互承結(jié)構(gòu)的構(gòu)形及性能研究.pdf

1、古老而構(gòu)型獨(dú)特的互承結(jié)構(gòu)近年來(lái)成為學(xué)術(shù)界的一個(gè)新研究興趣點(diǎn)，因其節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)單，建造技術(shù)含量低，可快速安裝拆卸，造型美觀等特點(diǎn)而受到關(guān)注。簡(jiǎn)單的互承結(jié)構(gòu)特別適合臨時(shí)結(jié)構(gòu)使用，而精心設(shè)計(jì)加強(qiáng)的互承結(jié)構(gòu)亦可達(dá)到安全可靠，耐用性強(qiáng)的要求。但是，目前互承結(jié)構(gòu)的研究尚不足支撐其實(shí)際的工程設(shè)計(jì)及應(yīng)用，且現(xiàn)有研究對(duì)象主要基于達(dá)芬奇網(wǎng)格或者中國(guó)古代虹橋結(jié)構(gòu)，因此需要更多探索，發(fā)掘更多互承結(jié)構(gòu)可能形式。本文梳理了互承結(jié)構(gòu)的歷史發(fā)展，結(jié)合圖形理論、機(jī)構(gòu)理論、優(yōu)化

2、算法及數(shù)值模擬等方法，從形態(tài)與力學(xué)性能方面探究了其應(yīng)用的可能性。
　　在形態(tài)生成方面，提出了基于阿基米德鋪砌的平面互承構(gòu)型轉(zhuǎn)換方法，并改善了互承結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析理論。利用數(shù)學(xué)模型揭示了互承結(jié)構(gòu)形態(tài)與特定參數(shù)的關(guān)系，對(duì)比了遺傳算法及梯度算法對(duì)指定參數(shù)的互承結(jié)構(gòu)形態(tài)生成效率。由于指定幾何參數(shù)難以預(yù)測(cè)互承結(jié)構(gòu)最終形態(tài)，文中又研究了擬合自由曲面的互承結(jié)構(gòu)的方法，基本解決了傳統(tǒng)CAD軟件無(wú)法勝任的互承結(jié)構(gòu)建模問(wèn)題。
　　在力學(xué)特性方面，

3、研究了常見(jiàn)類型的平面、三維互承結(jié)構(gòu)與其對(duì)應(yīng)普通結(jié)構(gòu)在不同荷載作用下的性能，給出了平面靜定互承網(wǎng)格內(nèi)力計(jì)算公式?；コ薪Y(jié)構(gòu)不存在主次等級(jí)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布更均勻，位移分布和普通結(jié)構(gòu)相近。四邊形網(wǎng)格的互承結(jié)構(gòu)需要足夠約束避免機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，該體系添加斜桿可有效提高抗變形能力?；コ薪Y(jié)構(gòu)自振頻率低，柔性比普通結(jié)構(gòu)大，自振模態(tài)與普通結(jié)構(gòu)類似，前三階振型以整體振動(dòng)為主。
　　本文研究可用于拓展互承結(jié)構(gòu)類型，有利于互承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)探索。對(duì)互承結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)的總