ansys空間結構的案例
.: 空間不均勻性作為結構特性表征金屬玻璃的結構-性能相關性
然而對于無序的金屬玻璃，還缺乏可以準確定義材料力學性能的結構參量。
【成果簡介】
為描述結構無周期性的金屬玻璃的力學行為，自由體積（free volume）、流變單元、以及剪切轉變區域（STZs）等概念已被引入金屬玻璃彈性-塑性轉變的研究中，來描述結構不穩定性。盡管流變單元和STZ理論是基于金屬玻璃結構不均勻性是剪切局域化及剪切軟化起源的假設，有關金屬玻璃結構不均勻性和宏觀力學性能之間的關系仍未明確建立起來。受實驗技術的限制，還未能描述金屬玻璃空間不均勻性，并確定其和宏觀力學性能之間本征關聯的定量關系。
近日，上海交通大學尖端物質結構研究中心團隊在Nature Communications上發表了題為“Spatial heterogeneity as the structure feature for structure–property relationship of metallic glasses”的文章。該工作報道了納米尺度空間不均勻性是金屬玻璃固有的結構特征，和強度及形變行為有著本征關聯。金屬玻璃的強度和楊氏模量可以通過空間不均勻性特征長度倒數的平方根來定義。此外，時間相關的應變弛豫的拉伸指數也可以通過特征長度來定量描述。該研究有力證明了空間不均勻性可作為描繪金屬玻璃力學性能的結構參量。
【圖文導讀】
圖1：不同熱力學狀態下金屬玻璃的空間不均勻性。
展開 大跨空間結構整體穩定分析指南
哪些結構需要？
我們知道在鋼構件驗算時，需要驗算腹板和翼緣的穩定性，保證板件的高厚比或寬厚比在一定限值范圍內，這叫局部穩定驗算。桿件是由腹板和翼緣組成的，即使腹板和翼緣不會局部失穩，如果桿件軸壓較大，或者長細比較大，還容易出現桿件層面的穩定問題，還需要桿件穩定驗算。
結構是由桿件組成的，對于某些結構（比如單層網殼）宏觀上結構內部存在較大軸壓力，即使我們保證了桿件層面穩定，也不能保證整體層面穩定。因此這類結構需要進行整體穩定驗算，這如同局部穩定和桿件穩定的關系。對于結構而言桿件就是結構的局部。而那些宏觀來看主要是抗彎的空間結構（比如平板網架）則無需進行整體穩定驗算，保證桿件穩定就可以了。
02
整體穩定分析的執行步驟
1）線性屈曲分析
線性屈曲分析沒有考慮缺陷、幾何非線性、材料非線性，是一個比較理想狀態，因此得到的臨界荷載系數偏大。
展開 gh參數化建模與空間結構
劃分網格時一定要足夠精細。
HyperWorks 在空間相機結構設計中的應用
在設計初期階段，為了驗證所設計結構的合理性，需對其進行靜 力學分析以及固有振動分析[1]。
本文在 SolidWorks 提供三維模型基礎上，利用HyperMesh對裝配體建立有限元模型，對其進 行了靜力分析和模態分析。驗證了結構設計的合理性，并為后續空間力學環境試驗提供參考。
2 空間相機結構
某 空間相 機結 構如 圖 1 所 示，包 括鏡 頭、焦 面盒 以及電 路板 組件。 整體 外包絡 尺寸 為191X110X143(mm)。
圖 1 某空間相機結構圖
3 有限元模型建立
3.1 幾何清理
此相機結構模型采用SolidWorks建立， 采用HyperWorks對其進行有限元分析之前，需將原裝 配體格式轉換為IGES格式，再導入至HyperMesh。原模型含有很多細節特征，如倒圓、小孔，以 及電路板上的很多小插件。如果要準確模擬這些特征，需要用到很多小單元，導致求解時間延長。 而對于設計初始階段，有限元分析只需要簡化的幾何模型，因此需要對這些細節信息進行簡化，以 便于網格劃分和分析。此外，模型的一些幾何信息在導入時可能會出錯，如導入曲面數據時可能會 存在縫隙、重疊、邊界錯位等缺陷，導致單元質量不高，求解精度差[2]。清理后的模型如圖 2 所示。
圖 2 幾何清理后的模型
3.2 網格劃分
由于該結構模型比較規則，尺寸不大，相機各部件均采用正六面體為主的實體單元建模。為了 簡化，鏡頭與焦面盒之間的聯接采用重節點方式。鏡頭內部結構的變形不是我們關注重點，采用 PMASS 質點單元代替內部結構，并用 RIGID 單元使質點單元與鏡頭成為一個整體。有限元模型如 圖 3，信息如表 1。
展開 
大空間火災下結構抗火有限元計算
分享一個大空間結構抗火的有限元案例，不足之處還請批評指教。
有限元分析對象為肋環型單層網殼，建筑高度設為6m，建筑面積約為500m2，采用矩形鋼梁200x200x10，材料為Q345，熱工參數取自歐規。
升溫曲線選擇李國強老師、杜詠老師的大空間建筑火災空氣升溫經驗公式。 大空間火災升溫曲線簡潔易懂，易于應用在工程計算中。
1、 大空間火災升溫曲線
參考文獻：
李國強,杜詠.實用大空間建筑火災空氣升溫經驗公式[J].消防科學與技術，2005,24(3):5.DOI:10.3969/j.issn.1009-0029.2005.03.006.
