非线性碰撞论文-刘鑫,罗伟斌,谢志鹏

非线性碰撞论文-刘鑫,罗伟斌,谢志鹏

导读:本文包含了非线性碰撞论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:多跨简支梁,碰撞,非线性地震响应,Hertz-damp模型

非线性碰撞论文文献综述

刘鑫,罗伟斌,谢志鹏[1](2019)在《考虑碰撞效应的多跨简支梁桥非线性地震响应分析》一文中研究指出为了研究碰撞效应对多跨简支梁桥非线性地震响应的影响,文章以某叁跨简支梁桥为例,基于OpenSees建立其非线性有限元模型,并采用Hertz-damp模型模拟碰撞过程中的刚度变化和耗能,对比研究了相邻主梁和主梁-桥台之间的碰撞行为对多跨简支梁桥非线性地震响应的影响。研究结果表明:地震作用下桥梁不同部位的碰撞响应差异较大,梁-梁之间的碰撞幅值明显要高于梁-台之间的碰撞,在桥梁设计时应该尽量减小相邻结构之间的刚度差异,从而减小相邻结构不同步振动引起的碰撞;碰撞对桥梁非线性地震响应具有较大影响,考虑碰撞效应后桥墩墩顶位移改变率最大可达到27.3%;地震作用下碰撞可以消耗一部分地震能量,并对桥梁的过大变形产生限制,从而减小桥墩的地震需求。(本文来源于《西部交通科技》期刊2019年09期)

王菁菁,浩文明,吕西林[2](2019)在《单边碰振轨道非线性能量阱减震性能及碰撞参数研究》一文中研究指出轨道非线性能量阱(轨道NES)是一种被动结构控制装置,其通过附加质量块沿竖直平面内的轨道运动产生非线性回复力,从而降低主体结构响应。单边碰振轨道非线性能量阱(SSVI轨道NES)在原轨道NES中加设制动装置,通过碰撞限制质量块单方向的运动,使对称连续的轨道变得单边不连续;SSVI轨道NES较轨道NES非线性更强,展现出更优越的抗冲击性能;对一个两自由度主体结构附加SSVI轨道NES进行了理论分析、数值优化和试验验证,优化后的SSVI轨道NES在脉冲型荷载作用下具备良好的抗冲击性能,但地震作用下的模拟结果显示其减震性能仍有待改进;为此,对SSVI轨道NES碰撞恢复系数和制动器位置进行了二次优化和分析。结果表明:通过调整SSVI轨道NES碰撞恢复系数和制动器位置可明显改善其减震性能;地震特性将影响控制装置参数的取值,可针对不同特性的地震选择相应设计参数。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年16期)

范鹏鹏[3](2019)在《基于地震碰撞风险的非线性相邻结构临界间距计算方法》一文中研究指出地震作用下相邻结构碰撞引起的非结构构件及结构构件破坏是常见的震害现象。设置足够的相邻结构间距是避免及减小地震碰撞破坏的主要手段,但目前各国规范的最小结构间距安全水平未知。为适应基于性能的地震工程的发展需求,亟需提出基于可靠度的临界间距计算方法,但目前相邻结构临界间距的概率计算方法仅局限于线性结构。因此,本文考虑相邻结构的非线性特性,对基于地震碰撞风险的相邻结构临界间距计算方法展开研究。本文的主要工作及结论如下:(1)提出了一种基于地震碰撞风险的临界间距计算方法。该方法的基本思想为:相邻结构发生地震碰撞的风险求解为可靠度问题,对应的相邻结构避免发生碰撞的临界间距求解则为给定碰撞风险条件下的逆可靠度问题,即找零点问题,该方法可以使相邻结构具有一致的目标失效概率;通过引入基于子集模拟的地震碰撞易损性计算方法开展地震碰撞风险分析,使得所提方法可以考虑相邻结构的非线性特性。首先计算了线性相邻单自由度结构的临界间距,验证了所提方法的准确性,并分析了不同周期比和不同场地危险性对临界间距的影响;其次利用所提方法对非线性相邻多自由度结构的临界间距进行分析,研究了相邻结构质量比、层间刚度比、层间屈服荷载比值对临界间距的影响规律。研究表明:随着相邻结构质量比增加,临界间距呈现先增加后波动的规律;随着刚度比增加,临界间距逐渐减小;随着层间屈服荷载比值增加,临界间距迅速增加然后保持不变。(2)利用所提方法对按现行抗震规范设计的相邻钢筋混凝土框架结构的临界间距进行了计算。分别对相邻六层和五层、相邻六层和四层、相邻六层和叁层框架结构的临界间距进行了计算,并与抗震规范最小防震缝宽、不同相邻结构相对位移组合规则得到的结构间距值进行对比。结果表明临界间距与相邻结构周期比和碰撞位置同时相关;且当碰撞高度和周期比达到平衡时,即相邻六层和四层框架结构,临界间距最大,小于规范限值。(3)地震碰撞易损性计算方法是影响基于地震碰撞风险的相邻结构临界间距的重要因素。本文将单体结构地震易损性分析的增量动力分析法(IDA)扩展用于相邻结构地震碰撞易损性计算。以相邻六层和五层、相邻六层和四层、相邻六层和叁层框架结构为例,利用频数统计方法(精确解)、线性回归方法、双参数回归方法、双线性回归方法、矩估计方法分别计算得到了易损性曲线。结果表明:双线性回归方法所得易损性曲线与精确解最为接近,当所用实际地震波条数有限时,此方法拟合效果最好,且当相邻结构动力特性差异越小,峰值地面加速度越大,相邻结构间距越大时,吻合效果越好。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-07-19)

