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文檔簡介
1、課題名學(xué)生姓指導(dǎo)教南京大學(xué)稱:結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)(楷體三號加粗)王亮學(xué)號:201020121趙麗講師李艷講師機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化(機(jī)械設(shè)計(jì))MK2110數(shù)控磨床動力學(xué)模擬與床身名:師:所在院(系)部:專業(yè)名稱:2012年00月00日1根據(jù)南京大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文) 工作管理規(guī)定,學(xué)生必須撰寫畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報告 ,由指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查,系教學(xué)主任 批準(zhǔn)后實(shí)施。2開題報告是畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù) 材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作前期內(nèi)完成,開題報告不合格 者不得參加答辯。3畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是,逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)
2、要明確、嚴(yán)謹(jǐn),語言通順,外來語要同時用原文和中文表達(dá)。第一次出 現(xiàn)縮寫詞,須注出全稱。4本報告中,由學(xué)生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述,應(yīng)不少于 2000 字,沒有經(jīng)過整理歸納,缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而 成的開題報告按不合格論。5.開題報告檢查原則上在第 24周完成,各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題檢查 后,應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報告。學(xué)生姓名王亮指導(dǎo)教師趙麗、李艷課題來源課題名稱畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義頁碼起始頁畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報告自擬課題201020121講師、講師所在院(系)課題類型宋體五號,以下四行同機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化(機(jī)械設(shè)計(jì))機(jī)械工程學(xué)院工程技術(shù)研究MK2110數(shù)控磨床動
3、力學(xué)模擬與床身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)課題背景:(標(biāo)題按小四黑體)隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的形成,整個機(jī)床行業(yè)的市場競爭必將愈演愈烈。目前,國內(nèi)機(jī)床產(chǎn)品的技術(shù)水平還相對落后,就設(shè)計(jì)方法而言,尚處于經(jīng)驗(yàn)、靜態(tài)和類比的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)階段,對動力學(xué)模擬和結(jié)構(gòu)動態(tài)特性考慮得不多,動態(tài)優(yōu)化軟件使用率也相對較低。新產(chǎn)品開發(fā)缺少結(jié)構(gòu)動力學(xué)建模和優(yōu)化的動態(tài)設(shè)計(jì)方法,就很難提高機(jī)床質(zhì)量和生產(chǎn) 效率。中國的機(jī)床制造行業(yè)的形勢將變得更為嚴(yán)峻, 將面臨更為強(qiáng)大的競爭對手,如果我們的機(jī)床制造企業(yè)還沒有先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造手段作為技術(shù)支撐,仍然抱著傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法不放,那么靠什么與對手進(jìn)行競爭?如何在國外高檔機(jī)床大舉進(jìn)攻中國市場的嚴(yán)峻形勢下,保留住中國
4、機(jī)床原有的半壁江山?然而可喜的是, 國內(nèi)己有許多制造企業(yè)和科研院所認(rèn)識到了這一點(diǎn),高檔機(jī)床的設(shè)計(jì)制造是戰(zhàn)略行業(yè),中國不能在這種行業(yè)上受制于人,必須加快先進(jìn)動態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)向具體產(chǎn)品開發(fā)的應(yīng)用轉(zhuǎn)移。東南大學(xué)、天津大學(xué)和昆明理工大學(xué)等高校在這方 面己進(jìn)行了研究,取得了一定的成果【2】。為此,本畢業(yè)設(shè)計(jì)以MK2110數(shù)控磨床的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),著重對磨床的動力學(xué)和床身的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了細(xì)致的研究。(小四宋體)課題內(nèi)容:1.提出:對于高速磨床來說,磨削精度是影響磨削質(zhì)量的關(guān)鍵因 數(shù),而電主軸芯在磨削過程中的運(yùn)動變形又是影響磨削精度(如表面磨削波紋等)的重要因素。用傳統(tǒng)的剛性體來模擬電主軸芯的運(yùn)動難地模擬實(shí)
