非洲某水电站厂房动力特性分析研究

1

作者 王永庆 王锦锋 王耀明 《陕西水利》 2025年第4期11-14,共4页

以非洲某水电站厂房为研究对象,探讨不同分缝和结构布置形式条件下水电站厂房整体和局部的动力特性。通过建立三维有限元模型,考虑厂房各部位结构的实际尺寸和材料参数,将活荷载、水土压力等外部荷载模拟为附加质量,分析结果显示,不同... 以非洲某水电站厂房为研究对象,探讨不同分缝和结构布置形式条件下水电站厂房整体和局部的动力特性。通过建立三维有限元模型,考虑厂房各部位结构的实际尺寸和材料参数,将活荷载、水土压力等外部荷载模拟为附加质量,分析结果显示,不同分缝边界条件对水电站厂房的自振特性有显著影响,研究还对比了厂房自振频率与可能引发共振的机组激振频率,以评估厂房与机组振源共振的可能性。1#机组段厂房结构的前三阶自振频率分别为45.72 Hz、49.00 Hz和52.05 Hz,而2#~3#机组段厂房结构的前三阶自振频率分别为68.10 Hz、87.04 Hz和90.00 Hz,表明不分缝的2#~3#机组段的自振频率较1#机组段有明显提高,反映出整体刚度的增强;1#~3#机组段机墩风罩首阶自振频率分别为43.22 Hz、55.91 Hz和65.73 Hz,厂左至厂右自振频率依次提高,主要原因为受机组结构不同布置形式的影响。研究结果可为水电站厂房的设计及振动分析提供参考。 展开更多

关键词 水电站厂房 动力特性 自振频率 分缝 机械振源 机墩风罩 结构刚度

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桥梁结构边界条件变异对固有振动特性的影响分析 被引量：7

2

作者 施洲 赵人达 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期141-145,170,共6页

针对实际桥梁结构复杂的边界条件,分析其对结构固有振动特性的影响因素。采用解析的方法分析简支梁在纵向不同程度的约束效应,以及简支梁、连续梁支承处不同刚度弹性扭转约束对结构自振特性的影响,并提出利用有限元分析来考虑复杂结构... 针对实际桥梁结构复杂的边界条件,分析其对结构固有振动特性的影响因素。采用解析的方法分析简支梁在纵向不同程度的约束效应,以及简支梁、连续梁支承处不同刚度弹性扭转约束对结构自振特性的影响,并提出利用有限元分析来考虑复杂结构的边界条件变异影响的方法。最后以重庆轻轨PC梁以及一中承式拱桥的实测及计算固有频率结果验证了实际边界条件变化对固有频率的显著影响。 展开更多

关键词 桥梁结构 边界条件 固有振动特性

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中承式异形钢管混凝土拱桥动力特性分析 被引量：11

3

作者 黄小伟 王浩 +1 位作者 李爱群 谢静 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2012年第1期87-93,共7页

运用通用有限元软件ANSYS对某中承式异形钢管混凝土拱桥进行了动力特性的数值模拟分析,给出了自振频率和振型描述,并对自振特性的影响因素进行了研究。结果表明:主拱肋、竖吊杆、斜撑有助于增强拱桥的竖向刚度;副拱肋对拱桥面外振动影... 运用通用有限元软件ANSYS对某中承式异形钢管混凝土拱桥进行了动力特性的数值模拟分析,给出了自振频率和振型描述,并对自振特性的影响因素进行了研究。结果表明:主拱肋、竖吊杆、斜撑有助于增强拱桥的竖向刚度;副拱肋对拱桥面外振动影响较大,其外倾角影响结构整体刚度;横撑、斜撑的设置有助于提高拱肋的横向刚度,增强抗风的稳定性;二期恒载集度对竖弯振动影响较大;边界条件对拱桥的动力特性有显著影响。研究结果可以为同类桥粱的抗震设计提供参考。 展开更多

关键词 中承式异形钢管混凝土拱桥 有限元 动力特性 拱肋 边界条件

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钢桁式加劲梁悬索桥动力特性分析 被引量：12

4

作者 刘志翁 刘世忠 武维宏 《兰州交通大学学报》 CAS 2010年第4期95-101,共7页

以某钢桁式加劲梁悬索桥为工程背景,引入只受拉三维拉索单元,采用考虑几何非线性的子空间迭代法对其自振特性进行了分析.重点分析钢管桁式加劲梁悬索桥的自振特性,分别就加劲梁竖曲线、散索装置等因素对钢桁式加劲梁悬索桥自振特性的影... 以某钢桁式加劲梁悬索桥为工程背景,引入只受拉三维拉索单元,采用考虑几何非线性的子空间迭代法对其自振特性进行了分析.重点分析钢管桁式加劲梁悬索桥的自振特性,分别就加劲梁竖曲线、散索装置等因素对钢桁式加劲梁悬索桥自振特性的影响进行了分析.分析成果为今后钢管桁式加劲梁悬索桥结构设计提供了动力性能方面的参考. 展开更多