韩时琳,翟信秀,黄筱云,韩超[4](2019)在《考虑材料非线性的船舶与单墩碰撞有限元数值模拟》一文中研究指出为了可靠地评估船舶与单墩碰撞的撞击力及墩柱响应,利用ANSYS/LS-DYNA建立了一个详细的船墩碰撞数值模型。船艏采用壳单元模拟外部钢板,梁单元模拟内部桁架,并采用弹塑性材料对船艏钢材进行模拟;对墩柱进行配筋,并采用非线性材料来模拟墩柱混凝土以便真实地反映材料特性,墩顶施加集中质量来模拟上部承重。以内河船舶为例,研究了墩身材料、船舶载重和碰撞速度对船舶撞击力及单墩响应的影响。研究结果表明:假定单墩为刚性或弹性材料得到的撞击力峰值和有效撞击时间均偏大,且碰撞速度越大,其差距越大,混凝土材料的非线性对船墩碰撞模拟结果有较大的影响;增大船舶质量和碰撞速度均使撞击力峰值和碰撞持续时间增加,而船舶撞击速度对撞击力峰值有显着的影响,碰撞持续时间主要取决于船舶载重。(本文来源于《长沙理工大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期)

朱海鑫[5](2019)在《非线性相邻结构地震碰撞易损性与风险评估方法》一文中研究指出相邻建筑结构广泛存在于实际工程中,世界范围内大量的震害调查结果表明相邻结构碰撞是引起结构破坏、倒塌的重要原因之一。由于地震作用存在高度不确定性,为适应基于性能的地震工程和抗震设计理论的发展,需要发展更先进、准确和高效的基于可靠度的方法进行相邻结构地震碰撞风险评估,但目前概率地震碰撞风险评估方法仅限于多自由度线性结构,且现行建筑抗震设计规范的最小防震缝宽度安全水平未知。因此本文对考虑非线性的相邻结构地震碰撞易损性与风险分析方法展开研究。本文主要研究内容及结论如下:(1)对相邻结构发生地震碰撞的失效概率进行定义,引入非线性结构小失效概率高效算法—子集模拟法,提出了相邻结构地震碰撞易损性与风险分析方法。利用所提方法对相邻线性单自由度结构地震碰撞易损性与碰撞风险进行计算,与已有方法结果进行对比验证。并将该方法用于动力特性差异显着的非线性多自由度相邻结构的地震碰撞易损性与风险评估,分析了不同结构间距、考虑结构非线性与否对其地震碰撞易损性的影响。结果表明:考虑非线性的相邻结构地震碰撞易损性曲线总体呈增大趋势,但会有微小波动,且当结构间距大于一定值后,即使峰值地面加速度增大,失效概率也不会达到1;结构间距越大,仅考虑线性和考虑非线性的易损性计算结果差别越大。(2)利用所提方法对设弹性连接单元的多自由度相邻结构的地震碰撞易损性进行分析,结果表明:当结构进入非线性阶段,峰值地面加速度大于一定值时,连接单元刚度不够大时会增大结构发生碰撞的失效概率。利用所提方法对考虑碰撞力的单体多自由度结构的地震易损性进行分析,结果表明:当结构间距较小时,单体结构考虑碰撞力的地震易损性大于不考虑碰撞作用时的地震易损性。(3)将所提基于子集模拟的相邻结构地震碰撞易损性及风险评估方法用于6层和5层以及6层和4层相邻框架结构的非线性有限元模型中,利用Matlab和OpenSees交互访问,计算得到了两种相邻框架结构在不同结构间距下的地震碰撞易损性曲线和失效风险。并提出将结构地震易损性分析的增量动力分析法扩展用于相邻结构地震碰撞易损性计算,与子集模拟法计算结果进行对比,根据计算结果建议实际应用时可取两种方法的不利值。最后评价了相邻框架结构按规范设最小结构间距时不同强度地震作用下的失效概率,相邻结构在罕遇地震作用下发生碰撞的概率较高,且相邻结构动力差异越大,发生地震碰撞的概率越大。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-05-28)

