考虑内充气体与外部膜材共同作用的ETFE气枕力学性能及风致响应研究
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-11页 |
| 目录 | 第12-15页 |
| 1 引言 | 第15-39页 |
| 1.1 ETFE气枕式膜结构概述 | 第16-21页 |
| 1.1.1 ETFE膜材与ETFE气枕 | 第17-18页 |
| 1.1.2 ETFE气枕式膜结构的发展与工程应用 | 第18-21页 |
| 1.2 研究背景及目的 | 第21-23页 |
| 1.3 研究现状 | 第23-38页 |
| 1.3.1 ETFE气枕的力学分析与测试 | 第23-25页 |
| 1.3.2 充气膜结构的动力特性研究 | 第25-31页 |
| 1.3.3 薄膜结构的流固耦合效应研究方法 | 第31-37页 |
| 1.3.4 研究现状小结 | 第37-38页 |
| 1.4 本文研究工作安排 | 第38-39页 |
| 2 内充气体与外部膜材的共同作用理论模型 | 第39-61页 |
| 2.1 内充气体的简化模型 | 第39-40页 |
| 2.2 外部膜材平衡方程 | 第40-45页 |
| 2.2.1 结构非线性及大变形基本理论 | 第40-42页 |
| 2.2.2 张拉膜单元平衡方程 | 第42-44页 |
| 2.2.3 充气膜有限元平衡方程 | 第44-45页 |
| 2.3 内充气体平衡方程 | 第45-50页 |
| 2.3.1 内充气体的势流假定 | 第45-46页 |
| 2.3.2 气体有限元平衡方程 | 第46-49页 |
| 2.3.3 界面协调条件 | 第49-50页 |
| 2.4 充气膜结构的共同作用方程 | 第50-55页 |
| 2.4.1 共同作用方程的不同形式 | 第50-51页 |
| 2.4.2 共同作用方程的求解方法 | 第51-55页 |
| 2.5 数值算例 | 第55-59页 |
| 2.5.1 静力分析 | 第55-57页 |
| 2.5.2 自振特性分析 | 第57-59页 |
| 2.6 本章小结 | 第59-61页 |
| 3 ETFE气枕静力测试与数值分析 | 第61-83页 |
| 3.1 试验概况 | 第61-64页 |
| 3.1.1 模型设计及制作 | 第61-63页 |
| 3.1.2 试验方案 | 第63-64页 |
| 3.2 测试结果 | 第64-69页 |
| 3.2.1 形态测试 | 第64-65页 |
| 3.2.2 加载测试 | 第65-69页 |
| 3.3 基于共同作用模型的ETFE气枕数值模拟 | 第69-75页 |
| 3.3.1 共同作用有限元模型建立方法 | 第69-70页 |
| 3.3.2 数值结果与试验结果比较 | 第70-75页 |
| 3.4 ETFE气枕的承载力分析 | 第75-81页 |
| 3.4.1 失效模式与承载力确定方法 | 第75-78页 |
| 3.4.2 参数分析 | 第78-81页 |
| 3.5 本章小结 | 第81-83页 |
| 4 ETFE气枕动力特性研究 | 第83-115页 |
| 4.1 试验概况 | 第83-86页 |
| 4.1.1 模型参数 | 第83-84页 |
| 4.1.2 试验方案 | 第84-86页 |
| 4.2 ETFE气枕模态参数识别 | 第86-101页 |
| 4.2.1 模态参数识别方法 | 第86-91页 |
| 4.2.2 频率识别结果 | 第91-98页 |
| 4.2.3 振型识别结果 | 第98-99页 |
| 4.2.4 阻尼识别结果 | 第99-101页 |
| 4.3 ETFE气枕动力特性数值分析 | 第101-114页 |
| 4.3.1 不同数值建模方法讨论 | 第102-105页 |
| 4.3.2 共同作用模型分析结果与试验结果比较 | 第105-106页 |
| 4.3.3 影响因素分析 | 第106-114页 |
| 4.4 本章小结 | 第114-115页 |
| 5 风荷载作用下的ETFE气枕随机振动分析 | 第115-137页 |
| 5.1 ETFE气枕随机振动分析基础 | 第115-122页 |
| 5.1.1 薄膜结构风振分析方法 | 第115-119页 |
| 5.1.2 势流体单元的适用性分析 | 第119-122页 |
| 5.2 ETFE气枕的随机振动响应 | 第122-135页 |
| 5.2.1 计算原理及过程 | 第122-125页 |
| 5.2.2 气枕表面风压分布特点 | 第125-130页 |
| 5.2.3 气枕随机振动响应特点 | 第130-135页 |
| 5.3 本章小结 | 第135-137页 |
| 6 考虑流固耦合效应的ETFE气枕风致响应 | 第137-167页 |
| 6.1 流固耦合计算方法及实现 | 第137-140页 |
| 6.1.1 流固耦合界面协调条件 | 第137-138页 |
| 6.1.2 流固耦合系统的方程及求解 | 第138-139页 |
| 6.1.3 ETFE气枕流固耦合模型建立 | 第139-140页 |
| 6.2 流固耦合结果与随机振动结果比较 | 第140-154页 |
| 6.2.1 气枕表面风压 | 第141-142页 |
| 6.2.2 膜面位移 | 第142-146页 |
| 6.2.3 膜面应力与气枕内压 | 第146-151页 |
| 6.2.4 膜面速度及加速度 | 第151-152页 |
| 6.2.5 风振系数 | 第152-154页 |
| 6.3 参数分析 | 第154-164页 |
| 6.3.1 内力响应 | 第155-162页 |
| 6.3.2 流固耦合效应系数 | 第162-164页 |
| 6.4 本章小结 | 第164-167页 |
| 7 结论 | 第167-171页 |
| 参考文献 | 第171-181页 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第181-185页 |
| 学位论文数据集 | 第185页 |
