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《湖南大学》 2003年
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空间网格结构计算机辅助设计系统研究

曾裕林  
【摘要】: 空间网格结构的建设在国内外方兴未艾,开展对于这种结构的研究,并研制出可供设计的CAD软件系统具有一定的理论意义和重要的实用价值。本文的课题是空间网格结构计算机辅助设计系统研究。 利用有限元方法,在已有实验结果的基础上,根据空间网格结构的杆件之间的不同连接方式,采用空间铰接杆系计算模型和空间梁系计算模型来计算不同形式的空间网格结构,编制了基于Windows平台的空间网格结构CAD软件SGSCAD。通过实际结构计算,验证了程序的正确性,并分析研究了空间网格结构的静力特性,提出了在实际计算中需注意的一些问题。 通过对结构节点编号优化方法的研究,以及采用一维变带宽存储技术和分块求解技术,大大加快了计算速度,减小了内存要求。 通过研究Lanczos方法在大型结构动力分析中的应用途径,在程序中采用了该方法来求解空间网格结构的自振频率和振型,使SGSCAD在计算结构自振频率时速度更快,并减少了漏频现象。通过采用振型分解反应谱法求解结构的地震反应,研究了空间网格结构在地震作用下的内力分布规律。 本文还研究了空间网格结构的优化设计问题,通过采用修改后的满应力法对结构进行优化设计,取得了较好的效果。本文还介绍了空间网格结构的杆件和节点的设计,并给出了杆件、节点设计的计算流程框图。 SGSCAD系统由前处理、结构分析和后处理三大部分组成。本文介绍了各功能模块的设计,以及系统的数据结构和数据文件的设计。最后简要介绍了系统的使用方法。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TU311.4

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【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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