两向不等高节点网壳的试验研究与分析的开题报告

两向不等高节点网壳的试验研究与分析的开题报告一、研究背景和意义节点网壳作为一种轻质高效的构件设计形式，具有良好的力学性能和适应性。它常常被应用于建筑、桥梁、航空航天等领域。然而，传统的节点网壳结构都是由等高节点构成的，因此在处理不规则表面和空间非线性力学问题时，存在一定的局限性。随着建筑设计需求的不断提高，两向不等高节点网壳被广泛研究和应用。本文旨在研究两向不等高节点网壳的力学特性和行为规律，探索其设计和应用的潜力，为结构设计提供参考和建议。二、研究目标和内容本文的研究目标是通过试验研究和数值模拟，深入分析两向不等高节点网壳的静力学和动力学特性，具体内容包括：1.对两向不等高节点网壳的构造进行研究和描述，并确定试验样本的具体设计方案；2.建立两向不等高节点网壳的有限元模型，并对其进行静力学和动力学的数值分析；3.通过试验研究，测量和分析两向不等高节点网壳的受载行为和变形特性，以验证有限元模型的准确性；4.分析和比较两向不等高节点网壳的力学性能和行为规律与传统等高节点网壳的区别和优劣。三、研究方法本文采用实验研究和数值模拟相结合的方法，具体包括以下步骤：1.进行两向不等高节点网壳的样本设计和制作，确定材料选用、节点形式等设计参数；2.建立两向不等高节点网壳的有限元模型，通过ANSYS软件进行数值分析，包括静力学分析、稳定性分析和动力学分析等；3.进行力学试验，测量和分析两向不等高节点网壳的受载行为、变形特性及破坏机制，与有限元模型进行对比分析；4.分析两向不等高节点网壳的力学性能和行为规律与传统等高节点网壳的区别和优劣。四、预期结果及成果通过实验研究和数值模拟，本文预期得到以下研究成果：1.建立两向不等高节点网壳的有限元模型，并进行力学行为的数值分析，探究其静力学和动力学性能；2.对两向不等高节点网壳的受载性能和变形特性进行试验研究，验证有限元模型的准确性；3.分析两向不等高节点网壳的力学性能和行为规律，探讨其在建筑、桥梁等领域的应用潜力；4.为节点网壳的设计和应用提供参考和建议。五、研究进度安排本研究计划在2021年9月至2022年6月期间完成，具体进度安排如下：1.2021年9月-10月：文献调研和理论研究，确定研究方向和研究内容；2.2021年11月-2022年1月：进行两向不等高节点网壳的样本设计和制作，建立有限元模型；3.2022年2月-3月：对有限元模型进行静力学和稳定性分析，并进行数值模拟；4.2022年4月-5月：进行力学试验，测量和分析两向不等高节点网壳的受载行为和变形特性；5.2022年6月：完成试验研究，撰写研究成果并提交论文。六、研究团队和条件本研究由四名研究生组成，导师为某建筑工程学院教授。本研究采用该学院力学试验室进行力学试验，并使用该学院计算机室进行数值模拟。研究生可以使用学院基础设施，并且可以获得研究经费支持。七、参考文献1.韩方勇，刘国华，崔仕焕，等.变形模式对格构球面壳稳定性的影响[J].西南交通大学学报，2020，55（6）:1-8.2.赵宇.节点网壳在建筑领域的应用研究[J].建筑学报，2020，35（4）:35-40.3.郑志波，王连华，王