李相勇[1]2003年在《塔架结构计算机辅助设计程序的研制开发》文中指出塔架结构被广泛应用于输电线路、无线电通讯及无线电广播事业中。其结构形式丰富，设计经验也较成熟。其结构计算机辅助设计的开发，不仅引起了许多大型软件开发商的关注，而且具有相当好的市场前景。 本课题是按照PKPM工程部的计划进行的，宗旨是为设计人员提供了一个方便快速准确的塔架结构建模系统。开发工作采用面向对象的程序设计方法，以使软件具有更好的可读性、可移植性、易维护性。 本文介绍的塔架结构计算机辅助设计系统目前由前处理模块、结构分析计算模块两大部分组成。作为CAD程序不可缺少的重要组成部分，前处理功能的目的是给设计人员提供一个灵活、直观、高效的工具，满足工程设计中数据的产生、输入、处理和校核等操作的基本需要。开发是在PKPM的CFG图形平台上进行的。 本文详尽地研究了塔架结构计算机辅助设计的前处理问题，及Windows环境下用Visual C++和Visual Fortran进行混合程序设计的方法。本工作的特点是引用现代面向对象的设计理念，采用面向对象的软件设计方法及软件开发环境。依照PKPM的总体布局要求，本工作采用设计语言C++，在CFG图形平台上进行塔架结构计算机辅助设计前处理的开发，完成了六种塔身结构、四种横隔形式、酒杯型塔头和扩展干字型塔头的处理工作，这些都是最常用的典型结构。选用例题对程序进行检验表明，程序不仅具备提供方便实用的前处理功能，而且结构计算分析结果是准确可靠的。
冯云巍, 杜新喜[2]2005年在《输电塔架结构CAD系统的研制与开发》文中指出基于我国电力行业标准《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002),利用ObjectARX技术开发了输电塔架结构计算机辅助设计系统。介绍了系统的结构和主要功能,对系统的编制原理及各个功能模块进行了分析和说明。探讨了如何应用ObjectARX二次开发工具对AutoCAD数据库进行操作并实现各模块的不同功能。
许燕[3]2005年在《风力发电机组关键部件的有限元分析》文中进行了进一步梳理本文论述了风力发电的优势及风力发电产业在中国的发展及现状,针对风力机的发展趋势和一些机械问题,结合有限单元法静力学和动力学的基本理论,充分利用有限元软件ANSYS,对风力机的关键部件塔架、齿轮和叶片做了详细的动静态有限元分析并对其结果进行了研究。1.对无门洞和有门洞且在不同方位下风力机塔架的受力情况,利用有限元对其进行了详尽的静态分析和校核,并根据分析结果确定了在特定环境下门洞的开口方向。同时对塔架在软、硬地基不同情况下进行了模态分析,得到其低阶频率和振型。分析表明,塔架的固有频率不仅和塔架的材料、几何尺寸有关,还与轮毂和机舱的质量及地基有关。2.对齿轮做了弯曲强度分析和模态分析,校核了齿轮的弯曲强度,研究了斜齿轮体的固有振动特性;归纳出齿轮主要振型类型及各种固有振型对齿向载荷和齿间载荷的影响及设计中应该考虑的问题。3.对风力机叶片作了有限元模型方法的探讨和振动模态分析,得到其固有频率和振型,根据结果配置叶轮叶片和塔架系统的固有振动特性,使塔架避开叶轮运转时产生的激振力频率,控制好塔架系统的振动响应。文中通过对风力机组关键部件的动静态分析和研究,总结了各关键部件的应力分布和模态振型,并对结果作了分析,为今后风力机的整机特性分析奠定了基础。
