导读:本文包含了整体找形分析论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:张拉整体多稳态找形,多稳态转换,几何约束,模块化设计
整体找形分析论文文献综述
伍艺[1]（2018）在《张拉整体结构多稳态找形分析及力学性能研究》一文中研究指出张拉整体是一种自平衡且稳定的新型结构体系,其几何构型及其预应力的确定过程被称为张拉整体结构找形。本文提出了一种新型高效的张拉整体结构找形算法,该方法结合了经典力密度法和一种群体智能优化算法——粒子群算法。首先以力密度法原理为基础,建立处于自平衡状态下张拉整体结构的平衡方程。将找形问题转化为寻找一组合适的力密度值使得平衡矩阵奇异,从而得到可行的节点坐标向量。建立适应度函数,以粒子群算法作为全局搜索工具寻找合适的力密度值,使该适应度函数取最小值。分别以平面和叁维张拉整体作为算例,给出了找形后的结构构型及计算收敛曲线,验证了该算法的可行性。该算法解决了传统力密度法效率低的问题,表现出良好的收敛性,可作为张拉整体结构找形研究的有效工具。找形得到的几何构型具有多样性,可作为具有特殊坐标要求或形状要求的张拉整体构型的找形基础。张拉整体结构具有一定的能量,且当单元的节点移动时,能量会随着单元伸长量的平方而变化。将处于稳定平衡状态的张拉整体结构置于随机荷载的加载——卸载循环作用下,张拉整体结构可能会出现一种更高能量的构型。本文采用动力松弛法找形得到了初始条件相同的张拉整体结构的不同能量状态,证明了张拉整体结构的多稳态现象。随后利用基于粒子群算法的张拉整体找形算法进行再次找形验证,进一步验证了多稳态构型的准确性。考虑到张拉整体的实际应用,设计了带几何约束条件的动力松弛法找形算例,并找到合适的目标构型。一个处于低能量状态的张拉整体,将其中任意一个节点固定,对其余节点施加随机外荷载。该张拉整体在随机外荷载的作用下会发生非线性大变形,其系统能量会不断增大。到某一时间后,将随机外荷载移除,张拉整体将会从高能量状态逐渐向低能量状态变形,最终恢复到稳定平衡状态,这个平衡状态可能是原先的低能量状态,也可能是另一个较高的能量状态。若出现后者,则表明张拉整体完成了不同能量状态之间的转换。为验证张拉整体多稳态构型之间可以相互转换,分别以动力松弛法和向量式有限元为基础,设计研究多稳态张拉整体构型转换的算法进行验证。算例计算结果验证了两种方法的可行性,且两种算法的结论都表明,具有相同初始条件的不同能量状态的张拉整体相互转换时伴随着能量的吸收或耗散。在基于粒子群算法的张拉整体找形算法的基础上,通过对零特征值对应的特征向量的线性组合,提出了两种可用于寻找张拉整体目标构型的方法,并分别举例验证了两种方法的可行性。该方法可获得具有特殊坐标要求或形状要求的张拉整体构型,为构建模块化张拉整体结构提供了参考依据。随后设计了直线型、平板型、环形和自由构型四种模块化张拉整体结构,针对每种结构单元的几何特征建立适应度函数,分别找到了用于构建模块化结构的目标构型单元,且计算结果都表现出良好的收敛性。表现了该找寻目标构型算法的适用性。张拉整体结构具有明显的几何非线性,因而结构的受力分析可采用考虑几何非线性的有限元方法。采用有限元分析软件ANSYS分别对张拉整体单元和模块化张拉整体结构进行静力性能分析,证明了张拉整体单元及其组成的模块化张拉整体结构都是一种稳定的自平衡结构。对比分析不同截面刚度下结构在外荷载作用下的受力性能,验证了结构刚度对抵抗外荷载的重要性。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-07）
张沛,冯健[2]（2015）在《约束优化理论和动力松弛技术在张拉整体结构找形分析中的联合应用》一文中研究指出在诸多具有代表性的张拉整体结构找形方法中,一个有效的思路是将其归结为约束优化问题,从而运用非线性规划的方法进行求解。文中首先证明了约束优化问题的最优性条件与张拉整体结构平衡方程的等价性。随后,在优化模型的求解问题上,利用目标函数的梯度向量即为节点不平衡力这一重要关系,在梯度法的基础上引入动力松弛思想,让非平衡形态下的质点系在不平衡力的作用下开始运动,并通过"运动阻尼"使结构收敛至平衡位形。计算实践表明,引入动力松弛技术可确保迭代点在无需步长调整的情况下稳定而迅速地逼近极小点的邻域,改善梯度法在极小点附近收敛缓慢,须逐步减小步长以提高收敛精度的不足。由于目标函数中幂指数的取值对找形的成败影响较大,文中对此进行了重点探讨,建议其合理取值为3或4。在幂指数取定的情况下,通过调整权重系数和目标杆长控制结构位形,从而获取理想的找形结果。对于存在固定节点的索杆体系,还给出边界条件的处理方法,为开发新型空间结构提供有效的工具。(本文来源于《土木工程学报》期刊2015年07期）