5、際工況下變形情況,若不考慮柔性體的影響,將會存以,有必要用柔性體代替剛性體對電主軸芯進(jìn)行動力學(xué)分析。磨床床身是磨床的重要基礎(chǔ)件,起著支撐工件、工作臺、 床頭箱和內(nèi)圓磨削裝置關(guān)鍵部件的作用。它的動態(tài)特性和靜態(tài)特性直 接影響磨床的加工精度和工件的表面粗糙度,關(guān)系到磨床是否能安全 可靠的工作及整機(jī)的使用壽命。因此有必要了解床身結(jié)構(gòu)本身具有的 剛度特性和動態(tài)特性,對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以提高磨床整體的動靜態(tài) 性能。2. 解決方法:虛擬樣機(jī)技術(shù)是在設(shè)計(jì)階段就對設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行性能測試,從而使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品最大可能的滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。通過運(yùn)用 ADAMS軟件對剛性體和柔性體模型整體進(jìn)行動力學(xué)仿真 【3】。運(yùn)用有限元
6、ANSYS軟件對床身進(jìn)行靜剛度分析和模態(tài)分析,通過改變床身 內(nèi)部筋板布局對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。有限元(Finite Element Analysis )畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義的核心思想是結(jié)構(gòu)的離散化,就是將實(shí)際結(jié)構(gòu)假想地離散為有限數(shù)目 的規(guī)則單元組合體,實(shí)際結(jié)構(gòu)的物理性能可以通過對離散體進(jìn)行分析, 得出滿足工程精度的近似結(jié)果來替代對實(shí)際結(jié)構(gòu)的分析 【4】。3 .設(shè)計(jì)內(nèi)容:針對該磨床進(jìn)行力學(xué)分析,應(yīng)用動力學(xué)分析軟件ADAMS進(jìn)行工作狀態(tài)下運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)模擬分析,并應(yīng)用有限元軟 件ANSYS進(jìn)行靜剛度分析、模態(tài)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。其中靜剛度分析 主要是研究磨床床身在固定載荷的作用下的變形及應(yīng)力狀況,這對掌
7、握機(jī)床的機(jī)械特性大有幫助;其次,床身結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性是影響磨床 產(chǎn)品性能的關(guān)鍵因素之一,而研究其動態(tài)特性的方法主要是進(jìn)行模態(tài) 分析,主要內(nèi)容是確定磨床床身的震動特性既固有頻率和主振型,它 們是承受動載荷的重要參數(shù);最后是通過改變磨床床身內(nèi)部筋板布局, 分析各布局的動靜態(tài)特性,進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。課題意義:僅僅建立一個真正反映結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動態(tài)特性的磨床動力學(xué)模型,是進(jìn)行結(jié)構(gòu)動態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)的先決條件,而不是最終的目的。 動態(tài)設(shè)計(jì)的最終目的,是利用系統(tǒng)的動力學(xué)模型以期獲得一個具有良好的 靜、動態(tài)性能機(jī)床結(jié)構(gòu)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。通過對磨床進(jìn)行力學(xué)分析, 應(yīng)用動力學(xué)分析軟件 ADAMS進(jìn)行工作狀態(tài)下運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)模擬分析,
8、通過虛擬試驗(yàn)和測試, 在產(chǎn)品開發(fā)階段就可以幫助設(shè)計(jì)者發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷,并提出改進(jìn)方案。應(yīng)用有限元分析身進(jìn)行靜力學(xué)分析和模態(tài)分析,可以通過變形云圖,弱環(huán)節(jié)以及結(jié)構(gòu)固有頻率, 通過對薄弱環(huán)節(jié)的分析,優(yōu)化結(jié)構(gòu)。ANSYS,對床查看結(jié)構(gòu)的薄提出解決方案,國內(nèi)外研究現(xiàn)狀:目前,磨床的動特性分析主要以有限元法為主,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,普遍采用通用的工程有限元軟件進(jìn)行建模、 優(yōu)化與仿真計(jì)算, 所建的模型由試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。我國機(jī)床工業(yè)至今仍與國外存在著 技術(shù)上的差距,不少國外機(jī)床在樣本中標(biāo)明他們的床身、立柱等基礎(chǔ) 件經(jīng)過了有限元分析,因而具有優(yōu)異的動、靜剛度、熱變形等性能,但我國的機(jī)床樣本中做的很少。不過我國