姜香梅[4]2002年在《有限单元法在风力发电机组开发中的应用研究》文中进行了进一步梳理大型水平轴风力发电机组运行在复杂的自然环境中，所受载荷情况非常复杂，而且随着风力机组的大型化发展，柔性塔架的出现、玻璃钢叶片的应用，使得风力机及其零部件的静动态问题更加突出。本文基于有限单元法静力学和动力学基本理论，根据大型水平轴风力发电机组及其零部件的力学模型，分别讨论了静动态分析中，风力发电机组筒形塔架、轮毂、机舱底座和叶片有限元模型建立和单元类型选择的基本原则和方法；探讨了在无法精确地建立实体模型的情况下，如何利用有限单元法动力学分析的基本原理建立有限元模型，进行动力学分析；然后以新疆金风科技股份有限公司研制的XWEC-Jacbos-43/600型号的风力发电机组为例，对它的塔架、轮毂和机舱底座的静态特性以及塔架和叶片的动态固有特性进行了计算和分析,从而验证了本文所研究的方法的正确性；并对有限元法在风力机疲劳问题以及风诱发作用下的塔架的响应中的应用作了有益的探讨；为大型风力发电机组主要部件的分析和设计提供科学可靠的依据，进而推动国产化大型风力发电机组的商业化和产业化进程。
徐建波[5]2008年在《基于ARM的小卫星塔架测试系统的研究》文中研究指明随着卫星技术的不断发展,卫星被广泛的应用于电信、气象、资源普查和军事侦察等领域。而小卫星以其小型化、微型化、高密度、软件化和智能化等特点受到越来越多的青睐。小卫星在升空之前,为了保证可靠性必须对其进行测试,这种测试就是卫星的塔架测试。卫星塔架测试是卫星在装入运载火箭发射仓后到火箭发射升空之前的测试,是卫星地面测试的延伸。当前,基于ARM处理器的各类产品层出不穷,但是这些产品在应用ARM时其开发平台主要还是集中在Windows平台上。论文针对南航“天巡者一号”微小卫星,以ARM处理器为核心,构建了一个嵌入式测量系统,旨在运用一种基于Linux平台的ARM嵌入式开发模式。本文设计的塔架测试系统分为前端测控系统和后端监控PC机两个部分,是一种包含上下位机的分布式结构。下位机主要负责对微小卫星模拟信号、数字信号进行采集及对星上关键点进行控制等;上位机则充分利用了面向对象的技术,实现任务的封装和属性的继承扩展,在VC6.0编程环境下,上位机实现与下位机、微小卫星星务系统和地面测控中心的通信,并通过构建本地数据库实现测试信号和测试信息的存储和查询。论文首先讨论了嵌入式硬件的设计,然后分析了在Linux GCC环境下ARM嵌入式软件的开发过程,设计了基于Windows平台的多线程监控软件。在卫星测试中设计了专家系统与自动化测试相结合的故障诊断方法,提高了系统测试南航微小卫星的可靠性和安全性,提升了对微小卫星故障诊断的能力。本文针对南航“天巡者一号”微小卫星设计的塔架测试系统具有自动测试、故障诊断、远程测试、小型化、成本低及开发周期短等特点。最后本文对课题进行了总结和工作展望。
谢海涛[6]2007年在《输电塔结构优化方法研究》文中认为随着我国国民经济的飞速发展，对电力的需求也将越来越大。因此，将有越来越多的输电铁塔用于各种各样输电线路的建设中，钢材的消耗量也会越来越大。所以展开结构优化研究，对减少钢材用量，提高设计水平，有着重要意义。本文应用有限元、优化设计等理论，结合输电塔结构自身特点，对该结构的优化设计进行了研究。应用FORTRAN语言编制了叁维桁架结构的有限元分析程序模块，并利用有限元软件ANSYS验证了有限元程序的正确性。还基于对大型结构优化效率的考虑，对离散变量优化设计中的相对差商法进行了改进。并根据输电铁塔的设计规范和结构特点，建立了输电塔结构优化设计的数学模型，还用FORTRAN语言编制了基于改进的相对差商法设计思想的优化设计程序模块。并结合数据前后处理的程序模块，形成了输电塔结构整体优化设计的应用软件，而且还通过多个算例对该软件的适用性、准确性和先进性进行了验证。
