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建筑膜材生命周期碳足迹分析
1
作者 王若晖 胡建辉 陈务军 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期31-40,共10页
建筑膜材是膜结构建筑中最具特色的建材,研究其碳足迹能够为膜结构碳排放计算提供基础数据支撑.采用生命周期评价方法量化评估建筑膜材“从摇篮到大门”系统边界内的碳足迹,对数据进行敏感度分析和数据质量分析;提出膜材生产减排建议,... 建筑膜材是膜结构建筑中最具特色的建材,研究其碳足迹能够为膜结构碳排放计算提供基础数据支撑.采用生命周期评价方法量化评估建筑膜材“从摇篮到大门”系统边界内的碳足迹,对数据进行敏感度分析和数据质量分析;提出膜材生产减排建议,设定减碳路径并评估减碳效果.结果表明:P类膜(P2等级)、G类膜(G5等级)、E类膜的碳足迹分别为3537、6825、10127 kgCO_(2) e/t,原料生产阶段碳排放量占比最大,是膜材生产过程降碳的关键环节.优化生产工艺,使用低碳、绿色、再生原料,调整能源结构,使用清洁电力,是降低建筑膜材碳足迹的有效手段. 展开更多
关键词 建筑膜材 生命周期评价 碳足迹
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ETFE气囊膜形态、结构特性与材料性能试验 被引量:15
2
作者 陈务军 唐雅芳 +1 位作者 任小强 董石麟 《建筑科学与工程学报》 CAS 2007年第3期13-18,共6页
进行了聚偏四氟乙烯(ETFE)薄膜单向拉伸和反复荷载试验,分析了应力-应变曲线、滞回环曲线特征;根据受约束条件的力密度法找形分析方法,建立了充气膜设计分析理论,并介绍了EasyVol充气膜分析方法;通过数值算例分析,研究了ETFE气囊膜基本... 进行了聚偏四氟乙烯(ETFE)薄膜单向拉伸和反复荷载试验,分析了应力-应变曲线、滞回环曲线特征;根据受约束条件的力密度法找形分析方法,建立了充气膜设计分析理论,并介绍了EasyVol充气膜分析方法;通过数值算例分析,研究了ETFE气囊膜基本形态(菱形、六边形、矩形、圆形)、矢高、气压、初应力等对找形分析的影响及相互作用;进行了气囊膜在风压、风升作用下的荷载特性分析以及结构特性参数分析。该研究对ETFE气囊膜设计具有重要参考价值。 展开更多
关键词 ETFE薄膜 气囊膜 力学性能试验 结构形态
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周围双层中部单层球面网壳的稳定性分析 被引量:11
3
作者 陈务军 董石麟 付功义 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期436-440,共5页
介绍了一类特殊的局部双层网壳形式——周围双层中部单层球面网壳的构成、特点与形式 .主要以凯威特型球壳为研究对象 ,分析了单层区域大小对网壳稳定行为特征的影响 ,单层区自身稳定特性 ,开洞双层屈曲特征 ,不同解析模型球壳屈曲载荷... 介绍了一类特殊的局部双层网壳形式——周围双层中部单层球面网壳的构成、特点与形式 .主要以凯威特型球壳为研究对象 ,分析了单层区域大小对网壳稳定行为特征的影响 ,单层区自身稳定特性 ,开洞双层屈曲特征 ,不同解析模型球壳屈曲载荷的变化规律 ,以及支承刚度对屈曲载荷的影响 . 展开更多
关键词 单层球面网壳 稳定性分析 局部双层球壳 凯威特型球壳 支承刚度
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扭簧驱动构架式空间展开天线结构分析 被引量:5
4
作者 陈务军 付功义 +2 位作者 董石麟 关富玲 张京街 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期9-14,共6页
首先仔细分析了扭簧驱动构架式空间展开天线结构的工作机理与构造特点 ,据此提出分析建模假设。采用静力缩减方法 ,由平面梁单元弯曲平衡方程推导出两端带扭簧的杆件宏单元缩减刚度矩阵。根据梁的弯曲理论和位移形函数 ,直接导出了宏单... 首先仔细分析了扭簧驱动构架式空间展开天线结构的工作机理与构造特点 ,据此提出分析建模假设。采用静力缩减方法 ,由平面梁单元弯曲平衡方程推导出两端带扭簧的杆件宏单元缩减刚度矩阵。根据梁的弯曲理论和位移形函数 ,直接导出了宏单元的相容一致质量矩阵 ,这两个矩阵可用于这类结构在各工况下的结构特性分析。最后给出了一个数值分析算例 ,证明方法的有效性。 展开更多
