连续突风频域响应过程的时域等效模拟方法

目的在时域中模拟连续突风响应,比较常见的功率谱密度函数的时域数值模拟方法。方法构建民用飞机大展弦比单机翼突风响应计算模型,针对CCAR25规定的大气紊流功率谱密度函数,进行连续突风随机载荷计算,并直接为频谱分配随机相位,经傅立叶逆变换得到与连续突风随机计算使用的功率谱密度函数等效的突风时域激励,进行离散突风载荷分析,并与连续突风响应计算结果进行对比。结果比较机翼的弯矩、剪力及扭矩,离散突风载荷分析得到的弯剪扭载荷值与连续突风载荷分析得到的弯剪扭载荷值的偏差不超过3%。结论在功率谱密度函数等效的基础上,利用随机相位构造时域突风激励的方法快捷有效,能直观地显示随机突风激励下载荷响应的时域情况,便于进行时域中的非线性分析。     

战斗机阻力伞载荷计算研究

目的通过对战斗机阻力伞载荷计算开展研究,为阻力伞安装支持结构的静强度和疲劳强度分析提供支持。方法分别运用工程计算方法、流固耦合数值模拟方法,并对比阻力伞火箭滑车试验实测数据,对阻力伞载荷计算开展研究。同时基于飞参数据,运用统计学方法对影响阻力伞载荷大小和方向的开伞速度、飞机俯仰角、侧风速度与方向等参数进行统计分析,为载荷谱编制提供数据基础。结果确定阻力伞载荷工程计算方法中动载系数k取为1.2,将一次放伞的载荷历程简化为以拉直力和张满力为峰值的两个载荷循环,且拉直力为张满力的50%。以某型飞机766架起落飞参数据为基础,运用皮尔逊Ⅲ型分布、指数分布对开伞速度、飞机俯仰角、侧风速度与方向等参数进行拟合,结合阻力伞载荷计算方法,得出阻力伞载荷大小和方向分布的统计规律。结论明确了阻力伞载荷计算方法及计算相关参数选取,同时提出一种符合战斗机实际使用环境的阻力伞载荷谱编制方法。     

高速铁路插板式声屏障抗弯能力有限元分析

声屏障作为噪声污染治理的主要措施之一,已广泛应用于公路、铁路、市政等多种领域。以往人们主要做了高速铁路声屏障风荷载等相关研究,本文在分析高速铁路声屏障风载荷构成的基础上,对北京士兴钢结构有限公司提供的声屏障装配体制作了有限元模型对其抗弯能力进行了仿真研究。通过仿真研究整理出一套声屏障抗弯承载力仿真分析的方法,并利用该方法对不同规格和结构的声屏障产品进行了分析研究,对声屏障开发及技术改进做出了理论上的支持。     

波浪-地震对海底管道垂直弯曲段力学状态的影响研究

考虑波浪力和地震波载荷的影响,通过载荷和约束简化推导穿越强震区海底管道在波浪载荷和地震波载荷作用下的运动方程和状态方程,进而得到海底管道垂直弯曲段应力和轴向应变的影响因素;通过数值计算对海底管道垂直弯曲段强度随剪切波速、管径、壁厚、弯管角度及海底土体性质的变化规律进行研究。结果表明:在地震波和波浪力共同作用下,海底管道垂直弯曲段最大应力出现在弯管下部位置;同一工况下波浪载荷比震波荷载对管道垂直弯曲段最大轴向应力的影响更大;实际海底管道设计时应优先采用大直径、大壁厚管道,管道垂直弯曲段弯管设计角度不大于30°。研究结果为特定区域现场施工提供了技术支持,对海底管道设计中的选管、几何形状优化提供科学依据。     

对建筑结构设计施工中雪荷载的探讨

为了提高建筑结构的防灾能力,针对我国08年南方冰雪灾害55起的工程事故,本文探讨了建筑结构设计雪荷载的取值问题,分析了屋面高差、屋顶坡度、屋面形状、局部风速对雪荷载的影响机理,提出了建筑结构雪荷载设计方法,通过加强施工监管,预防、降低冰雪灾害工程事故的发生,为建筑结构雪荷载设计与施工提供指导。     

行驶状态下的车载雷达动力学研究

车载雷达在行军过程中,风载荷会对雷达的零部件结构刚、强度产生影响,尤其是其使用寿命。通过分析雷达拓扑结构,将雷达天线反射面柔性化处理,建立车载雷达天线刚柔耦合模型;根据军用标准,编制了3种路面谱,依据风洞试验得到的风载荷系数,施加稳态风载荷,进行行驶动力学仿真,获得雷达天线重要零部件的动态参数,得出了不同种路面下雷达系统所能承受的极限风载荷,为新型雷达零部件设计提供依据。     

老填埋场竖向加高扩容工程的沉降计算与分析

针对老填埋场竖向加高扩容时垃圾堆体沉降机理的特殊性,将老垃圾堆体的沉降分为3部分:主固结沉降、次应力沉降、降解沉降,并研究各部分沉降的计算方法。结合工程实例,对沉降计算公式中有关参数取值进行探讨,并对扩容垃圾荷载作用下原垃圾堆体的沉降发展趋势进行分析,为扩容工程设计采取相应的沉降控制措施提供了依据。     

某梁结构静动联合加载疲劳研究试验件设计与分析

目的解决工程结构在交变静载荷和动载荷联合作用下的疲劳寿命预估难题。方法拟设计一梁结构试验件,方便施加静力与动载荷,并具有合适的疲劳寿命,用于静动联合加载下疲劳寿命预估研究。并采用名义应力法计算出静载荷作用下结构的寿命,采用频域法计算动载荷单独作用下结构的寿命,再以线性损伤累积理论为基础,以载荷块为单位来计算静动载荷联合加载下的寿命。结果初步给出试验载荷,得到静动载荷联合加载下危险点的寿命为1225 s。试件在1 h之内失效,满足设计要求。结论通过该方法,可以用来校核试件的实际寿命,以设计试件。     

预应力锚索抗滑桩中锚索预应力的计算方法及对比研究

在预应力锚索抗滑桩的设计计算中,锚索预应力的取值对抗滑桩的内力计算影响较大,其计算方法仍然是一个需要深入研究的课题,笔者在总结锚索预应力计算方法的基础上,介绍了锚索与桩变形的协调原理,并结合工程实例对其中的3种计算方法进行了对比研究.     

台风型风电机组塔架轻量化设计研究

目的实现台风型风电机组塔架的轻量化设计。方法对风电机组台风环境载荷工况和台风期运行控制策略进行研究,提出在基于GB/T 31519—2015《台风型风力发电机组》的台风型风电机组基础上,开发台风控制策略,使机组在台风期间持续处于对风状态。结果利用BLADED软件计算机组各关键部位的载荷,结果表明,台风控制策略降低了23.5%的机组塔基载荷,重新设计塔架,塔架质量降低了13%,实现了塔架轻量化设计,单个风电场节省约416万元,具有很好的经济效益。通过机组现场实测,在摩羯台风期间,采用台风控制策略的台风型风电机组塔基载荷,Mxy理论仿真值与实测值的相关性达94.1%,高度一致。结论验证了理论仿真计算的准确性和轻量化塔架应用的可行性,助力于我国风力发电行业沿海地区及海上型风力发电机组的发展。