连仁包,王卫星[3]（2014）在《岩石节理裂隙骨架提取及其整体分形分析》一文中研究指出在对彩色岩石节理裂隙图像或灰度图像进行分割后,二值图像的骨架结果一般很难让人满意,因为图像中的各种噪声和线段的不连续性使测量困难并影响测量的精度.根据曲线的细线化、端点和节点的检测等设计并实现了一种基于二值图像形态学特性的曲线去噪、断线连接及整体曲线分形拟合的方法,改善了以往检测出的节理裂隙曲线具有不连续性、带有毛刺噪声及整体复杂度的判断问题,从而可以对每条裂隙曲线进行分形测量,不仅仅进行了单一曲线的分形描述,还进行了多曲线组合的分形描述,分形结果可作为评定整体节理裂隙的特征之一.(本文来源于《福州大学学报(自然科学版)》期刊2014年01期）
张娜,牛少儒[4]（2012）在《张拉整体索穹顶结构找形分析》一文中研究指出本文通过引用运动阻尼动力松弛法基本理论,提出了索穹顶结构找形分析的方法,并且编写程序对Levy式索穹顶结构分步施加预应力的过程进行模拟计算,通过计算结果得出索穹顶结构无需进行设计找形的结论。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2012年11期）
王征[5]（2012）在《张拉整体结构的找形和稳定性分析》一文中研究指出本文以张拉整体结构为研究对象，研究了找形、刚度和稳定性分析。具体研究内容及成果如下：1)介绍了张拉整体结构在国内外的发展历程和现状，分析了张拉整体结构的自应力特性及找形的方法，并进行了比较。2)研究了基于最小势能原理的张拉整体结构找形方法。建立了张拉整体结构的势能平衡静力学模型，利用最小势能原理对平面和空间张拉整体结构进行了找形和刚度分析。根据张拉整体结构的非线性几何约束，提出了一种改进的力密度法应用于张拉整体结构的找形。3)研究了张拉整体结构的刚度及稳定性。推导了张拉整体结构刚度矩阵，根据刚度矩阵的正定性提出了判断张拉整体结构稳定性的条件，并根据稳定性条件给出了具有零刚度的张拉整体结构。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2012-01-01）
王辉[6]（2007）在《南京长江叁桥钢塔节段制造及整体预拼的叁维仿形分析》一文中研究指出悬索桥和斜拉桥中,主塔是支撑索的重要受力构件。而且,主塔呈直立状,高达数十米至二叁百米,大型钢塔通常分成多节段在工厂制造,现场逐段吊装,故而垂直度精度要求较高,在制造上与呈水平状的钢梁有很大不同。另外,主塔的形状对悬索桥和斜拉桥的整体造型有很大影响,左右了桥梁整体景观效果(自身的形状美和与周边环境的协调美)。近代/现代悬索桥已有100余年的历史,斜拉桥的推广和发展也有50年。其中,悬索桥从1903年的美国Williamsburg桥至1998年的日本明石海峡桥(跨长1991m,塔高285m);斜拉桥从1955年的Str(o|¨)msund桥,至1999年的日本多多罗桥(跨长890m,塔高220m),基本上都采用钢塔。近20年来,出于主塔自身经济性的考虑,欧洲一些少量大跨度悬索桥和斜拉桥已开始采用钢筋混凝土塔,如英国的Humber桥(悬索桥,1981年,跨长1410m,塔高155.5m),法国的Normandia桥(斜拉桥,1995年,跨长856m,塔高203m),丹麦的Great Belt桥(悬索桥,1998年,跨长1624m,塔高254m)。然而,基于钢塔具有重量轻,施工速度快,抗震性能好等优点,日本、美国、欧洲等地在设计主塔时,仍然优选钢塔。我国自上世纪90年代以来,建成了数十座大跨度悬索桥和斜拉桥,都采用钢筋混凝土塔(RC塔)。究其原因,除了单纯考虑主塔自身造价的因素外,还有设计和施工方面的原因,以及对钢塔制造和架设精度的担心。当然,在强震区、沿海和软土地区建设的大规模RC塔,也将面临着抗震性、耐久性的考验。