关键词 空间结构 宏单元 缩减方法 扭簧驱动构架式 空间展开天线 航天器天线
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索网结构找形平衡形态弹性化与零应力态分析 被引量:8
5
作者 陈务军 张丽梅 董石麟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期523-527,共5页
提出了索网分析全过程的6个状态:初始几何态、找形平衡态、弹性平衡态、零应力态、预应力态、荷载态,5个分析过程:找形分析、弹性化分析、预应力分析、逆分析、荷载分析,阐述了各状态参数,论述了各分析过程数学模型.结果表明:索网理想... 提出了索网分析全过程的6个状态:初始几何态、找形平衡态、弹性平衡态、零应力态、预应力态、荷载态,5个分析过程:找形分析、弹性化分析、预应力分析、逆分析、荷载分析,阐述了各状态参数,论述了各分析过程数学模型.结果表明:索网理想零应力态一般不存在,在结构分析中可采用近似假设零应力态;根据弹性平衡态,采用逆分析法可得到合理近似零应力态.另外,介绍了ANSYS/EASY软件索网分析过程和方法,比较了两者零应力态的数学模型.最后,通过2个索网算例,验证了不同零应力态在预应力分析后的平衡预应力态的较大差异. 展开更多
关键词 索网结构 平衡形态 弹性化 零应力态 逆分析
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扭簧驱动空间展开桁架结构分析 被引量:4
6
作者 陈务军 董石麟 +2 位作者 付功义 周岱 胡继军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第8期1074-1077,共4页
扭簧驱动展开桁架是由高比刚度材料的薄壁管件作为主要构件 ,由高比强度材料和特制扭转弹簧构成活动接点 ,大部分杆件两端在同一平面方向内设置扭簧构成可协调同步展开折叠运动的复杂机构 .基于此构成机理和独特的受力特点 ,提出合理假... 扭簧驱动展开桁架是由高比刚度材料的薄壁管件作为主要构件 ,由高比强度材料和特制扭转弹簧构成活动接点 ,大部分杆件两端在同一平面方向内设置扭簧构成可协调同步展开折叠运动的复杂机构 .基于此构成机理和独特的受力特点 ,提出合理假设 ,推导出两端带扭簧的杆件宏单元缩减线弹性刚度矩阵 ;基于梁的弯曲理论和位移模态 ,直接导出了宏单元的一致质量矩阵 ,这两个矩阵可有效地用于扭簧驱动空间展开桁架的结构分析 .最后给出了一个数值分析算例 。 展开更多
关键词 空间结构 扭簧驱动 桁架结构 宇航
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正八面体单元空间伸展臂研究 被引量:4
7
作者 陈务军 关富玲 +1 位作者 陈向阳 裘红妹 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期41-47,共7页
空间伸展臂是广泛应用的航天结构。本文分析了正八面体单元伸展臂的构成原理;推导出展开过程的运动轨迹和滑动-转动单元的两种9×9刚度矩阵;建立了在预应力和外载下的受力分析模型。
关键词 空间伸展臂 展开过程分析 航天结构 正八面体
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八面体桁架单元及其派生系所构成的空间伸展臂 被引量:2
8
作者 陈务军 付功义 +2 位作者 何艳丽 龚景海 董石麟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期509-513,共5页
基于空间机构学和拓扑理论 ,提出了 5种八面体及其派生桁架单元 ;根据平衡矩阵的条件数和刚度矩阵的条件数与最小特征值 ,评价基本单元的结构特征。由基本单元构造了展开单元 ,进而构造了空间伸展臂 ;阐明了展开单元与伸展臂的工作机理... 基于空间机构学和拓扑理论 ,提出了 5种八面体及其派生桁架单元 ;根据平衡矩阵的条件数和刚度矩阵的条件数与最小特征值 ,评价基本单元的结构特征。由基本单元构造了展开单元 ,进而构造了空间伸展臂 ;阐明了展开单元与伸展臂的工作机理、分析了机构特性 ,推导出单元体系转换过程的详细几何列式 ,验证了张力体系中力学与几何形式的统一 。 展开更多