李江,李春[6](2019)在《基于非线性弹簧阻尼模型的球体碰撞模拟》一文中研究指出基于动态接触模型对碰撞接触过程进行建模和数值计算,分析了模型各参数的物理意义,并与经典力学接触模型进行对比,通过恢复系数与阻尼系数的关系,将两类模型联系起来。使用Roung-Kutta方法求解动力学方程,并将模型结果与ABAQUS显式动力学模拟结果及实验结果进行比较。对比结果表明,非线性阻尼模型能够较为准确地反映碰撞接触过程。研究工作验证了模型及各参数选取的合理性,比较了各模型特点,为接触过程模型选取提供了参考。(本文来源于《黑龙江科学》期刊2019年10期)

石莉[7](2019)在《船舶与冰脊碰撞非线性有限元研究》一文中研究指出全球气温逐年攀升,两极冰川不断融化,对极地资源开发和航运业发展带来了极大的机遇,同时也伴随着巨大的考验。船舶在极地航行时不可避免与海冰发生碰撞,这将严重威胁冰区船舶的安全航行,为保证冰区船舶的安全性,针对冰载荷开展研究具有重要意义。冰脊一般尺寸较大,相较于平整冰会对船体产生更为巨大的载荷,在许多海上结构物与冰相互作用的计算中起到关键作用,因此结合冰脊几何尺寸特点与力学特性建立船-冰脊相互作用模型具有重要意义。本文基于非线性显示有限元商业软件ls-dyna对船-冰脊相互作用进行研究,得到船体所受冰载荷及船、冰能量变化等数据,对其进行整理得出对极地冰区船舶航行的一些建议。首先,对冰脊几何形态及力学特性、船-冰脊碰撞研究方法进行了概述,分别对其研究现状,研究方法的优缺点进行大致阐述,在数值模拟方法中针对有限元,离散元等现有的几种的主流数值方法进行了简介。其次考虑冰脊的主要变形与失效机制,开发新的冰脊材料本构模型。采用弹塑性本构模型,对屈服函数、流动法则和破坏准则进行添加与修正,利用半隐式径向回归算法建立冰脊的本构方程,嵌入ls-dyna软件完成二次开发。此外,对决定冰脊初始失效强度的粘聚力峰值进行试验研究。并利用自定义的冰脊材料数值模型与冰脊模型试验结果进行对比,验证冰脊材料的正确性。最后基于破冰船和冰脊的有限元数值模型,对冰脊与船体多次撞击过程中冰脊的材料力学性质变化与累计损伤及船体结构动态响应进行研究,在ls-dyna中实现对船与冰脊多次撞击的数值模拟,对船舶和冰脊的变形损伤、能量变化以及船所受冰载荷等相关数据进行分析总结。研究结果对分析船舶与冰脊碰撞的结构性能具有一定的参考价值。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2019-01-06)

白雪莹[8](2018)在《含间隙碰撞振动系统的非线性运动稳定性分析》一文中研究指出由于加工需要或误差磨损,机械系统的零件之间不可避免的会存在间隙和约束。它们会导致系统内部各机构之间相互碰撞,碰撞又会导致系统运动出现非线性行为。可见碰撞系统非线性运动在机械领域中是一个很常见的现象。然而如此常见的现象,其理论研究却依然处于探索阶段。这是因为非线性导致的复杂动力学行为,如分岔、混沌等,都是之前的人们在研究时所规避的。由于之前人们掌握的理论和工具都不够,如果不简化模型,工作就无法取得进展。随着工程实践的需要,模型与实际紧密贴合已是大势所趋。目前人们掌握的理论和工具都比之前增加了不少,如Floquet理论就是一种分析系统周期稳定性与分岔条件的判断依据。Lyapunov指数更是能定量地刻画混沌现象。它给出一个定量标准,这个量能明确地区分各种性质的运动。如今大家对非光滑性、非线性也开始逐渐深入研究,积极投身到非线性领域研究中。一般情况下,含间隙系统基本都是多参数高维系统。目前,国内外对非线性碰撞振动系统的理论研究,以其受单侧约束的情况较多,双侧较少,尤其是受双侧约束的高维碰撞的解析解几乎没有。本文从工程实际应用中使用较多的带凸肩叶片着手,建立双侧碰撞系统的高维方程,并获得该方程的解析解,利用该解析解求得Floquet乘子和Lyapunov指数,将所得结果与理论分析相结合,共同判断系统动力学特性以及系统的稳定性。通过对非线性碰撞振动的理论研究和对带凸肩叶片减振机理的分析,能够对理论科学和工程实际有所帮助。本文具体研究内容如下:首先以受双侧约束的含凸肩叶片碰撞振动系统为研究对象,建立其动力学模型。用有限元法对该模型离散并建模,推导其运动方程并求得其解析解。其次求解系统的Floquet乘子,通过Floquet乘子模的取值范围判断系统的运动状态。并据此分析了发生双侧碰撞的带凸肩叶片系统的周期解稳定性。最后求解系统的Lyapunov指数,通过其是否为正来判断系统是否混沌或各种周期运动。并且模拟在不同的激励频率下,系统的不同运动状态。利用最大Lyapunov指数,对受双侧约束的带凸肩叶片的非线性动力学特性进行讨论。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-12-20)