高大空間定義：
高大空間是指高度不小于6m、獨立空間地(樓)面面積不小于500m2的建筑空間。
火災中熱量傳遞：
火災中熱對流、熱輻射引起空氣升溫，火源熱量由空氣媒介經瞬態傳熱過程傳遞給構件，導致構件的升溫，從而引起構件的材性和熱物性變化。
火災中溫度非定場的簡化模型前提假設：
1) 火羽流呈對稱上升；
2) 火災發展at2增長型；
3) 建筑平面的長寬比≤2；
4) 火災為燃料控制型，燃燒物為木材；
5) 墻壁及頂面為混凝土；
6) 無排煙及噴淋系統；
得出溫度關于火源點呈極對稱：T（x,y,z,t）→T（x,z,t）
大空間建筑的屋蓋結構:
1) 對桿件結構而言,可按腹桿長度劃分一個網格單元(雙層腹桿可劃分兩個網格單元)；
2) 對平面梁板結構而言，樓(屋)面板的厚度相對很小,可視為平面問題，支撐樓(屋)面板的梁可視為桿單元主要沿桿長方向對構件離散化。
展開 大跨空間鋼結構選型及案例分享
(來源：鋼結構幕墻BIM)
基于COMSOL的空間調制電場誘導聚合物微納米結構成型
聚合物微納米結構由于獨特的物理和化學功能而受到越來越多的關注，可以廣泛應用于微流控、有機光電子、生物檢測等方面。在聚合物微納米結構制造方法中，空間調制電場誘導聚合物流變成形技術由于在材料普適性、結構均勻性等方面的獨特優勢，獲得了學術界的關注。“空間調制電場誘導聚合物流變成形”工藝采用結構化導電模板與涂覆有聚合物薄膜的導電襯底作為對電極，形成誘導模板/空氣/聚合物/導電襯底的多層結構。電極對之間施加電壓后，因模板結構的調制，在空氣-聚合物界面處形成隨空間位置變化的電場。這種“空間調制電場”產生的 Maxwell 應力張量驅動聚合物朝向誘導模板運動，形成具有一定形貌或尺寸的聚合物微納米結構。
數值模擬：針對目前線性穩定分析方法在空間調制電場誘導聚合物流變成形方面的不適用性，本章兼顧微納米尺度效應，建立了基于電流體動力學的兩相流動力學模型，并從力學分析角度出發研究了聚合物在空間調制電場作用下的流動成形機理，探討了成形過程中電場與聚合物流場間的耦合關系，深入理解空間調制電場誘導聚合物流變成形的本質原因。
兩相流動力學模型 ：由于聚合物復形過程中誘導模板與導電襯底的固定性，聚合物誘導流變過程的動態演變可歸結于外加電場作用下聚合物氣液界面的動態追蹤，在此，采用兩相流模型描述氣液界面形貌的演變狀態。在描述空間調制電場誘導聚合物流變行為中，需要解決的關鍵問題為：（1）電場與流場的耦合，即電場如何對流場產生作用力，流場如何影響電場分布；（2）準確的追蹤氣液界面，即如何展現電場誘導聚合物流變成形的動態過程。
展開 雙扭曲空間鋼管桁架屋面結構工程
滄州體育場主體結構為鋼筋混凝土框架結構，地上四層，屋蓋結構為橢圓形空間鋼管桁架結構體系。屋蓋的橢圓形結構長軸長271米，短軸長231米。整個屋蓋結構由20組環形桁架單元體沿橢圓形結構布置而成。每組環形桁架通過斜撐支撐在看臺E軸的三層結構柱上，底腳支座位于F軸一層結構柱上。每組環形桁架單元體由2榀主桁架、2榀次桁架、2榀封邊桁架和系桿組成。每榀桁架均由空間三維曲線組成，截面呈倒三角形，最大截面高4.5米、寬3米。鋼桁架最高點中心標高達42.1米。上、下弦桿主要截面為Φ273×8～Φ273×18，腹桿主要截面為Φ168×8、Φ219×12，材質均為Q345B。屋蓋鋼結構工程用鋼量約4000噸。
滄州體育場雙扭曲空間鋼管桁架屋面結構工程
滄州體育場鋼結構吊裝完成
結構形式復雜，安裝難度大，需設置大量臨時支撐