葛奇鹏[7]2010年在《基于OSG的计算可视化仿真关键技术》文中研究表明计算可视化仿真是新兴起的一种技术,它的主要思想是将计算机科学计算和叁维视景仿真相结合以实现优势互补的目的,不仅最大程度的利用了计算机科学计算的精度和可靠性,又给予了观察者最直接最真实的显示效果,还具有很强的交互性和易操作性。但是计算可视化仿真又有其不可避免的问题,众所周知,计算机科学计算如有限元分析力学的结果繁杂、数据量巨大,而视景仿真必须是可交互的、实时的,如何提高可视化显示海量数据的效率,无损或少损地反映计算机科学计算数据场是计算可视化仿真的重中之重。本文以OSG可视化函数库为平台,在win32平台下结合vs03开发了一套较为完整的塔架力学仿真可视化系统,在这个系统利用塔架结构数据以及相应的ANSYS桁架应力计算数据渲染出了一个可交互的塔架仿真图像,可以依靠它进行塔架设计的观察和塔架应力结构的观察,程序主要实现的算法有:基于Flyweight设计模式的塔架结构绘制算法;光照,阴影算法在塔架仿真中的应用;科学计算物理场拾取表现算法以及基于纹理映射的叁维仿真算法。这个系统基本实现了叁维塔架结构自动生成、应力云图可视化的功能需求,并具有比较强的实用性和很大的扩展潜力,这个技术甚至可以扩展到更普遍的领域,如军事演习仿真、影视业、电子娱乐业等等。
袁景凌[8]2004年在《结构状态智能模拟方法研究》文中指出计算机在土建工程中的应用大约有40多年的历史，计算机仿真模拟是利用计算机对物理过程、系统结构以致社会经济等过程进行比较逼真的模仿，这一技术在土木工程中已有不少应用，如结构构件破坏的模拟、岩土失稳的模拟等。本文是以国家重点实验室项目“结构抗震智能模拟”以及“深圳市民中心大型屋顶网架结构健康智能监测系统”为研究背景，进行在由物理模型、数值方法、和可视化技术相结合的动态模拟技术的基础上，附以信息处理智能技术的结构状态智能模拟方法的研究。 目前，工程结构朝着大型、巨型发展，材料多样，体型巨大，结构复杂，按传统的分析方法分析，高速、大型的计算机计算结果输出一大堆数据，令人难于把握。原有的土建工程信息处理方法已不能满足用户的准确、直观、迅速、可交互及分布式等多样性需求，因为我们需要不断获取数据、分析数据和处理数据，且需对这些信息和数据进行快速处理，以便及时反馈用于结构优化设计、项目施工管理和结构健康监测等方面，故对数据和信息数字化、定量化以及智能化处理的要求日益提高。因此将融合了先进的计算机科学技术的结构状态智能模拟方法应用到土建工程领域，已成为推动土建工程理论深入研究和技术迅速发展的巨大动力。 本文提出了一套结构状态智能模拟方法，该方法主要结合信息处理智能技术、科学计算可视化技术、计算机动态模拟及仿真技术、基于XML的可视化接口技术、软构件技术及工程数据库等技术，充分将先进的计算机科学技术与土木工程领域的结构分析与优化相结合，使其不仅能有效直观地反映问题，有效地辅助结构分析与优化，而且能解决传统方法因数据不足或干扰给结构分析带来的困难，为结构受力动态分析及系统健康监测提供了先进的技术手段。 本文的研究内容主要包括： (1)研究几类典型的结构分析模型及结构动力响应模拟方法。收集整理了包括深圳市民中心大型屋顶网架结构和重庆水族馆地下通道在内的典型结构的 武汉理工大学博士学位论文有限元分析结果数据，为结构分析结果的可视化提供分析模型。 (2)研究结构分析结果数据特征和有限元分析结果的叁维可视化技术，对通用有限元软件的后处理功能实现可视化和采用直接编程手段实现可视化进行比较。 (3)研究了基于XML的可视化接口技术。对几类结构建模软件和有限元分析软件包括Auto以D，3DMAX和Algor，ANSYS等进行分析，用结构化数据描述的标识语言枷L实现了几种软件结果数据文件间和工程数据库间的统一接口，为后处理可视化提供便捷有效支撑。建立具有扩展功能的结构分析结果数据的可视化接口，实现智能模拟环境。 (4)提出了智能可视化的概念，并研究结构状态智能模拟不同阶段中相应的智能方法，进行可视化数据的智能预测与处理，建立可视化数据获取和表现的智能方法库，以实现智能可视化。重点研究几种能较好地进行小样本数据模拟可视化的改进灰色模型(包括灰色RBF静态预测模型和基于GM(1，l)新陈代谢动态预测灰色模型)及结构分析结果数据的知识化方法。 (5)提出了结构状态智能模拟骨架的概念，综合信息处理智能技术、混合编程技术、可视化技术、面向对象建模与分析技术及工程数据库等技术，利用可视化编程环境，结合visualC++(或nephi等)和勿enGL，Fortran Station，Mat lab及各种图形软件、有限元分析软件，对结构状态智能模拟骨架进行研究与实现。 本文研究一套能协助结构设计、施工管理、受力分析和健康监测的较通用的结构状态智能模拟方法，提出建立智能模拟骨架，并能在诸多典型工程中得到应用。结论和展望部分希望在今后的工作中能更深入研究结构仿真分析方法，大规模数据的并行算法，实时可视化技术和沉浸式虚拟现实技术(Inunersionvirtual Reality)，克服国内类似软件功能单一和国外软件建模复杂等缺点，使智能模拟环境既具有工程实例应用的特殊性，又具有一定的通用性。
张宏胜[9]2004年在《虚拟建造在钢结构工程施工中的研究与应用》文中研究指明随着国家经济的发展,工程建设规模日益扩大,大量新型的建筑结构和个性化建筑不断出现。建筑施工的手段和方法也随之发生了重大变化。以往采用的以经验为主的施工方法在这类工程中显得不相适应。施工方案的论证和大量复杂计算、验算需要采用有效的分析手段,在一些特殊工程中,在投标阶段就需要进行深入细致的方案论证和验算。同时在大型工程投标工作中,涉及的人员多、专业面广,方案的讨论、优化工作往往因为表现方式不直观,数据不充分,而使工作效率低下,甚至影响到方案合理性、安全性。本文在分析研究国内外虚拟现实技术研究现状基础上,抓住建筑工程施工面临的紧迫问题,全面系统深入地进行理论研究、实践研究,借鉴虚拟现实技术在制造业研究和实践的经验,结合钢结构典型工程进行工程应用研究,力图走出过分依赖经验的老路,对虚拟现实技术在钢结构工程施工中应用进行了艰苦的探索。本文取得的主要成果如下:(1)在系统分析和研究建筑业历史沿革和发展趋势的基础上,探讨了虚拟现实技术从制造业走向建筑业的可能性,通过建造业的 TFV 理论将建造业与其他工业统一在相同的生产理论之上,为建造业利用其他行业,尤其是制造业的先进技术和理论模式提供了理论依据和实现方法。(2)分析研究国内外虚拟现实技术研究和应用现状,结合虚拟技术运用于建造业的发展要求,借鉴虚拟技术在制造业的研究成果和实践经验,尝试构建了虚拟建造的理论体系,研究和论述了虚拟建造的定义、核心技术和支撑体系。对虚拟建造理论体系的发展、完善和实践运用有重要的理论和工程意义。(3)创建了基于虚拟施工平台的钢结构主控式施工方案设计模式,对钢结构施工方案的虚拟仿真分析,从设计原理、功能和应用模式上提供了理论依据和工作程序。(4)运用以上理论,国内首次尝试在上海正大商业广场钢结构工程施工中应用以虚拟现实为基础的虚拟建造技术,成功实现了对施工过程的虚拟分析,创造性地解决了该工程安装节点复杂多样、吊装空间狭小容易发生相互干涉和工期紧的工程技术难题,实现了安全、优质和高效的目标。(5)针对广州体育馆大跨度空间桁架+交叉支撑拉索轻型钢结构屋盖这一国内首次使用的结构形式,加之构件几何尺寸细小、刚度小、稳定性差,安装和拆除过程中各工况内力变化复杂且相互影响的技术难题,运用虚拟建造技术对施工方案中八大难题进行仿真分析,为实际施工提供科学的理论依据,大 I<WP=6>中文摘要大提高了施工方案的可行性和先进性,取得了很好的经济和社会效益。(6)在广州新白云机场机库钢结构工程中,将虚拟仿真分析应用于多吊点非对称钢屋架整体提升施工,模拟、分析提升过程桁架在自重和恒载作用下挠度值,为设计预拱或拼装预拱提供了理论依据;验算提升过程中提升差以及由于提升差而导致的结构内力变化,对构件进行加固或处理,确保了提升过程的安全可靠;同时在整体提升设计计算、大面积钢屋盖地面组拼工艺、计算机控制液压整体提升技术、整体提升监测技术和测控工艺等方面,形成了完善的成套技术,是钢结构施工技术的又一次创新。