黄凯,傅学东,应阳君,李金鸿,竹生东[9](2018)在《中子-中子碰撞非线性输运的确定论模拟》一文中研究指出从几个方面着手提高确定论方法的计算精度:首先,中子输运计算的相空间离散采用间断有限元处理方法,并使用较大的角度离散数和散射阶数;其次,使用蒙特卡罗直接统计方法得到高精度多群截面;最后,引入收敛于真解的中子-中子碰撞源迭代。数值算例验证表明,经过改进的确定论方法具有良好的稳定性和精度,能以可靠的精度求解考虑中子-中子碰撞过程的非线性问题。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2018年11期)

胡文进,倪宝玉,白晓龙,李志鹏,于昌利[10](2018)在《基于非线性有限元法的冰区玻璃钢实验船碰撞性能研究》一文中研究指出采用有限元软件ANSYS建立了冰区玻璃钢船舶与冰排的模型,设置碰撞参数与材料属性,利用LS-DYNA进行船-冰碰撞的非线性有限元计算,并分析碰撞结果。主要研究两个碰撞因素的影响:首先是玻璃钢的铺层角度,即[-45/45/-45/45/-45]和[90/0/90/0/90]这两种典型铺层方向下的玻璃钢船与浮冰碰撞的动态响应过程,得到船艏碰撞点应力曲线图以及船舶和冰排能量变化曲线,对比不同碰撞结果;其次是碰撞速度,在不同速度下玻璃钢船与冰的碰撞,得到玻璃钢船外板碰撞处的应力曲线和冰排应力分布云图,并进行了力学分析。(本文来源于《振动与冲击》期刊2018年14期)

非线性碰撞论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

轨道非线性能量阱(轨道NES)是一种被动结构控制装置,其通过附加质量块沿竖直平面内的轨道运动产生非线性回复力,从而降低主体结构响应。单边碰振轨道非线性能量阱(SSVI轨道NES)在原轨道NES中加设制动装置,通过碰撞限制质量块单方向的运动,使对称连续的轨道变得单边不连续;SSVI轨道NES较轨道NES非线性更强,展现出更优越的抗冲击性能;对一个两自由度主体结构附加SSVI轨道NES进行了理论分析、数值优化和试验验证,优化后的SSVI轨道NES在脉冲型荷载作用下具备良好的抗冲击性能,但地震作用下的模拟结果显示其减震性能仍有待改进;为此,对SSVI轨道NES碰撞恢复系数和制动器位置进行了二次优化和分析。结果表明:通过调整SSVI轨道NES碰撞恢复系数和制动器位置可明显改善其减震性能;地震特性将影响控制装置参数的取值,可针对不同特性的地震选择相应设计参数。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

非线性碰撞论文参考文献

[1].刘鑫,罗伟斌,谢志鹏.考虑碰撞效应的多跨简支梁桥非线性地震响应分析[J].西部交通科技.2019

[2].王菁菁,浩文明,吕西林.单边碰振轨道非线性能量阱减震性能及碰撞参数研究[J].振动与冲击.2019

[3].范鹏鹏.基于地震碰撞风险的非线性相邻结构临界间距计算方法[D].北京交通大学.2019

[4].韩时琳,翟信秀,黄筱云,韩超.考虑材料非线性的船舶与单墩碰撞有限元数值模拟[J].长沙理工大学学报(自然科学版).2019

[5].朱海鑫.非线性相邻结构地震碰撞易损性与风险评估方法[D].北京交通大学.2019

[6].李江,李春.基于非线性弹簧阻尼模型的球体碰撞模拟[J].黑龙江科学.2019

[7].石莉.船舶与冰脊碰撞非线性有限元研究[D].哈尔滨工程大学.2019

[8].白雪莹.含间隙碰撞振动系统的非线性运动稳定性分析[D].哈尔滨工程大学.2018

[9].黄凯,傅学东,应阳君,李金鸿,竹生东.中子-中子碰撞非线性输运的确定论模拟[J].强激光与粒子束.2018

[10].胡文进,倪宝玉,白晓龙,李志鹏,于昌利.基于非线性有限元法的冰区玻璃钢实验船碰撞性能研究[J].振动与冲击.2018

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