南京长江叁桥(斜拉桥,主跨648m,塔高215m,已于2005年竣工)是我国建设的第一座钢塔斜拉桥。如何借鉴国外钢塔在设计、制造和架设等方面积累的经验,并结合我国的实际情况,建设好我国第一座钢塔,尤其是,使我国钢塔制造技术赶上世界先进水平,对我国钢塔今后的推广和发展具有重要意义,这也是本文研究的重点。这里,借参与南京长江叁桥钢塔制造的机遇,对世界各国钢塔制造技术的演变和发展作一系统的回顾,对南京长江叁桥钢塔的制造技术作一总结。主要研究内容如下:(1)钢塔制造的发展历程及技术特点100余年来,钢塔制造经历了从铆接结构向焊接结构的转变,伴随着,钢塔在结构、制造、节段连接和吊装等技术上也发生了巨大变化。尤其是为满足钢塔垂直度精度要求,求塔柱轴线方法的演变,以及塔柱节段制造、端面机械切削和预拼装检验方法等均有不断改进。到20世纪90年代末建设的日本明石海峡桥、多多罗桥和来岛大桥,钢塔制造已经把计算机控制的信息技术逐步融入传统的钢结构制造中。(2)南京长江叁桥钢塔的受力状态再分析斜拉桥是内外高次超静定结构,在自重、斜拉索垂直分力和水平分力、塔顶偏位、风载、温度差以及地震力等组合荷载作用下,钢塔是受压为主的压弯构件。因此,主塔的受力分析、结构设计和节段间的连接设计等也是制造加工方法和精度控制的重要依据。本章基于南京长江叁桥的原设计资料,对钢塔受力状态进行了再分析,对钢塔柱节段之间的水平接头采用“端面金属接触+张拉型高强度螺栓”连接进行了设计,并与原先“端面金属接触+摩擦型高强度螺栓”连接设计进行了比较,以利于今后应用参考。(3)钢塔的制造(组装及焊接)钢塔呈直立状,是支撑斜拉索的重要受力构件,考虑其结构特点、受力状态和架设方法等因素,参照日本明石海峡桥的钢塔制造精度标准,提出了南京长江叁桥钢塔节段制造精度标准(断面边长误差≤±2mm,对角线误差≤±3mm,扭转误差≤3mm)。基于此,设计了钢塔节段制造的思路;制定了一整套工艺方案,包括:下料尺寸、组装精度和焊接变形控制、焊缝设计等。采用上述合理的制造方案和工艺细节措施,使各节段断面尺寸、扭转变形、直线度(包括弧形节段的弧度)都控制在预定的精度范围内。(4)钢塔节段端面机械切削加工及精度管理南京长江叁桥每个钢塔柱共有22个节段,节段间采用“端面金属接触+摩擦型高强度螺栓”连接传力,这就要求每个节段有很高的端面机械切削加工精度,如:端面平面度≤0.25mm,粗糙度≤12.5μm,节段轴线与端面直角度≤20″(1/10000)。然而,影响切削加工精度的因素很多,忽略其中任何一项因素都可能消耗掉所设定的精度误差,所以,需研究精确的精度控制系统。本章重点介绍了节段端面机加工系统和精度控制的方法。采用了API自动跟踪激光测量技术、再现节段自然状态的支点反力控制技术及精密机械切削技术,把计算机信息化技术用于传统的钢结构制造。(5)计算机叁维预拼分析即使单个节段都满足机加工精度标准要求,在现场逐段吊装时,如果各节段轴线与端面直角度的误差(20″)都在同一方向,塔柱的垂直度将会超过1/10000,何况安装时也会产生误差。另外,由于在室外进行二节段连续匹配预拼,难以避免过大的温度差的影响。如何预测钢塔的拼装精度,是令人担心的问题,也一直是世界各国孜孜以求的课题。本文利用API自动跟踪激光测量仪测量反映节段几何形状的特征点(端面角点)的叁维坐标,模仿逐段架设状态,进行计算机3D仿真分析,直接输出轴线偏位、垂直度、塔壁错边量等各项误差。为实现这一技术,自编了计算程序,并对该程序进行了检验,取得了很好的应用效果。(6)钢塔架设概要本章概要介绍了大规模钢塔的架设方法,南京长江叁桥钢塔架设的实测精度。实测值、二节段连续匹配预拼测量值、与计算机3D仿真分析值有较好的一致性。(本文来源于《铁道部科学研究院》期刊2007-03-01）
韩大建,宋雄彬,王海涛[7]（2005）在《带弹性支撑杆张拉结构整体找形分析的动力松弛法》一文中研究指出张拉结构与传统的钢、砼等刚性结构不同,是一种柔性的张力体系,其设计计算过程一般分为初始形状的确定(找形)—荷载分析—裁剪分析.传统的带弹性支撑杆的张拉结构如索网、索膜结构,在找形中往往忽略索网、索膜与弹性支撑杆的相互作用,本文在M ichael R.Barnes找形理论的基础上推导了张拉结构找形分析的动力松弛法的基本公式,同时充分考虑两者的相互作用,应用动力松弛法对这种结构进行整体找形分析,并通过算例验证了所提出方法的可靠性与适用性.(本文来源于《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊2005年11期）