关键词 钢桁式加劲梁 悬索桥 自振特性 子空间迭代法 几何非线性 边界条件

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流固耦合分析的一种改进CBS有限元算法 被引量：8

5

作者 周岱 何涛 涂佳黄 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期494-504,共11页

针对流固耦合问题,发展了一种基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)描述有限元法的弱耦合分区算法.运用半隐式特征线分裂算法求解Navier-Stokes方程,在压力Poisson方程中引入质量源项以满足几何守恒律;运用子块移动技术更新动态网格,并配以光滑... 针对流固耦合问题,发展了一种基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)描述有限元法的弱耦合分区算法.运用半隐式特征线分裂算法求解Navier-Stokes方程,在压力Poisson方程中引入质量源项以满足几何守恒律;运用子块移动技术更新动态网格,并配以光滑处理防止网格质量下降;采用Newmark-β法求解结构运动方程.为保持流体-结构界面处速度和动量守恒,利用修正结合界面边界条件方法求解界面处速度通量和动量通量.运用本方法分别模拟了不同雷诺数下单圆柱横向和两向流致振动、串列双圆柱两向流致振动.计算表明,本文方法计算效率高,计算结果与已有实验和数值计算数据吻合. 展开更多

关键词 流固耦合 ALE有限元法 弱耦合分区算法 特征线分离算法 子块移动技术 结合界面边界法

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既有简支铰接空心板梁桥结构状况动力评估 被引量：11

6

作者 李德建 彭彦 《建筑科学与工程学报》 CAS 2009年第4期24-29,共6页

以湖南长沙湘江北大桥西引桥为工程实例,对既有简支铰接空心板梁桥结构状况动力评估方法进行了研究。首先根据梁格法基本原理,通过使虚拟横梁在同一铰接缝处的梁端竖向约束相互耦合来模拟纵向铰接缝,提出了改进的梁格模型,建立了简支铰... 以湖南长沙湘江北大桥西引桥为工程实例,对既有简支铰接空心板梁桥结构状况动力评估方法进行了研究。首先根据梁格法基本原理,通过使虚拟横梁在同一铰接缝处的梁端竖向约束相互耦合来模拟纵向铰接缝,提出了改进的梁格模型,建立了简支铰接空心板梁桥动力特性空间分析模型,计算得出了桥梁结构的动力特性;然后通过实桥动力试验验证了计算模型的正确性,介绍了动力评估试验内容、测试方法以及测试结果。分析结果表明:该桥的动力系数都在规范要求内,桥梁结构状况良好,本文方法可为既有简支铰接空心板梁桥的结构状况评估提供有效手段。 展开更多

关键词 简支铰接空心板梁桥 动力特性 冲击系数 狄克曼舒适度指标 结构状况动力评估

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基于CIBC迭代耦合技术的矩形柱扭转驰振分析 被引量：2

7

作者 马晋 周岱 何涛 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2013年第2期70-75,共6页

针对流固耦合分区求解算法存在的时间滞后效应,提出了一种改进型结合界面边界方法(改进型CIBC方法),同时避免了原始结合界面方法(CIBC方法)必须调用未经修正的结构拖曳力。在此基础上构建了隐式耦合算法和半隐式耦合算法,并采用固定点... 针对流固耦合分区求解算法存在的时间滞后效应,提出了一种改进型结合界面边界方法(改进型CIBC方法),同时避免了原始结合界面方法(CIBC方法)必须调用未经修正的结构拖曳力。在此基础上构建了隐式耦合算法和半隐式耦合算法,并采用固定点迭代技术结合Aitken加速策略实现迭代过程。采用本文方法对一矩形柱的流致自由扭转驰振进行了分析,并与已有文献结果进行了对比。结果表明:本文计算结果与已有文献数据吻合良好,验证了本文方法的有效性;隐式耦合算法和半隐式耦合算法均成功地揭示了扭转驰振现象,且具有较高的计算效率。 展开更多