(7)结合工程实际,在钢结构施工图深化设计和施工方案拟定优选中,研究和实践虚拟建造技术,解决钢结构施工中的普遍技术难题,极大的丰富了钢结构施工图深化设计和施工方案优选的手段,具有广泛应用价值和推广价值。本文立足于学科前沿,对虚拟建造在钢结构工程施工中的研究与应用进行了系统深入的研究,具有很高的理论和应用价值,本文的成果填补了国内空白,彻底改变了建筑领域长期以来存在的不可逆状态,使得方案比较和优化真正成为可能,确保了工程施工的安全,创造了好的经济效益,是建筑行业今后发展的方向。
马昊旻[10]2001年在《水平轴风力机桨叶结构动力学特性研究》文中进行了进一步梳理本文用模态分析的方法研究了水平轴风力机桨叶的结构动力学特性。模态分析是近年来应用于运动系统结构动力学研究的主要方法，对于风力机叶片这样的多自由度不规则形状结构，应用模态分析的方法更具有实际意义。模态分析主要可分为实验模态分析和计算模态分析两种方法。 本文首先从实验模态分析和基于有限元算法的计算模态分析两个方面入手，对自行开发的300W风力机桨叶建立模型并分析其模态特性，得出了合理的叶片有限元计算分析模型。在此基础上，应用该计算模型研究了自行开发设计的600kW大型风力机桨叶的结构动力学特性。 对小型300W桨叶的实验模态分析通过对输入和响应信号的测量，经过分析系统（DAS）进行参数辨识，获得桨叶的模态特性参数——固有频率和振型。计算模态分析采用了有限元的方法，在自行开发的风力机气动与结构CAD软件中进行建模和前处理网格划分，然后用Algor-FEA有限元分析软件计算该300W叶片的模态参数。通过两种分析方法的分析结果得出了该风力机桨叶的结构动力学特性。 在研究上述300W叶片模态特性的同时，分析了建模过程中约束条件和积分阶次的不同对计算结果的影响，得出最为合理的计算模型。应用所得的计算模型，用有限元的方法研究了600KW大型风力机桨叶的结构动力学特性。最后，经过与商用软件Bladed for Windows对该桨叶的计算结果对比，分析了本文所采用的计算模态分析方法的可靠性。 为了更有效地进行计算模态分析，本文用C++语言对BladeDesign forWindows1.0风力机CAD设计软件进行升级，开发了结构动力学分析模块。该软件是汕头大学能源研究所承担的国家九五攻关课题“风力机气动与结构设计软件开发”。结构动力学分析模块利用基于Visual C++开发环境的Object ARXSDK对AutoCAD进行二次开发，实现桨叶的建模和网格划分。
参考文献：
[1]. 塔架结构计算机辅助设计程序的研制开发[D]. 李相勇. 西安建筑科技大学. 2003
[2]. 输电塔架结构CAD系统的研制与开发[J]. 冯云巍, 杜新喜. 中国科技信息. 2005
[3]. 风力发电机组关键部件的有限元分析[D]. 许燕. 新疆大学. 2005
[4]. 有限单元法在风力发电机组开发中的应用研究[D]. 姜香梅. 新疆农业大学. 2002
[5]. 基于ARM的小卫星塔架测试系统的研究[D]. 徐建波. 南京航空航天大学. 2008
[6]. 输电塔结构优化方法研究[D]. 谢海涛. 哈尔滨工程大学. 2007
[7]. 基于OSG的计算可视化仿真关键技术[D]. 葛奇鹏. 华中科技大学. 2010
[8]. 结构状态智能模拟方法研究[D]. 袁景凌. 武汉理工大学. 2004
[9]. 虚拟建造在钢结构工程施工中的研究与应用[D]. 张宏胜. 重庆大学. 2004
[10]. 水平轴风力机桨叶结构动力学特性研究[D]. 马昊旻. 汕头大学. 2001
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