王美丽,刘鹏[8]（2005）在《考虑整体分析的索膜结构的找形》一文中研究指出利用非线性有限元基本原理建立了钢—索—膜结构的有限元模型,推导出了考虑钢—索—膜整体分析的索膜结构的找形方法,并利用有限元软件ansys找形,对比说明了整体分析找形的必要性,并验证这种方法找形的可行性。(本文来源于《山西建筑》期刊2005年21期）
韩大建,苏建华[9]（2005）在《梁-柱支承的张拉膜结构整体找形分析》一文中研究指出用力密度法对梁-柱支承的张拉膜结构进行找形分析.在找形过程中考虑了膜体与梁-柱构件之间的相互作用.文中推导了结构体系的整体找形公式,其中梁-柱结构分别采用了小变形理论和有限变形理论建立模型,并编制了相应的找形分析程序.通过算例对这种带梁-柱支承的膜结构整体找形问题进行了分析和讨论,结果证明了文中方法的可行性.(本文来源于《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊2005年07期）
陈志华,王小盾,刘锡良[10]（1999）在《张拉整体结构的力密度法找形分析》一文中研究指出本文介绍了适用于带有索元的柔性空间结构找形的力密度法。对力密度法的基本公式修正后，将其用于张拉整体体系，并编制了相应的分析程序。对附加的约束条件，推导了扩展力密度法的基本公式。用本文编制的程序对叁棱柱单元体、四棱柱单元体及四面体复合单元进行了算例分析，并对较复杂的四面体复合体的找形结果进行了试验研究。(本文来源于《建筑结构学报》期刊1999年05期）
整体找形分析论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在诸多具有代表性的张拉整体结构找形方法中,一个有效的思路是将其归结为约束优化问题,从而运用非线性规划的方法进行求解。文中首先证明了约束优化问题的最优性条件与张拉整体结构平衡方程的等价性。随后,在优化模型的求解问题上,利用目标函数的梯度向量即为节点不平衡力这一重要关系,在梯度法的基础上引入动力松弛思想,让非平衡形态下的质点系在不平衡力的作用下开始运动,并通过"运动阻尼"使结构收敛至平衡位形。计算实践表明,引入动力松弛技术可确保迭代点在无需步长调整的情况下稳定而迅速地逼近极小点的邻域,改善梯度法在极小点附近收敛缓慢,须逐步减小步长以提高收敛精度的不足。由于目标函数中幂指数的取值对找形的成败影响较大,文中对此进行了重点探讨,建议其合理取值为3或4。在幂指数取定的情况下,通过调整权重系数和目标杆长控制结构位形,从而获取理想的找形结果。对于存在固定节点的索杆体系,还给出边界条件的处理方法,为开发新型空间结构提供有效的工具。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
整体找形分析论文参考文献
[1].伍艺.张拉整体结构多稳态找形分析及力学性能研究[D].东南大学.2018
[2].张沛,冯健.约束优化理论和动力松弛技术在张拉整体结构找形分析中的联合应用[J].土木工程学报.2015
[3].连仁包,王卫星.岩石节理裂隙骨架提取及其整体分形分析[J].福州大学学报(自然科学版).2014
[4].张娜,牛少儒.张拉整体索穹顶结构找形分析[J].科技创新与应用.2012
[5].王征.张拉整体结构的找形和稳定性分析[D].西安电子科技大学.2012
[6].王辉.南京长江叁桥钢塔节段制造及整体预拼的叁维仿形分析[D].铁道部科学研究院.2007
[7].韩大建,宋雄彬,王海涛.带弹性支撑杆张拉结构整体找形分析的动力松弛法[J].华南理工大学学报(自然科学版).2005
[8].王美丽,刘鹏.考虑整体分析的索膜结构的找形[J].山西建筑.2005
[9].韩大建,苏建华.梁-柱支承的张拉膜结构整体找形分析[J].华南理工大学学报(自然科学版).2005
[10].陈志华,王小盾,刘锡良.张拉整体结构的力密度法找形分析[J].建筑结构学报.1999