主、次桁架弧長最長達65米，投影長度達48米，桁架頂標高最高為42.1米，單榀最重達50噸，支點分別支撐于一層和三層結構柱上，每榀桁架均為空間三維構造，空間定位困難，且桁架吊裝到位后，需設置可靠的支撐。如何確保吊裝安全可靠且保質保量地完成鋼結構安裝是本工程最難、最重要的一點。
解決對策：使用大型的履帶吊車進行吊裝，并將桁架進行合理的分段，在分段點處設置支撐。桁架的支撐選用標準長度的Φ609×16圓管，圓管間使用Φ133×12鋼管作為系桿進行拉結。根據支撐高度的不同，Φ609×16圓管作為主桁架的支撐時可組拼成兩種形式：一種為門式，設置在主桁架以及次桁架兩個分段之間，組成門式框架結構；另一種為三角形，設置在主桁架與內封邊桁架接口位置。由于門式支撐設置在看臺結構上，為保證結構安全，在門式支撐架下設置橫向轉換梁，并在下部混凝土梁使用碗扣腳手架進行加固。
展開 拓撲優化在鳥巢式空間結構創新設計中的應用
本文利用簡化的鳥巢模型，借助Altair產品的變密度拓撲優化技術，嘗試探索大型空間曲面網狀結構的優化設計方法，拓撲優化結果如圖3、圖4所示：
圖3 網狀加強結構 圖4 主桁架結構
2、模型設置
分別利用體單元模型和殼單元模型進行了優化分析，網格模型如下圖所示：
結構載荷包括：自重、風載荷、地震載荷；
約束條件：結構接地邊界的自由度。
優化變量：所有設計空間。
約束條件：體積分數＜0.3。
優化目標：加權應變能最小。
3、路徑解讀
將拓撲結果利用多邊形建模工具進行結構轉化，具體過程如下所述：
①創建參考平面：在inspire利用草繪工具，創建參考平面，如下圖：
②內路徑設計：利用wrap工具，根據優化結果，設計內傳力路徑，如下圖：
③主支撐立柱設計：利用wrap、bridge工具，根據優化結果，設計內傳力路徑，如下圖：
④生成整體模型：根據結構的對稱性，利用鏡像工具，生成整體承載結構，如下圖：
4、課題總結
本文利用Ispire的先進優化工具及高效的拓撲路徑解讀工具，設計了鳥巢式空間曲面結構。本文中的模型對鳥巢結構及載荷進行了適當簡化，旨在進行結構設計方法的交流與探索。
最后附上模型及建模視頻，供交流使用。
cut_mirror.zip
展開 用戶論文分享 | 空間桁架結構減振設計與試驗驗證
空間桁架結構減振設計與試驗驗證
駱海濤1，富佳1，王鵬2，王巍2，陳寧2
摘要：
空間桁架結構由于管壁剛度大、末端載荷懸臂安裝，傳統直接敷加約束阻尼層的方法，減振效果并不明顯。通過減振優化技術，設計出空間桁架和航天載荷的最優結構。
這是一種打斷長管結構，在打斷后短管上敷加自由阻尼層，通過膠黏劑來進行連接。這種結構與直接在長管上敷加約束阻尼層的結構相比，減振效果更好，質量也更輕。采用B&K測試系統，對原始模型和打斷長管新模型進行了振動試驗過程中的數據采集，得到了空間桁架結構在X、Y、Z 3個方向上載荷測點的加速度響應情況。
試驗結果表明，打斷長管方案結合敷加黏彈性約束阻尼層的方法結構簡單、易于實現，能有效降低桁架末端航天載荷的振動水平，對其他空間結構的減振設計具有重要的借鑒意義。
關鍵詞：振動與波；空間桁架結構；黏彈性約束阻尼層；振動特性；加速度響應；
中圖分類號：TB535+.1；V216.2
文獻標志碼：A
DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-1355.2019.01.001
↓ 點擊圖片可放大查看
Brüel & Kj?r 2020年用戶論文征稿進行中，歡迎投稿！
知乎
世界上最安靜的房間 | 在消聲室靜靜是種什么樣的體驗 | 國產大飛機C919
拍西瓜的科學依據 | 聲學界吉尼斯 | 最冷的樂器 | 特別燒錢的坑
