摘要：采用刚性模型风洞试验研究结构开孔时的内部风效应。设计制作了具有不同开孔状态的低层房屋模型进行多参数对比风洞试验,研究了开孔结构风致内压的空间分布特性,阐述了风致平均内压及脉动内压的产生机理,给出了平均内部风压系数与均方根内部风压系数的理论估算方法,并与试验结果进行了对比,通过对风压系数时程的分析,探讨了内部风压峰值因子的取值规律及内外压的相关性特性。研究表明风致内压在空间上分布均匀且采用理论方法进行内部风压估算是可行的,在结构设计中有必要提高内部风压峰值因子的取值并考虑内外部风压的联合效应。

摘要：提出了估算开孔结构风致内压脉动的频域分析方法,并实施了风洞试验进行验证。针对结构迎风面开孔的不利状况,根据伯努利方程导出内压响应动力微分方程,再采用能量法将非线性阻尼线性化,结合随机振动理论及迭代算法得到风致内压脉动量,通过数值算例分析了开孔结构内压频响特性及开孔率、开孔数量与开孔位置对风致内压脉动的影响。设计制作了迎风墙面具有不同开孔的刚性模型对结构内部进行风洞测压试验,试验结果与理论结果较为吻合。理论与试验研究结果均表明,对于结构单一开孔,空腔-孔口动力系统的频响特性及孔口外压谱决定了内压的脉动量,而多处开孔时各孔口风压的相关性也成为影响内压脉动的重要因素。

摘要：对开孔结构内压传递方程的孔口特征参数识别进行理论和实验研究。基于通用双参数内压传递方程,探讨了在正弦波激励下考虑非线性阻尼的孔口特征参数提取方法,并采用时程计算方法对参数提取的精度进行了详细分析,设计并制作了专用的实验装置用于孔口特征参数提取。研究结果表明,基于正弦波激励的孔口特征参数提取方法在共振峰附近的提取精度较为可靠,而发生共振反应是保证孔口参数提取精度的前提。

摘要：通过理论分析与风洞试验研究背景孔隙对开孔结构风致内压响应的影响。利用伯努利方程导出了考虑背景孔隙的内压传播方程,通过数值算例分析了层流与紊流中背景孔隙的附加阻尼特性,并给出了紊流风场中背景孔隙对内压脉动影响的量化指标。设计制作了具有不同开孔率和背景孔隙率的低层建筑刚性模型进行边界层风洞试验,采用同步测压方法捕捉了内压稳态响应,验证了内压的空间完全相关性,试验得到的均方根内压系数与理论分析结果较为相符。研究结果表明本文推导的方程能准确的预测背景孔隙对风致内压响应的影响,能为工程抗风设计提供有效的理论依据。

摘要：核电厂主设备会使用许多结构复杂、形式不一的开孔结构。为了探索其力学分析及评价方法,对开孔结构进行有限元分析方法与等效解析方法对比研究。研究中考虑了影响开孔结构计算分析的主要因素(包括各种开孔形式、排列方式等),系统地梳理出开孔结构的有限元分析方法。

摘要：变角度纤维铺层能有效地增强结构刚度、减小应力集中,在很多领域得到广泛应用。本文对比了分区域设计直纤维铺层和变角度纤维铺层零件结构的优缺点,基于Patran的PCL语言开发出了纤维轨迹主应力法优化程序,以某飞机襟副翼复合材料层压板树脂传递模塑成形(RTM)支臂为例进行了纤维轨迹优化设计,分析了不同变角度纤维铺层数目和迭代次数对设计结果的影响,并和传统的分区域设计直纤维铺层模型进行了对比,得出了变角度纤维铺层能明显改善模型应变和位移的结论,且通过承载能力试验分析对比了分区域设计直纤维铺层和最外两层更换为变角度纤维铺层的RTM支臂的试验结果,得出了变角度纤维铺层能提高结构孔边强度和整体刚度的结论,验证了变角度纤维铺层的可行性及其优点。大开孔结构变角度纤维铺层优化设计对大开孔复合材料结构设计具有重要意义。

摘要：绿色发展、生态优先是当前进行航道建设的重要理念。本设计根据宿连航道的通航设计水位情况,对水域内浮游植物、底栖动物、渔类三种水生生物的生存习性和护岸结构孔内的水流情况进行分析,设计出高度分别为0.55m、0.65m、1.2m,孔径尺寸分别为0.5m、0.4m、0.5m的开孔结构方案。对三种方案的设计理念和依据进行了分析。对其他航道护岸的设计建设提供指导参考。

摘要：本文从壳体平衡方程出发,应用近期发展起来的用于相交壳系结构极限分析的加权残量有限元法,对水下船舶结构设计中常遇到的有围壁加强开孔圆柱壳结构的极限承载能力问题进行了一系列求解,并与实验值作了比较,证实了本文方法和计算机程序正确可靠。所得结果可用于潜艇、水下潜器、深水鱼雷的极限设计。

摘要：采用应力强度评定与疲劳分析的方式探究球罐开孔结构是否满足设计应力强度要求,以2000 m^3的大型空气球罐为例,利用有限元分析软件对空气球罐上、下极板进行了设计工况下的静力分析。计算得到球罐下极板最大应力强度值为334.07 MPa,位于人孔M2凸缘内拐角处,上极板最大应力强度值为404.28 MPa,位于放空口N4接管内壁。在球罐开孔结构选取的14条路径上的应力值作为强度评定依据,上、下极板的最大应力值作为疲劳分析依据。结果表明:其计算结果均满足强度评定标准,空气球罐开孔结构交变应力满足疲劳要求,大型空气球罐开孔结构的设计满足设计应力强度要求。

摘要：大型真空球罐的主要失效模式为薄壳屈曲失稳,开孔处是球罐的薄弱环节。接管厚度、开孔直径、开孔数量及开孔位置均能够影响球罐的抗失稳能力。本文以容积为18000m^3的大型真空球罐为例,利用通用有限元分析软件分析研究了不同接管厚度、开孔直径、开孔数量及开孔位置对大型真空球罐抗失稳能力的影响规律,有望对大型真空球罐的开孔结构设计起到一定的指导意义。