关键词 空间结构 伸展臂 八面体桁架单元 可展结构 展开基本单元 航天器 空间机构学
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空间展开折叠桁架结构动力学分析研究 被引量:5
9
作者 陈务军 关富玲 董石麟 《计算力学学报》 CAS CSCD 2000年第4期410-416,共7页
本文以笛卡尔坐标系下节点自然坐标为未知量 ,建立了桁架结构系的基本运动力学方程 ,并首次推导出桁架结构中常用节点附加几何约束方程 ,相应约束 Jacobi矩阵及其导数矩阵 ,采用奇异值分解法求约束 Jacobi矩阵的零空间基和 M- P广义逆 ... 本文以笛卡尔坐标系下节点自然坐标为未知量 ,建立了桁架结构系的基本运动力学方程 ,并首次推导出桁架结构中常用节点附加几何约束方程 ,相应约束 Jacobi矩阵及其导数矩阵 ,采用奇异值分解法求约束 Jacobi矩阵的零空间基和 M- P广义逆 ,并由矩阵缩减法建立了带约束桁架体系的运动力学方程和求解方法。数值算例表明该方法适于可展折叠桁架结构运动力学分析。 展开更多
关键词 几何约束方程 航天 空间展开折叠桁架结构 动力学分析
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可折叠航天结构展开动力学分析 被引量:4
10
作者 陈务军 关富玲 陈向阳 《计算力学学报》 CAS CSCD 1999年第4期397-402,共6页
以欧拉参数为广义坐标(准坐标),相对角速度和相对移动速度为广义速率,采用Kane方程的Huston 形式建立多体系统的运动力学方程。由伪上三角分解求约束Jacobi矩阵的正交补阵,约简约束力,从而将运动方程由微分几何... 以欧拉参数为广义坐标(准坐标),相对角速度和相对移动速度为广义速率,采用Kane方程的Huston 形式建立多体系统的运动力学方程。由伪上三角分解求约束Jacobi矩阵的正交补阵,约简约束力,从而将运动方程由微分几何方程(DAE)变为常微分方程(ODE),并由Gear 法对ODE积分求出运动历程。最后给出一伸展臂数值分析算例。 展开更多
关键词 可折叠 航天结构 运动学方程 展开动力学分析
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空间可展开桁架结构展开过程分析的理论与方法 被引量:15
11
作者 陈务军 关富玲 +1 位作者 董石麟 张京街 《浙江大学学报(自然科学版)》 CSCD 2000年第4期382-387,共6页
以理想桁架节点笛卡尔坐标为未知量 ,全面建立了复杂桁架结构的几何约束方程 ,并推导出相应的几何约束 Jacobi矩阵 ,建立了空间展开桁架结构展开过程分析的理论与方法 ,系统地分析了机构特性 ,阐明了展开过程的力学本质特点 。
关键词 展开过程分析 约束Jacobi矩阵 空间展开桁架结构
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张力索杆结构最小势能分析方法与结构特性研究 被引量:3
12
作者 陈务军 杜贵首 任小强 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1001-1005,共5页
张力索杆结构为柔性多态体系,计算方法复杂。本文基于势能最小化迭代建立平衡态的最小势能方法,推导了体系势能、下降向量及步长列式,建立势能最小化共轭梯度法迭代格式,并用VC++编程实现了算法。通过正交四边形网格索网数值分析算例验... 张力索杆结构为柔性多态体系,计算方法复杂。本文基于势能最小化迭代建立平衡态的最小势能方法,推导了体系势能、下降向量及步长列式,建立势能最小化共轭梯度法迭代格式,并用VC++编程实现了算法。通过正交四边形网格索网数值分析算例验证了程序正确性,并分析了新型六边形网格马鞍形双曲索网和索杆张拉整体结构的非线性荷载特性。研究表明最小势能迭代分析是一种有效的柔性张力结构非线性分析方法。 展开更多