9、高校、研究所等單位已經(jīng)擁文獻(xiàn)綜述有了這方面的技術(shù)資源。美國Catholic大學(xué)GBiabchi等進(jìn)行了機(jī)床的動態(tài)設(shè)計(jì)與控制相結(jié)合的研究【5】,Michigan大學(xué)的T.Jiang和M.Chiredast在應(yīng)用有限元法 和動態(tài)分析的基礎(chǔ)上,利用數(shù)學(xué)模型來模擬機(jī)床結(jié)構(gòu)的聯(lián)接形式,建 立了機(jī)床整機(jī)的動力學(xué)模型,并對機(jī)床結(jié)合面聯(lián)接件的位置與數(shù)量進(jìn) 行了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)【6】。陜西理工學(xué)院侯紅玲等在對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析時,將ANSYS與ADAMS兩個軟件結(jié)合使用,可以精確模擬整個系統(tǒng)的運(yùn) 動,取得動力學(xué)仿真結(jié)果。ADAMS軟件是著名的機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)仿 真分析軟件,分析對象主要是剛體,但與 ANSYS軟件
10、結(jié)合使用可以考慮分析零部件的彈性,同樣 ADAMS的分析結(jié)果可為ANSYS分析提供相應(yīng)的邊界條件。這些工作對于支持并加快提升企業(yè)的自主技術(shù) 創(chuàng)新能力具有一定的意義【7】。東南大學(xué)的陳新、孫慶鴻在 ANSYS軟件上建立高精度內(nèi)圓磨床M2120A整機(jī)結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型和動力學(xué)分析。在建模過程中,分別采用體單元、彈簧一阻尼單元和 3D梁單元、三維接觸單元模擬主要零 部件、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和結(jié)合部【8-9】,該方法采用有限元法,用商品化軟件進(jìn) 行建模和分析,全部采用軟件中的現(xiàn)有單元,其效率和精度高。湯文成等【10-12】對床身結(jié)構(gòu)的靜、動態(tài)特性進(jìn)行分析和優(yōu)化設(shè)計(jì),通過分析和研究得出改變床身的筋板類型和布局設(shè)計(jì)是提
11、高床身床身結(jié)構(gòu)的靜、動態(tài)特性的有效手段,并且提出了以導(dǎo)軌的振動變形量作為床身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù),建立了床身的結(jié)構(gòu)模型,以床身的結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,各設(shè)計(jì)變量對床身動態(tài)性能貢獻(xiàn)加權(quán)作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù),最后得到最優(yōu)的床身設(shè)計(jì)方案,同時在機(jī)床的參數(shù)化設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了有益的嘗試。通過以上的綜述可以看出,應(yīng)用ADAMS軟件對機(jī)床結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的研究基本以機(jī)床單件或部分子結(jié)構(gòu)的組合為對象,機(jī)的角度建立包括主軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在內(nèi)的整機(jī)完整的動力學(xué)模型進(jìn)行研究相對較少,而且運(yùn)用柔性體理論對磨床整體進(jìn)行動力學(xué)仿真分析也不多見,大部分還是剛性體仿真。另外,對床身進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時還是局限于改變筋板橫向或徑向數(shù)目進(jìn)行優(yōu)
12、化設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn):從整1.2.3.4.5.陳新,高精度內(nèi)圓磨床結(jié)構(gòu)動力學(xué)建模與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究南京:東南大學(xué)博士學(xué)位論文,2001毛海軍,新一代數(shù)控內(nèi)圓磨床的動力學(xué)建模與優(yōu)化東南大學(xué)博士學(xué)位論文,2000D,D,南京:李增剛,ADAMS 入門詳解與實(shí)例M,北京:國防工業(yè)出版社,2006張朝暉,ANSYS11.0結(jié)構(gòu)分析工程應(yīng)用實(shí)例解析(第二版)M,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.1Biabchi.G, Paolucci.F,Towards Virtual Engin eer in Machi ne ToolsDesign.Annals of the CIRP,1996,45(1):381384Ji
13、ang.T,Chirehdast.M.A,System Approach to Structural TopologyOptimization:Designing Optimal Connections.Journal of MechanicalDesig n,1998,(12):619621侯紅玲,基于ADAMS和ANSYS的動力學(xué)仿真分析J,現(xiàn)代機(jī)械,6.7.2005 (4) :62 638.周德廉,陳新,孫慶鴻,高精度內(nèi)圓磨床整機(jī)動力學(xué)建模及優(yōu)化設(shè)計(jì).東南學(xué)學(xué)報.2001,31(2):35389.陳新,機(jī)床結(jié)構(gòu)的動力學(xué)模型建立及其動態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)龍江:哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士論文.198710.湯
