收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

索膜结构的构造理论和柔性天线的结构分析

夏劲松  
【摘要】:索膜结构,索网天线和充气反射器都是柔性结构。柔性结构必须在施加预应力的情况下才能成为结构而正常工作。索膜结构和可展天线等柔性结构的形状构造和内力确定是论文研究的主线。本文主要研究了以下五大部分内容:索膜结构的找形分析,索膜结构中索的形状和受力分析,膜结构的找力分析,索网天线中索的预拉力确定及优化和形面精度分析,充气反射器的模型参数分析和太空载荷分析。 索膜结构的找形分析是索膜结构构造理论最重要的内容之一。本文系统的回顾和研究了动力松弛法、力密度法和非线性有限元法。并且对它们的改进方法,比如三角形单元转化成三杆单元的力密度法、面力密度法、考虑子结构的面力密度法和小杨氏模量的非线性有限元法进行了深入的探讨。结合算例和具体的工程实例,阐述了各种方法的优缺点和对相应问题的解决措施。对索膜结构找形分析的回顾和研究为论文的展开做了必要的铺垫。 结合微分几何的曲线论和分布荷载作用下索的受力模型,研究了索膜结构中边索、脊索和谷索的受力分析和形状分析。获得了膜的各向预应力、索的预拉力和索的形状之间的内在联系。提出了边索预拉力修正的力密度法和有边索的小杨氏模量的非线性有限元法。 找力分析是对给定的形状进行自平衡预应力的计算。通过对膜结构的无矩理论的研究,获得了膜曲面形状和相应的自平衡预应力之间的解析式。基于相似原理结合非线性有限元法提出了膜结构找力分析的复位平衡法,根据形面的拓扑关系对复位平衡法进行了优化。使用优化的复位平衡法对力密度法和小杨氏模量的非线性有限元法找形确定曲面的自平衡预应力进行了分析和优化。展望了找力分析理论对已建索膜结构的自平衡预应力检测的应用前景。 环形桁架索网天线索网面也需要通过找力分析进行自平衡预拉力的确定和优化。文章阐述了索网面预拉力确定和优化的复位平衡法。对四种不同布索形式的索网天线面进行了预拉力的确定和优化,获得了这四种索网天线预拉力分布的特征和相应的优缺点。然后对索网天线布索和形面精度的关系、金属反射面对形面精度的影响和边界约束和布索的关系等问题进行了研究。从而为不同口径和形面精度的索网天线如何选择布索形式提供了明确的答案。 充气反射器也是柔性天线的一种。结合充气反射器的特性,对反射器的内部气压、预应力分布和有限元模型等参数进行了深入的研究。在此基础上,提出了充气反射器温度分析、撞击分析和地面实验自重影响分析的计算模型。通过研究温度变化对形面精度的影响和分析撞击时对碎片能量吸收的情况,为反射器材料的研制指明了一定的方向。自重影响的分析为反射器模型地面实验精度测量提供了理论依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 孙惠伏,陆鸿;浅谈应用动力松弛法进行索膜结构的形状分析[J];房材与应用;2004年05期
2 王秀红;高永强;;用ANSYS实现索膜结构的找形方法[J];西部探矿工程;2007年09期
3 钟建红;刘训臣;王文贞;;膜结构初始形状确定的几种方法[J];建材技术与应用;2006年01期
4 陆鉴恒;金康宁;;索膜结构的动力松弛找形法参数简化[J];华中科技大学学报(城市科学版);2006年01期
5 宋娟;王民;王心勇;;索穹顶结构的理论分析及应用[J];工业建筑;2006年S1期
6 邱俊琛 ,周湘谕;索膜结构的D.R法找形软件开发[J];IB智能建筑与城市信息;2004年08期
7 李重阳,魏德敏;索膜结构的动力松弛法分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);2004年06期
8 夏劲松;李建宏;关富玲;;混合法实现张拉膜结构的快速分析[J];空间结构;2006年02期
9 吴开成,关富玲,夏劲松,张伟才;张力膜结构的设计与分析——某商业中心屋顶风雨操场[J];空间结构;2004年01期
10 温世峰;支希哲;;膜结构找形分析中的混合法[J];计算机仿真;2008年07期
11 李刚,关富玲;基于节点力平衡的膜、索膜混合结构形态分析方法的一种新形式[J];建筑结构学报;2004年06期
12 叶继红;周树路;;改进动力松弛法在膜结构找形中的应用[J];工程力学;2008年12期
13 田广宇;郭彦林;王昆;;车辐式结构找形分析的逐点去约束法[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2010年02期
14 周树路;叶继红;;膜结构找形方法——改进力密度法[J];应用力学学报;2008年03期
15 王晓艳;;对索膜结构温度效应的探讨[J];建筑知识;2010年S2期
16 韩大建,苏建华;带弹性支撑的膜结构找形分析(英文)[J];华南理工大学学报(自然科学版);2005年04期
17 夏劲松;丁成云;关富玲;;一种结合找形和找力的索膜结构设计方法[J];空间结构;2008年02期
18 赵冬;赵冉;;基于Strand7平台的索膜结构找形分析及API程序实现[J];中国勘察设计;2010年11期