关键词 有限元方法 流固耦合 分区迭代算法 结合界面边界方法 特征线分离算法

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考虑边界条件变异和不同噪声的桥梁结构损伤识别 被引量：1

8

作者 黄民水 王宁 卢海林 《铁道建筑》 北大核心 2016年第12期12-16,共5页

运营期间桥梁结构在交通荷载、外界环境、材料劣化等因素的综合作用下,结构边界条件可能发生变化。边界条件对结构动力特性的影响显著,甚至远大于结构损伤的影响,损伤识别过程中如果忽略边界条件的变化可能会出现误判。本文介绍一种考... 运营期间桥梁结构在交通荷载、外界环境、材料劣化等因素的综合作用下,结构边界条件可能发生变化。边界条件对结构动力特性的影响显著,甚至远大于结构损伤的影响,损伤识别过程中如果忽略边界条件的变化可能会出现误判。本文介绍一种考虑边界条件变异的损伤识别方法,将边界条件的变化模拟成转动弹簧相对刚度系数的变化。首先,基于MATLAB建立了不同边界条件的结构数值模型,并利用ANSYS进行了模型验证。然后,通过改变转动弹簧的相对刚度系数,研究了不同边界条件对结构自振特性的影响。最后,将转动弹簧相对刚度系数和单元刚度折减系数作为损伤识别参数,基于布谷鸟算法进行了4种工况下的结构损伤识别,取得了较好的识别效果,并验证了不同噪声下本文方法的鲁棒性。 展开更多

关键词 损伤识别 布谷鸟算法 边界条件变异 不同噪声 桥梁结构

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UUV海底定点停驻受力特性及稳定性分析 被引量：4

9

作者 宋保维 朱信尧 +1 位作者 单志雄 王鹏 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期94-101,共8页

在简单介绍海底定点停驻UUV概念及工作过程的基础上,建立了其在海底时的稳定性分析模型,并推导出了航行器负浮力、主轴与两支撑点之间的半角θ、流体动力Fx、Fy之间的关系。为了研究航行器在海底时的流体动力特性,采用Ansys ICEM对其离... 在简单介绍海底定点停驻UUV概念及工作过程的基础上,建立了其在海底时的稳定性分析模型,并推导出了航行器负浮力、主轴与两支撑点之间的半角θ、流体动力Fx、Fy之间的关系。为了研究航行器在海底时的流体动力特性,采用Ansys ICEM对其离海底不同距离及海底有不同倾角时的情况进行结构化的网格划分,并应用CFX软件对其在不同水流速度下的外围流场进行数值仿真,得到了其在海底时所受侧向力、升力随距海底的距离、海水流速及海底倾角的变化趋势。最后,对航行器在海底时的稳定性进行了分析并得到了一组能够保证航行器海底稳定的较好参数。 展开更多

关键词 无人水下航行器 海底定点停驻 水动力特性 稳定性 CFX数值模拟 结构化网格

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斜拉桥索塔分离式斜置钢锚箱受力分析 被引量：14

10

作者 李福鼎 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期88-93,共6页

为研究斜拉桥索塔分离式斜置钢锚箱的特性,对其结构特点及索塔锚固区受力进行分析。由于钢锚箱分离斜置,横桥向水平分力无法自平衡,塔柱相对于钢锚箱刚度增大,塔柱同时承担全部横桥向水平力和较多顺桥向水平力。以某独塔斜拉桥菱形桥塔... 为研究斜拉桥索塔分离式斜置钢锚箱的特性,对其结构特点及索塔锚固区受力进行分析。由于钢锚箱分离斜置,横桥向水平分力无法自平衡,塔柱相对于钢锚箱刚度增大,塔柱同时承担全部横桥向水平力和较多顺桥向水平力。以某独塔斜拉桥菱形桥塔为例,采用ANSYS建立索塔钢锚箱空间模型,分析钢锚箱斜置对钢锚箱和塔壁应力分布的影响及斜拉索水平力在两者间的分配比例。结果表明:相对于整体式钢锚箱,分离式斜置钢锚箱斜拉索水平力分配比例降低,混凝土塔柱承担了较多水平分力,钢锚箱各板件和剪力钉受力不对称,应力水平较低且分布不均。 展开更多

