跨度高低塔斜拉桥提供了附加刚度和附加阻尼，并有效地控制了静、动力荷载下结构变形和内力，降低梁端伸缩装置规模，并可预判桥梁运行状况，适用性强。

摘要： 本发明公开了一种基于子结构的结构响应获取方法及灵敏度获取方法，结构响应获取方法包括以下步骤：首先将整体结构有限元模型分为互不相关的独立子结构模型；然后根据子结构模型获得各独立子结构模型的主模态，并根据主模态、等效残余量以及载荷建立时域范围内的整体结构动力学振动方程，最后根据整体结构动力学振动方程获得整体结构的结构响应。本发明提出的方法中，整体结构的动力学振动方程和响应灵敏度方程只由少量低阶模态表示，而高阶模态的贡献由一个等效的残余量补偿。由于方程的尺寸与保留的低阶模态的数量相等，方程的尺寸大大缩小。从而，提出的子结构方法能够高效且精确的计算结构响应及其灵敏度。

摘要： 本实用新型属于桥梁技术领域，并具体公开了一种用于改善大跨径悬索桥结构纵横向响应的结构体系。包括主梁和桥墩，多个智能监测型多阶段位移控制装置，沿所述主梁纵向布置，且该智能监测型多阶段位移控制装置一端与主梁连接，另一端与桥墩连接；多个减震耗能抗风支座，沿主梁横向布置，且该减震耗能抗风支座一端与主梁连接，另一端与所述桥墩连接；多个竖向球型钢支座，沿所述主梁竖向布置，且该竖向球型钢支座一端与所述主梁连接，另一端与所述桥墩连接；以及控制模块，该控制模块与所述智能监测型多阶段位移控制装置通信连接。本实用新型体系能改善大跨度悬索桥结构响应、有效减小伸缩装置规模和累积位移、提高行车舒适性，安全可靠。