還有這種操作？ | 如何運用聲學知識幫助溝通障礙人群？
微信
都說索尼大法好，究竟好在哪？
聲振界第一玄學之聲品質 | 為何聲音聽起來“不舒服”？
展開 某體育場空間罩棚鋼結構rhino三維建模
犀牛三維結構模型.rar
歡迎免費下載，麻煩點個關注
結構與流體仿真 | Axiom Space利用仿真技術建造首個商用空間站
他指出：“我們通過運行Ansys Fluent獲得了仿真結果。我們構建解決方案、測試解決方案，觀察它的效果，然后多次迭代仿真與測試。推進器比沖的最大化能為整個系統帶來各種優勢。比沖效率越高，燃料箱越小。燃料箱越小，空間站可用空間就越大。依次類推，對空間站的各方面都有益處。”
空間站結構考量
Axiom Hub在未來將對接國際空間站和Axiom后續建造的商業空間站，它構成了宇航員的生活與科研的空間。Axiom Hub長60英尺、直徑15英尺，重量接近6萬磅。
Ondler表示：“這些太空艙是大型硬件構件。當內部充壓且外部處于真空狀態時，它們會出現延展、膨脹、彎折等現象。我們使用Ansys Mechanical幫助理解一切相關特征：比如它是如何彎折、應力點在什么位置，我們應改進哪一處的設計等。”
結構載荷將根據太空艙是否處于地面上、被運輸到發射架、或是承受發射時的強力而發生變化。熱載荷也會在太空中引起嚴重的結構問題，因為艙體向陽側的溫度會比背陰側的溫度高數百度。如果設計不當，產生的熱脹冷縮足以引起太空艙結構解體或出現屈曲現象。Ansys Mechanical可以幫助我們避免這種狀況。
Ondler表示：“我們使用Ansys Mechanical和Fluent的體驗非常棒，軟件界面易于學習且易于使用。
展開 空間大跨桁架結構多尺度節點有限元分析
空間大跨桁架結構多尺度節點有限元分析
【直播】大跨空間結構直接分析設計法，實例解析！
在實例中解讀空間結構關鍵性問題
課程背景
大跨度空間結構是國家建筑科學技術發展水平的重要標志之一。世界各國對空間結構的研究和發展都極為重視，例如國際性的博覽會、奧運會、亞運會等，各國都以新型的空間結構來展示本國的建筑科學技術水平，空間結構已經成為衡量一個國家建筑技術水平高低的標志之一。
隨著科技水平的提高，我國空間結構理論分析近年來得到了長足的發展，計算方法由連續化分析到離散化分析，由近似計算到精確分析，由等效靜力分析到直接動力分析，由線性分析到非線性分析。研究方法向理論、試驗與大量計算機分析相結合的方向發展。
課程內容
本系列課程共兩章節，行業頂級資源，首場免費！
掃描文末海報二維碼搶價值99元的免費入場券！
展開 基于遺傳算法優化阻尼器空間位置的結構振動控制
基于遺傳算法優化阻尼器空間位置的結構振動控制
李宏男 董松員 李宏宇
大連理工大學海岸和近海工程國家重點實驗室，沈陽建筑大學土木學院
摘要：通過對多層結構在二維地震動作用下的控制算法和控制機構布置準則的分析，建立了控制機構的布置優化模型，利用改進的遺傳算法中二進制單點交叉，避免了用懲罰函數。以一棟帶有阻尼器控制的結構為例，進行了數值計算和分析，結果與窮舉法比較表明，本文優化算法是快速而有效的。
關鍵詞：主動控制，遺傳算法，優化布置，阻尼器，多維地震動
內容簡介：
0 引言
1 運動方程及求解方法
2 控制機構的最優布置準則
3 采用的遺傳優化算法
3.1 編碼
3.2 適應度函數
3.3 選擇
3.4 改進的二進制單點交叉
3.5 變異
3.6 收斂
3.7 懲罰函數
4 數值計算及分析
5 結語
基于遺傳算法優化阻尼器空間位置的結構振動控制.pdf
展開 