关键词 张力索杆结构 最小势能迭代法 共轭梯度法
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基于零空间基的非线性结构分析方法 被引量:1
13
作者 陈务军 董石麟 +1 位作者 付功义 关富玲 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期409-413,434,共6页
根据零空间基和 M- P广义逆理论 ,推导了结构非线性增量平衡方程极值点与非临界点解的统一形式 ,并直接表示为增广矩阵零空间基的形式。研究了基于 M- P逆、奇异值分解和伪上三角分解确定零空间基的三种数值方法 ,以及据此求增量平衡方... 根据零空间基和 M- P广义逆理论 ,推导了结构非线性增量平衡方程极值点与非临界点解的统一形式 ,并直接表示为增广矩阵零空间基的形式。研究了基于 M- P逆、奇异值分解和伪上三角分解确定零空间基的三种数值方法 ,以及据此求增量平衡方程增量解的方法。利用 Matlab语言 ,在Matlab集成环境下实现了非线性结构分析算法 ,并研究了算法的效率与稳定性。最后 ,给出了两个详细的数值分析算例 ,结果表明该方法正确有效 。 展开更多
关键词 非线性结构分析 零空间基 M-P广义逆 MatlabIDE
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伯努力梁平面几何非线性分析的刚度矩阵 被引量:9
14
作者 陈务军 关富玲 《浙江大学学报(自然科学版)》 CSCD 1998年第5期563-569,共7页
本文首先建立基本的几何非线性方程,然后根据卡氏定理推导出伯努力梁在T.L下的几何非线性割线刚度矩阵与切线刚度矩阵的显式,并将两者统一起来.文中同时讨论了各种简化情况,并给出相应矩阵,最后分析了各阶非线性项对斜拉桥的影响.
关键词 伯努力梁 几何非线性 刚度矩阵
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索杆张力结构力密度找形分析方法 被引量:1
15
作者 陈务军 杜贵首 任小强 《建筑科学与工程学报》 CAS 2010年第1期7-11,共5页
根据索杆张力结构体系特征,建立了一种修正的力密度平衡形态分析方法;基于单纯索网体系力密度法,推导出了索杆自平衡体系力密度平衡方程;根据索杆张力结构的自应力模态、机构位移模态、无约束自平衡条件和力密度矩阵数值特征,推导出了... 根据索杆张力结构体系特征,建立了一种修正的力密度平衡形态分析方法;基于单纯索网体系力密度法,推导出了索杆自平衡体系力密度平衡方程;根据索杆张力结构的自应力模态、机构位移模态、无约束自平衡条件和力密度矩阵数值特征,推导出了力密度矩阵的秩亏条件,并引入力密度和节点向量线性条件约束索杆结构的几何模型;通过高斯变换降秩法得到满足秩亏的降秩力密度矩阵,并由M-P广义逆矩阵更新了力密度,迭代计算后得到可行力密度;根据一组独立无关坐标和拓扑关系计算了平衡形态位形,最后采用VC++编程实现了算法。结果表明:该方法适用于索杆张力结构的找形分析,具有一定的正确性和有效性。 展开更多
关键词 索杆张力结构 力密度矩阵 秩亏 可行力密度 M—P广义逆矩阵
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正八面体单元空间伸展臂研究 被引量:1
16
作者 陈务军 关富玲 +1 位作者 陈向阳 裘红妹 《浙江大学学报(自然科学版)》 CSCD 1998年第5期619-627,共9页
空间伸展臂是广泛应用的航天结构.本文分析了正八面体单元伸展臂的构成原理;推导出展开过程的运动轨迹和滑动-转动单元的两种9×9刚度矩阵;建立了在预应力和外载下的受力分析模型.本文中介绍并分析了4400mm高馈源支撑... 空间伸展臂是广泛应用的航天结构.本文分析了正八面体单元伸展臂的构成原理;推导出展开过程的运动轨迹和滑动-转动单元的两种9×9刚度矩阵;建立了在预应力和外载下的受力分析模型.本文中介绍并分析了4400mm高馈源支撑架结构方案. 展开更多
关键词 空间伸展臂 展开过程分析 航天结构 正八面体
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一种生态建筑——膜结构的应用
17