14、文成等,機(jī)床大件結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)1996(5) :3538研究內(nèi)容D,黑J,東南大學(xué)學(xué)報,11.湯文成,工程結(jié)構(gòu)分析的現(xiàn)狀與應(yīng)用的若干問題J,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造,1996(10):17 1912.湯文成,板厚對機(jī)床床身的動靜特性的影響床,1997(3) :2831J,制造技術(shù)與機(jī)研究內(nèi)容:針對MK2110數(shù)控內(nèi)圓磨床,應(yīng)用多體動力學(xué)分析軟件ADAMS進(jìn)行工作狀態(tài)下剛性體動力學(xué)仿真。將電主軸芯柔性化,進(jìn)行工作狀態(tài)下柔性體動力學(xué)仿真。應(yīng)用有限元軟件ANSYS 對磨床床身進(jìn)行靜力學(xué)分析、模態(tài)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。其中靜力學(xué)分析主要是研究磨床床身在最大工作載荷的作用下的變形及應(yīng)力狀況,這對掌握機(jī)床的機(jī)械
15、特性大有幫助;另外床身結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性是影響磨床產(chǎn)品性能的關(guān)鍵因素之一,動態(tài)特性,確定磨床床身的振動特性和主振型,它們是承受動載通過模態(tài)分析研究其荷的重要參數(shù);最后對磨床床身進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,通過改變床身內(nèi) 部筋板布局,分析各種布局的振動特性和靜態(tài)特性,選擇最優(yōu)的方案。研究計(jì)劃:第一周:資料收集與文獻(xiàn)檢索第二周:英文資料翻譯第三周:編寫開題報告第四周:提交開題報告第五周:學(xué)習(xí)軟件與建立磨床三維建模研究計(jì)劃第六周:學(xué)習(xí)軟件與建立磨床三維建模第九周:動力學(xué)分析第十周:動力學(xué)分析第十一周:結(jié)構(gòu)分析第十二周:結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析第十三周:編寫論文第十四周:編寫論文第十五周:編寫論文第十六周:提交論文并完成答辯1.利
16、用ADAMS軟件對MK2110磨床進(jìn)行動力學(xué)仿真,絕大多數(shù)研究還是主要應(yīng)用ANSYS作分析。2.運(yùn)用了先進(jìn)的三維建模軟件實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜模型的建立,彌補(bǔ)了有限元分析軟件ANSYS建模功能的不足。3. 將電主軸芯柔性化,對整體進(jìn)行動力學(xué)仿真。4. 針對ANSYS軟件不適合機(jī)械動力學(xué)分析,ADAMS軟件不適合有限特色與創(chuàng)新元分析的狀況,將ANSYS和ADAMS兩種分析軟件結(jié)合起來對柔性體進(jìn)行仿真分析。5. 在有限元分析過程中綜合運(yùn)用了靜剛度分析,模態(tài)分析等常用分析方法。6. 提出新的改變筋板布局的方式,對床身進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師簽名:教研室意見院部意見主任簽名:教學(xué)院長簽名:畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開
17、題報告注:可重點(diǎn)參考該開題報告的內(nèi)容,排版格式等以機(jī)械工程學(xué)院要求為準(zhǔn)。學(xué)生姓名指導(dǎo)教師姓名課題來源課題名稱所在系部課題性質(zhì)鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)1.1課題任務(wù)改造平面鋼架分析程序;編制現(xiàn)澆鋼筋混凝土多層、多跨的框架機(jī)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計(jì)程序。1.2研究背景:建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中,由若干構(gòu)件,即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等連接而構(gòu)成的能承受作用或稱荷載的平面或空間體系。所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。編寫依據(jù)為建設(shè)部新出臺的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002。該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ10-89相比,新增內(nèi)容約占15%,有重大修訂的內(nèi)
18、容約占35%,保持和基本保持原規(guī)范 內(nèi)容的部分約占 50 %,規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范發(fā)布實(shí)施以來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),借鑒了國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的1.3研究意義:內(nèi)容和意義建筑中,結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個重要組成部分,它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān),對發(fā)展 新技術(shù)。新材料,提高機(jī)械化、自動化水平有著重要的促進(jìn)作用。由于結(jié)構(gòu)計(jì)算牽涉的數(shù)學(xué)公式較多,涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)很零碎, 并且計(jì)算量非常之大,近年來,隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展,城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競爭的 激烈化,更加劇了房屋設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。許多高層建筑不斷的被建造,這些建筑無論從時間上還是從勞動
