简介：在传递屋面风荷载的过程中,金属复合屋面板的有限刚度和阻尼特性会改变脉动风的频谱特征,从而影响屋盖结构的风致振动效应.针对75mm和100mm两块典型跨度聚氨酯夹芯屋面板足尺试件,通过数值模拟和试验测试对其动力特性进行研究.基于已有聚氨酯夹芯材料的试验数据,建立了两块屋面板的初始有限元模型,并对其模态特征和阻尼性能进行了初步分析.参照分析结果,开展屋面板足尺试件的动力试验,利用PolyLSCF法识别得到屋面板的模态参数值.测试结果表明,聚氨酯夹芯金属复合屋面板试件的前7阶固有频率在24Hz~60Hz之间,频率分布密集,各阶模态阻尼比在1%~3%之间.以试验识别的固有频率和振型为基准,采用一阶优化方法对初始有限元模型进行修正.分析发现聚氨酯夹芯材料的竖向弹性模量、密度和泊松比是影响屋面板动力特性的敏感参数,支承檩条对屋面板动力特性的影响也不能忽略.将檩条引入初始模型并再次进行模型修正,最终获得的屋面板各项设计参数修正值均保留明确的物理意义,可供此类屋面板的风致振动效应分析及相关研究采用.

简介：通过试验研究和理论分析,对一种新型飞艇蒙皮材料GQ-6的撕裂性能进行了研究.试验结果表明,此种新型蒙皮材料的撕裂性能随着切缝长度的增大而降低;不同切缝角度情况下,GQ-6蒙皮材料的切缝会在垂直于经纱或者纬纱方向扩展.同时,当初始切缝长度相同、倾斜角不同时,垂直于纱线方向时GQ-6的抗撕裂强度最低.通过对试验数据整理,计算得到了GQ-6蒙皮材料经向和纬向的应力强度因子.通过理论与实验对比分析,将等效长度概念成功引入到GQ-6蒙皮材料的强度计算.所得结论可以为蒙皮材料强度设计以及飞艇结构可靠性评估提供可操作性的参考.

简介：索穹顶是一种具有张拉整体思想的自平衡体系,一经问世便以其鲜明的美学特征以及极高的结构效能而受到建筑师和结构工程师的青睐.天津理工大学体育馆索穹顶为外圈Levy式、内圈Geiger式的复合索穹顶,且受压环梁呈马鞍形,屋面结构采用外围搭设刚性檩条、中心铺设膜材的布置,结构形式新颖独特.以该结构为工程背景,采用经FFT改进的谐波叠加法和自编程序研究该结构在风振作用下的响应,并对典型节点处的位移风振系数和关键构件的内力风振系数进行了分析和讨论,最后研究了屋面结构体系对风振系数的影响.研究发现刚性屋盖能显著增加索穹顶刚度,使索杆体系位移幅值明显减小,风振系数趋于一致.建议该索穹顶的风振系数取值为1.57.

简介：经历不均匀热过程影响的对接焊接接头,呈现不均匀力学性能。在对对接焊接接头疲劳等分析过程中,应考虑不均匀力学性能。根据对接焊接接头分区和力学性能分布,提出了3种对接焊接接头不均匀力学性能分布模式：二区模式、五区模式和连续化模式。采用有限元方法分析材料力学性能不均匀模式对对接焊接结构性能分析的影响。采用3种模式结合已有试验数据,建立了不同精细化程度的有限元模型并进行有限元分析。研究结果表明：分布模式对结果会产生很大的影响,模式越精细,屈服荷载、极限荷载和屈服位移、极限位移就越小;五区模式与连续化模式结果很相近,但是五区模式的计算效率比连续化模式高;所以兼顾精度与效率,优先选择五区模式。