作者 陈务军 马晓 冯志刚 《建筑技术及设计》 2005年第3期106-109,共4页
膜建筑是一种生态型建筑.体现了“少费多用”的设计思想,建设阶段.减少原材料的使用.膜材轻.支承体系轻使用阶段.利用自然光采光.自然通风.降低能源消耗本文着重通过国内外膜建筑的例子来介绍其应用领域。
关键词 生态建筑 膜结构 生态型建筑 设计思想 应用领域 能源消耗 自然通风 使用阶段 支承体系 建设阶段 膜建筑 国内外 自然光 原材料 采光 膜材
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柔性飞艇主气囊干湿模态分析与影响因素 被引量:19
18
作者 陈宇峰 陈务军 +1 位作者 何艳丽 张大旭 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期234-238,243,共6页
为了掌握柔性飞艇无约束状态下的模态特性,以25m平流层验证飞艇为基本分析对象,对其自振特性进行研究.根据充气膜结构的力学特点,基于柔性飞艇主气囊初始形状,通过充气压力静力非线性分析得到充气平衡形态位形和应力,利用兰索斯法进行... 为了掌握柔性飞艇无约束状态下的模态特性,以25m平流层验证飞艇为基本分析对象,对其自振特性进行研究.根据充气膜结构的力学特点,基于柔性飞艇主气囊初始形状,通过充气压力静力非线性分析得到充气平衡形态位形和应力,利用兰索斯法进行模态数值分析.分析表明,影响柔性飞艇模态特性的主要因素为:壳单元与膜单元模型、拼接缝、不均匀质量分布、内外压差、尺寸、飞艇周围空气附加质量,且最后三者为重要影响因素;壳单元和膜单元模型频率相近且振型一致.对柔性平流层飞艇结构设计具有参考价值. 展开更多
关键词 平流层飞艇 主气囊 干模态 湿模态 空气附加质量
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透镜式缠绕肋压扁缠绕过程数值模拟分析 被引量:20
19
作者 李瑞雄 陈务军 +1 位作者 付功义 赵俊钊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期224-231,共8页
利用ABAQUS首先以各向同性材料透镜式缠绕肋的肋片压扁进行了数值模拟分析,比较了三种壳单元(S4、S4R、SC8R)和三种体单元(C3D8、C3D8R、C3D8I)模拟分析效率,并给出受力特征;进而以S4R和C3D8I进行了碳纤维复合材料肋片压扁模拟分析,并... 利用ABAQUS首先以各向同性材料透镜式缠绕肋的肋片压扁进行了数值模拟分析,比较了三种壳单元(S4、S4R、SC8R)和三种体单元(C3D8、C3D8R、C3D8I)模拟分析效率,并给出受力特征;进而以S4R和C3D8I进行了碳纤维复合材料肋片压扁模拟分析,并得到受力特征;最后,建立了完整的缠绕肋整体非线性有限元模型,实现了缠绕过程模拟分析,得到缠绕肋缠绕过程应力、应变及变化特征,以及缠绕弯矩。本文对缠绕肋设计及系统样机研制具有指导和参考价值。 展开更多
关键词 透镜式缠绕肋 压扁缠绕 碳纤维缠绕肋压扁材料 缠绕弯矩
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网壳风振随机响应有限元法分析 被引量:11
20
作者 胡继军 黄金枝 +1 位作者 董石麟 陈务军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第8期1053-1056,1060,共5页
针对网壳的空间三维受力特点 ,考虑多自由度空间相关性、多模态以及模态互相关性作用的影响 ,提出了网壳结构的空间三维风振随机干扰有限元模型 ,并基于随机振动理论 ,推导了脉动风作用下网壳结构响应的计算公式 .编制了网壳风振计算分... 针对网壳的空间三维受力特点 ,考虑多自由度空间相关性、多模态以及模态互相关性作用的影响 ,提出了网壳结构的空间三维风振随机干扰有限元模型 ,并基于随机振动理论 ,推导了脉动风作用下网壳结构响应的计算公式 .编制了网壳风振计算分析专用程序 Gwind.通过大量算例分析表明 ,计算效率较高 ,可应用于网壳实际工程风振设计 . 展开更多
关键词 网壳结构 风振 有限元 风荷载
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