19、量上,都需要借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。因此結(jié)構(gòu)軟件開發(fā)就顯得 尤為重要。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理,主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強(qiáng)度等級以及主要機(jī)構(gòu)構(gòu)造是否合理,這些問題已經(jīng)正確解決。結(jié)構(gòu)計(jì)算、施工圖的繪制則是件令人辛苦的工作。本課題將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算運(yùn)用到具體的程序代碼 中去,不僅要利用所學(xué)的結(jié)構(gòu)知識來設(shè)計(jì)出做法,還要將這些做法用代碼來實(shí)現(xiàn)。在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有些內(nèi)容是一樣的,做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時關(guān)鍵是要減少漏項(xiàng)、減少差錯,計(jì)算機(jī)也是如此。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)國家標(biāo)準(zhǔn)見GBJ68- 84。該標(biāo)準(zhǔn)是為了合理地統(tǒng)一各類材料的鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則,是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、
20、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、 砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)遵守的準(zhǔn)則。 制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范時,可參照此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物包括一般構(gòu)筑物的整個結(jié)構(gòu),以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎(chǔ);適用于結(jié)構(gòu)的使用階段, 以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運(yùn)輸與安裝等施工階段。本標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)理論,采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法分析確定,即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機(jī)變量,使設(shè)計(jì)的概念和方法都建立在統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上,并以主要根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析確定的失效概率來度量結(jié)構(gòu)的可靠也是當(dāng)代國際上工程結(jié)構(gòu)性,屬于“概率設(shè)計(jì)法”,這是設(shè)計(jì)思想上的重要演進(jìn),是迄設(shè)計(jì)方法發(fā)展的
21、總趨勢。 我國在設(shè)計(jì)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法, 今為止采用最廣泛的國家。2.1結(jié)構(gòu)常見的作用效應(yīng)文獻(xiàn)綜述(1)內(nèi)力軸向力即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一正截面上的法向拉力或壓力;剪力即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的切向力;彎矩即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力矩;扭矩即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的剪力構(gòu)成的力偶矩。應(yīng)力如正應(yīng)力、剪應(yīng)力、主應(yīng)力等。(3)位移作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中某點(diǎn)位變線位移或某線段方向的改變角位移。(4)撓度構(gòu)件軸線或中面上某點(diǎn)在彎短作用平面內(nèi)垂直于軸線或中面的線位移。(5)變形作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中各點(diǎn)間的相對位移。變形分為彈性變形和塑性變形。(6)應(yīng)變?nèi)缇€應(yīng)