关键词 钢锚箱 斜拉桥 菱形桥塔 索塔锚固区 结构特点 受力分析 有限元法

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境外普速铁路中小跨度桥梁结构选型与实践 被引量：1

11

作者 冯印 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第1期89-93,共5页

境外普速铁路所处社会、经济等外部环境各异,结合项目所在地特点开展中小跨度桥梁的结构选型,具有重要的实践价值。通过梳理不同国别普速铁路中小跨度桥梁结构形式,分析其施工、材料、工期、场地等制约因素,以便提炼桥梁选型的基本思路... 境外普速铁路所处社会、经济等外部环境各异,结合项目所在地特点开展中小跨度桥梁的结构选型,具有重要的实践价值。通过梳理不同国别普速铁路中小跨度桥梁结构形式,分析其施工、材料、工期、场地等制约因素,以便提炼桥梁选型的基本思路。研究表明:境外普速铁路桥梁结构选型更加注重结合施工方案,桥梁长度短、分布分散、长度占比低等特点,决定了架设方案对梁体体量的选择具有制约作用;各项目所在地建筑材料价格离散且差异较大,往往会产生与国内不同的桥梁结构选型;“一址一桥”的定制化设计,使得不同场地条件下梁型的选用针对性更强;境外普速铁路桥梁选型宜将功能、经济列为首要目标,以经济的方案达成基本的使用功能,使项目从经济上更具可行性。 展开更多

关键词 境外铁路 普速铁路 中小跨度 铁路桥梁 结构选型 边界条件

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先简支后连续梁桥支座模拟方式对主梁受力性能的影响分析 被引量：2

12

作者 孙中洋 《公路交通技术》 2017年第5期58-62,共5页

以1联3×40 m先简支后连续预应力混凝土T梁桥为依托工程,建立空间梁格有限元模型,对连续墩双排支座采用不同的边界模拟,在最不利汽车荷载作用下,分析不同边界条件对梁桥结构控制截面内力及变形的影响,并比较各边界条件下结构的自振... 以1联3×40 m先简支后连续预应力混凝土T梁桥为依托工程,建立空间梁格有限元模型,对连续墩双排支座采用不同的边界模拟,在最不利汽车荷载作用下,分析不同边界条件对梁桥结构控制截面内力及变形的影响,并比较各边界条件下结构的自振特性,为类似桥型的边界模拟提供参考。 展开更多

关键词 简支变连续T梁桥 双排支座 边界条件 空间梁格 自振特性

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舱段截断时边界条件的选取方法 被引量：4

13

作者 丁宏 陈美霞 +1 位作者 魏建辉 谢坤 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第2期44-48,共5页

为减小工作量,常常需要截取某个舱段进行单独分析。本文研究舱段截断对振动模态和谐响应的影响,分析截断处的位移、内力和弯矩的连续性边界条件。对单舱段一端分别施加自由、周向径向简支约束、轴向约束以及三向约束等不同的边界条件,... 为减小工作量,常常需要截取某个舱段进行单独分析。本文研究舱段截断对振动模态和谐响应的影响,分析截断处的位移、内力和弯矩的连续性边界条件。对单舱段一端分别施加自由、周向径向简支约束、轴向约束以及三向约束等不同的边界条件,并与全船模型的I舱段进行对比,从模态的固有频率和频响曲线两方面进行比较。结果表明,在舱段频率以上,将舱段截断处理为简支约束比较合理。 展开更多

关键词 圆柱壳舱段 结构截断 边界条件 动态特性

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固体火箭发动机喉衬用轴编C/C复合材料的细观热结构特性分析 被引量：2

14

作者 朱昭君 强洪夫 王哲君 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1651-1658,共8页

为研究固体火箭发动机喉衬用轴编C/C复合材料的细观热结构特性,以组分材料之间界面分析为基础,完成热结构参数的实验测定与基于代表性体积单元的等效热物理参数的预测,得出轴编C/C复合材料的等效热膨胀系数与等效热导率系数。分析表明:... 为研究固体火箭发动机喉衬用轴编C/C复合材料的细观热结构特性,以组分材料之间界面分析为基础,完成热结构参数的实验测定与基于代表性体积单元的等效热物理参数的预测,得出轴编C/C复合材料的等效热膨胀系数与等效热导率系数。分析表明:基于代表性体积单元程序温度周期性边界条件的应用,可以较精确预测复合材料等效热膨胀系数和等效热传导率;得出了组分材料界面相对等效热结构参数的影响,组分材料界面相采用一定厚度的单元模拟更加接近实验数据;讨论了等效热膨胀系数和等效热导率随编织参数的变化规律。 展开更多

关键词 轴编C/C复合材料 热结构特性 界面 温度周期性边界条件 代表性体积单元 热膨胀系数 热导率

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轴编炭/炭复合材料组分材料的微细观热结构特性分析 被引量：1

15

作者 朱昭君 强洪夫 王哲君 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期996-1006,共11页

