五種拓展型柱面網(wǎng)殼形狀優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是由沿殼體曲面按一定規(guī)律布置尺寸較小且大致相同的網(wǎng)格組成的空間桿系結(jié)構(gòu)，具有節(jié)省材料、受力均勻合理、剛度大、制作安裝方便等優(yōu)點，是當前大、中跨建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛的一類空間結(jié)構(gòu)。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)用鋼量較大.對其進行優(yōu)化設(shè)計具有明顯的經(jīng)濟效益。
　　 本文在單層基本型柱面網(wǎng)殼基礎(chǔ)上，提出了拓展型柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了拓展型柱面網(wǎng)殼的參數(shù)化建模及受力分析，在此基礎(chǔ)上對拓展型柱面網(wǎng)殼進行了形狀優(yōu)化設(shè)計。
　　 首先在基本型柱面網(wǎng)殼

2、基礎(chǔ)上，變換其矩形網(wǎng)格中斜桿分布規(guī)律提出了五種柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的拓展型，闡述了五種拓展型結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點；應(yīng)用ANSYS軟件自帶的APDL參數(shù)化編程語言，編制了相應(yīng)的宏程序，實現(xiàn)了五種拓展型柱面網(wǎng)殼的參數(shù)化建模；大量建模實例表明，該參數(shù)化建模方法和程序簡單、高效、實用，為后續(xù)應(yīng)用ANSYS軟件進行不同類型和參數(shù)下多種網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的受力分析和優(yōu)化設(shè)計提供了極大方便。在參數(shù)化建模的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了柱面網(wǎng)殼網(wǎng)格形狀為等邊三角形時的條件公式。
　　

3、 然后應(yīng)用APDL語言編制了結(jié)構(gòu)加載和施加約束的宏程序，在ANSYS軟件平臺上實現(xiàn)了對柱面網(wǎng)殼基本型和拓展型的受力分析，提取了桿件加載后的位移圖和應(yīng)力圖。根據(jù)受力分析的結(jié)果，在矢跨比一定時，總結(jié)了加載后桿件最大位移和最大應(yīng)力隨跨度變化規(guī)律。然后在相同模型參數(shù)、位移約束及加載條件下對基本型與拓展型加載后的受力分析結(jié)果進行了對比分析，得到了柱面網(wǎng)殼在同一跨度、長度、矢高及網(wǎng)格數(shù)時不同斜桿分布對網(wǎng)殼受力特性的影響關(guān)系。
　　 最后研究