22、變、剪應(yīng)變和主應(yīng)變等。22極限狀態(tài)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能 要求,此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為:結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài): 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡如傾覆等; 結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度被超過而破壞,包括疲勞破壞,或因過度的塑 性變形而不適于繼續(xù)承載; 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系; 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定如屈曲等。(2)正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到使用功能上允許的某一限值的 極限狀態(tài)。出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時,即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài): 影響正常使用或外觀的變形; 影響正常使用或耐久性能的
23、局部損壞包括裂縫; 影響正常使用的振動; 影響正常使用的其它特定狀態(tài)。2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟(jì)之間選擇一種合理的平衡,力求以最低的代價, 使所建造的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi),能滿足預(yù)定的安全性、適用性和耐久文獻(xiàn)綜述性等功能要求。為達(dá)到這個目的,人們采用過多種設(shè)計(jì)方法。以現(xiàn)代觀點(diǎn)看,可劃分為定值設(shè)計(jì)法和概率設(shè)計(jì)法兩大類。(1)定值設(shè)計(jì)法將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素如荷載、材料強(qiáng)度、幾何參數(shù)、計(jì)算公式精度等看作非隨機(jī)變量,而且采用以經(jīng)驗(yàn)為主確定的安全系數(shù)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計(jì)方法,即確定性方法。此方法要求任何情況下結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)S內(nèi)力、變形、裂縫寬度等不應(yīng)大于結(jié)構(gòu)抗力R
24、強(qiáng)度、剛度、抗裂度等,即SW R。在20世紀(jì)70年代中期前,我國和國外主要都采用這種方法。(2)概率設(shè)計(jì)法將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素看作隨機(jī)變量,采用以統(tǒng)計(jì)為主確定的失效概率或可靠指標(biāo)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計(jì)方法,即非確定性方法。此方法要求按概率觀念來設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),也就是出現(xiàn)結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)大于結(jié)構(gòu)抗力S> R的概率應(yīng)小于某個可以接受的規(guī)定值。這種方法是20世紀(jì)40年代提出來的,至 70年代后期在國際上已進(jìn) 入實(shí)用階段。我國自80年代中期,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法開始由定值法向概率法過渡。2.4面向?qū)ο缶幊淌箘?chuàng)建Windows程序較為容易的關(guān)鍵技術(shù)是面向?qū)ο缶幊?,或OOP這種技術(shù)可以創(chuàng)建可重用組建,它是程序的
25、組成模塊。2.5幾個定義控件提供程序可見界面的可重用對象。控件的示例有文本框、標(biāo)簽和命令按 鈕。事件由用戶或操作系統(tǒng)引發(fā)的動作。事件的示例有擊鍵、單擊鼠標(biāo)、一段時文獻(xiàn)綜述間的限制,方法件。例如,對象或從端口接收數(shù)據(jù)。嵌入在對象定義中的程序代碼,它定義對象怎樣處理信息并響應(yīng)某事數(shù)據(jù)庫對象有打開紀(jì)錄集并從一個記錄移動到另一個記錄的方法。程序的基本元素,它含有定義其特征的屬性, 定義其任務(wù)和識別它可以響應(yīng)的事件的方法。控件和窗體是Visual Basic中所有對象的示例。過程 為完成任務(wù)而編寫的代碼段。過程通常用于響應(yīng)特定的事件。屬性 對象的特征,如尺寸、位置、顏色或文本。屬性決定對象的外觀,有時也
26、決定對象的行為。屬性也用于為對象提供數(shù)據(jù)和從對象取回信息。參考文獻(xiàn)1.2.3.4.5.6.7.8.9.國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010- 2002,北京:中國建筑工業(yè)出版社2002國家標(biāo)準(zhǔn)PKPM系列軟件應(yīng)用手冊,中國建筑科學(xué)研究院 PKPM CAD工程部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3 2002,北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002國家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB5001 2001,北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001霍達(dá).高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M.北京:高等教育出版社,2004季韜,黃志雄.多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008青山博之日,張川譯.現(xiàn)代高層鋼筋混凝
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