为研究轴编炭/炭(C/C)复合材料组分材料的微细观热结构特性,开展了复合材料和组分材料纤维束的微细观形貌表征实验。推导立方体单胞和正六棱柱单胞温度周期性边界条件的表达式,建立了组分材料纤维束的代表性体积单元(RVE)计算模型;以均... 为研究轴编炭/炭(C/C)复合材料组分材料的微细观热结构特性,开展了复合材料和组分材料纤维束的微细观形貌表征实验。推导立方体单胞和正六棱柱单胞温度周期性边界条件的表达式,建立了组分材料纤维束的代表性体积单元(RVE)计算模型;以均匀化理论和周期性边界条件为基础,在各向同性材料计算模型上验证了所提预测等效热结构参数方法的正确性;研究轴编C/C复合材料纤维束不同类型RVE模型的热结构特性,与实验数据进行了对比分析。结果表明:利用扫描电镜可以得到轴编C/C复合材料和组分材料纤维束的微细观形貌特征,纤维单丝在纤维束内是随机任意分布的状态;通过提出的预测等效热结构参数方法分析了纤维束不同RVE模型的计算精度,该方法也同样适合于其他复合材料等效热结构性能的计算;纤维束RVE模型等效热结构参数在横向满足各向同性的性质。 展开更多

关键词 轴编炭/炭复合材料 热结构特性 代表性体积单元 微细观尺度 周期性边界条件

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温度参数下轴编C/C复合材料的超高温热结构性能分析 被引量：1

16

作者 朱昭君 王学仁 强洪夫 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期285-294,共10页

为了研究轴编碳/碳(C/C)复合材料的超高温热结构性能,开展了2800℃超高温载荷下复合材料的拉伸实验,表征了复合材料组分材料的高温失效形貌;提出了立方体单胞和正六棱柱单胞的温度周期性边界条件的算法和预测复合材料等效热结构参数的方... 为了研究轴编碳/碳(C/C)复合材料的超高温热结构性能,开展了2800℃超高温载荷下复合材料的拉伸实验,表征了复合材料组分材料的高温失效形貌;提出了立方体单胞和正六棱柱单胞的温度周期性边界条件的算法和预测复合材料等效热结构参数的方法,在材料属性各向同性正六棱柱单胞模型上验证了方法的正确性;最后建立了轴编C/C复合材料的代表性体积单元,计算了复合材料随温度载荷变化下的等效热结构参数,与实验数据进行了对比分析。分析表明:开展的轴编C/C复合材料的超高温拉伸实验,可以得到复合材料在2800℃载荷下复合材料的等效刚度值,同时分析了轴向试件和径向试件的高温失效机理,径向试件的纤维束拉伸强度对复合材料的径向拉伸强度起到决定性的作用。在应用位移以及温度周期性边界条件的基础上,提出的方法可以得到随温度载荷变化下复合材料的等效热结构参数,得出复合材料在横向满足近似各向同性的特性,预测结果表明只改变温度参数下复合材料的等效热导率不会发生改变。提出的方法同样也适用于其他编织复合材料的热结构性能研究。 展开更多

关键词 轴编C/C复合材料 高温热结构性能 代表性体积单元 周期性边界条件 等效热结构参数

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不同边界下钢筋混凝土梁桥的非线性响应

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作者 魏霞 张剑 +1 位作者 梁清宇 田嘉伟 《低温建筑技术》 2018年第4期33-36,共4页

本文针对钢筋混凝土梁桥,建立了结构的分层单元计算模型并研究了非线性响应。推导了混凝土Owen双参数准则,并根据混凝土单向压缩试验和双向等压试验进行了参数标定,得出了实用的屈服准则表达式。建立了三种边界条件下的计算模型,通过计... 本文针对钢筋混凝土梁桥,建立了结构的分层单元计算模型并研究了非线性响应。推导了混凝土Owen双参数准则,并根据混凝土单向压缩试验和双向等压试验进行了参数标定,得出了实用的屈服准则表达式。建立了三种边界条件下的计算模型,通过计算分析可知,应用铰支边界条件和简支边界条件,计算结果与试验数据偏离程度较大,均不能正确地评估桥梁结构承载能力;而在修正边界条件下,梁体跨中挠度的计算结果与试验数据吻合程度良好,故在进行梁桥结构响应分析时应正确考虑其边界条件。本文研究结论可供工程设计参考。 展开更多

关键词 钢筋混凝土梁桥 边界条件 荷载挠度曲线 结构响应

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