19 盛松;浅谈索膜结构的设计与施工[J];工程建设与档案;2002年03期
20 蔡晶泽,宣蓝青,杨佳林;索膜结构屋面安装技术[J];中国科技信息;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李辉;冯维明;;膜结构找形分析方法综述及展望[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年
2 周树路;叶继红;;改进力密度法在等应力膜面找形中的应用[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年
3 周树路;叶继红;;改进力密度法在等应力膜面找形中的应用[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年
4 夏劲松;刘加湾;关富玲;;索膜结构的一种形力进行分开确定的构造方法[A];第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2005年
5 韩大建;宋雄彬;王海涛;;某大型索膜结构找形分析的动力松弛法[A];第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2005年
6 刘学林;袁驷;;索膜结构有限元线法找形分析中的初始解统一构造方法[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
7 王春江;王人鹏;厉平;董石麟;王增春;;索膜结构找形分析理论综述[A];第十届空间结构学术会议论文集[C];2002年
8 马政纲;罗尧治;;索膜结构形态分析的力密度法[A];第九届空间结构学术会议论文集[C];2000年
9 夏劲松;李建宏;关富玲;;膜结构非线性有限元法找形的两种形式研究[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年
10 崔家春;王人鹏;钱若军;;张力集成结构找形方法比较[A];第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 夏劲松;索膜结构的构造理论和柔性天线的结构分析[D];浙江大学;2005年
2 毛国栋;索膜结构设计方法研究[D];浙江大学;2004年
3 刘学林;索膜结构有限元线法找形的研究[D];清华大学;2009年
4 苏建华;空间索膜结构的力密度法静力分析研究[D];华南理工大学;2005年
5 徐其功;张拉膜结构的工程研究[D];华南理工大学;2003年
6 万红霞;索和膜结构形状确定理论研究[D];武汉理工大学;2004年
7 寿建军;空间可展结构逆设计及宇航结构的装卡研究[D];浙江大学;2008年
8 向新岸;张拉索膜结构的理论研究及其在上海世博轴中的应用[D];浙江大学;2010年
9 潘翔;三维模型形状分析和检索[D];浙江大学;2005年
10 陈思;计算力学中高精度无网格法基础理论研究[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 倪志军;索膜结构找形和裁剪方法研究[D];浙江大学;2005年
2 韩智辉;索膜结构找形与荷载分析研究[D];西安建筑科技大学;2008年
3 苏浩;张拉索膜结构找形分析与计算[D];哈尔滨工程大学;2007年
4 卢迎华;张拉膜结构的找形分析研究[D];暨南大学;2006年
5 陆鉴恒;索膜结构动力松弛法的研究与改进[D];华中科技大学;2006年
6 彭涛;向量式有限元在索膜结构分析中的应用[D];浙江大学;2012年
7 刘小聪;索网找形与静力性能计算研究[D];西南交通大学;2006年
8 蔡文琦;索膜结构的形态分析设计及静力性能研究[D];浙江大学;2006年
9 张伟才;星载赋形天线曲面设计及索膜结构形面设计分析[D];浙江大学;2004年
10 廖理;索膜结构形态分析及连接构造研究[D];浙江大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈光 本报记者 王春;世博轴:实现建筑与自然的和谐[N];科技日报;2009年
2 ;张拉式索膜结构范例:芜湖体育场[N];中国建设报;2003年
3 记者 徐敏;世博轴科研课题通过验收[N];建筑时报;2010年
4 本报记者 沈则瑾;上海世博局世博轴部部长赵克平:最美的事业 最开心的工作[N];经济日报;2010年
5 通讯员 章华平;世博工程春节施工忙[N];建筑时报;2009年
6 石慧雯;世博轴运营年底启动[N];中国贸易报;2009年
7 任佳 本报记者 王春;在“预演”中遥想科技世博[N];科技日报;2009年
8 记者 徐敏 通讯员 章华平;世博轴“阳光谷”今日“绽放”[N];建筑时报;2009年
9 通讯员 章华平;勇攀“科技世博”建设制高点[N];建筑时报;2009年
10 黄寅;上海建工攻克多项世界级施工难题[N];中华建筑报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978