目錄
1緒論1
1.1可展結構的概念1
1.2國內外研究現狀與分析4
1.2.1可展結構的歷史4
1.2.2可展結構理論研究4
1.2.3單元構架式可展結構7
1.2.4折疊網格結構9
1.2.5索桿式可展結構12
1.2.6可展張拉整體結構13
1.3本書的結構安排15 2成角度剪式單元及其連桿機構的可動性分析17
2.1幾何學方法18
2.1.1徑向可動的幾何條件18
2.1.2剪式單元的運動軌跡分析20
2.2螺旋互易定理簡介21
2.2.1運動和約束的螺旋描述21
2.2.2螺旋互易定理21
2.3剪式單元的可動性判斷22
2.3.1Hoberman單元24
2.3.2GAE1單元以及非交叉剪式單元26
2.3.3GAE2單元27
2.4基于體系約束Jacobian矩陣的自由度分析方法28
2.4.1剛性約束條件28
2.4.2鉸接節(jié)點約束條件29
2.4.3成角度剪式單元約束條件29
2.4.4邊界約束條件29
2.4.5系統(tǒng)約束方程29
2.4.6計算流程30
2.5基于成角度剪式單元平面連桿機構的自由度分析30
2.5.1Hoberman連桿機構30
2.5.2You和Pellegrino等腰三角形連桿機構32
2.5.3You和Pellegrino相似三角形連桿機構33
2.5.4非交叉單元連桿機構34
2.6基于平行四邊形法則的平面連桿機構36
2.7本章小結37 3連桿機構運動過程中運動奇異點分析39
3.1基于螺旋互易定理的運動奇異點判斷39
3.1.1平面四連桿機構的可動性39
3.1.2運動奇異點判斷41
3.2矩陣分析法41
3.2.1運動學描述41
3.2.2閉環(huán)連桿機構43
3.3一階分析44
3.3.1預測步44
3.3.2修正步46
3.3.3計算結果47
3.4二階分析47
3.4.1理論推導47
3.4.2計算結果49
3.5本章小結50 4徑向可開啟屋蓋結構的運動過程研究51
4.1二維體系的運動特性51
4.1.1幾何分析51
4.1.2運動界線54
4.2三維體系的幾何分析55
4.3受力性能分析56
4.3.1基本模型56
4.3.2計算結果57
4.4運動過程分析58
4.4.1基本模型的運動過程分析58
4.4.2初始缺陷的影響61
4.4.3矢跨比的影響62
4.5具有固定支座體系的幾何設計64
4.6本章小結65 5徑向展開式索撐網殼結構受力性能研究66
5.1基本模型66
5.1.1幾何構形66
5.1.2索撐網殼單元的基本力學特性67
5.1.3有限元模型68
5.2靜力特性分析69
5.2.1索撐網殼與普通網殼的靜力特性分析70
5.2.2矢跨比對結構靜力特性的影響71
5.2.3鋼桿件截面對結構靜力特性的影響72
5.2.4索截面對結構靜力特性的影響73
5.2.5索初始預應力對結構靜力特性的影響74
5.3結構參數對彈塑性極限承載能力的影響74
5.3.1矢跨比對彈塑性極限承載能力的影響76
5.3.2鋼桿件截面對彈塑性極限承載能力的影響77
5.3.3索截面對彈塑性極限承載能力的影響78
5.3.4索初始預應力對彈塑性極限承載能力的影響78
5.4索撐網殼的缺陷穩(wěn)定性分析80
5.4.1缺陷模式對彈塑性極限承載能力的影響80
5.4.2缺陷大小對彈塑性極限承載能力的影響82
5.5本章小結83 6折疊網架結構的受力性能及其運動過程研究85
6.1幾何設計85
6.1.1平面四連桿機構85
6.1.2折疊網架結構86
6.2折疊網架結構受力性能分析87
6.2.1計算模型87
6.2.2折疊網架結構的極限承載力分析88
6.3初始缺陷對結構極限承載力的影響89
6.4折疊網架結構的運動過程分析90
6.4.1理想結構的運動過程分析90
6.4.2有初始缺陷結構的運動過程分析91
6.4.3初始缺陷大小對折疊網架折疊完成時最大應力的影響91
6.5本章小結92 7基于剪式單元網殼結構的運動過程及其承載能力分析93
7.1體系介紹93
7.2基本模型94
7.3柱面索拉網殼施工過程分析95
7.4結構參數對柱面索拉網殼施工過程影響97
7.4.1矢跨比對柱面索拉網殼施工過程影響98
7.4.2鋼桿件截面對柱面索拉網殼施工過程影響99
7.4.3單元網格長寬比對柱面索拉網殼施工過程影響100
7.4.4外擴跨度對柱面索拉網殼施工過程影響101
7.5柱面索拉網殼彈塑性極限承載能力分析102
7.6結構參數對結構極限承載能力的影響104
7.6.1矢跨比對結構極限承載能力的影響104
7.6.2鋼桿構件截面對結構極限承載能力的影響105
7.6.3索截面對結構極限承載能力的影響105
7.6.4索初始預應力對結構極限承載能力的影響106
7.6.5單元網格長寬比對結構極限承載力的影響107
7.6.6外擴跨度對結構極限承載力的影響108
7.7其他材料對結構施工過程的影響108
7.8本章小結109 8索桿張力結構的初始預應力水平設計110
8.1基本理論110
8.1.1平衡矩陣110
8.1.2結構穩(wěn)定性分析111
8.1.3初始預應力的確定112
8.2算例分析114
8.2.1平面索桿結構114
8.2.2張拉整體結構116
8.2.3空間索桿結構118
8.3本章小結122 9考慮約束條件的索桿張力結構找形研究123
9.1能量法123
9.1.1理論基礎123
9.1.2力密度法的缺點124
9.1.3能量法125
9.2計算流程126
9.3算例127
9.3.1平面索桿結構127
9.3.2索穹頂結構129
9.3.3空間索桁結構132
9.4本章小結136 10索桿式折疊帳篷結構的受力性能研究137
10.1基本力學特性137
10.1.1幾何分析137
10.1.2初始預應力水平138
10.1.3最短壓桿長度139
10.1.4最大承載能力142
10.2有限元分析142
10.2.1基本模型142
10.2.2靜力性能分析143
10.2.3特征值屈曲分析144
10.2.4非線性屈曲分析145
10.2.5初始缺陷的影響145
10.3參數分析147
10.3.1矢跨比的影響147
10.3.2豎向壓桿長度的影響148
10.3.3初始預應力水平的影響149
10.4本章小結149 11索桿式折疊網架結構的理論分析與試驗研究151
11.1基于CP單元折疊網架的幾何分析151
11.1.1基本單元及其初始預應力水平151
11.1.2折疊體系151
11.1.3折疊展開方式152
11.2基于CP單元折疊網架的節(jié)點設計和模型制作153
11.2.1節(jié)點設計154
11.2.2模型制作155
11.3基于CP單元折疊網架的受力性能分析156
11.3.1靜力性能分析156
11.3.2自應力水平對結構靜力性能的影響160
11.3.3溫度變化對結構靜力性能的影響162
11.3.4拉索破斷對結構靜力性能的影響163
11.4基于DP單元折疊網架的幾何分析164
11.4.1基本單元164
11.4.2折疊體系165
11.4.3折疊展開方式166
11.5基于DP單元折疊網架的節(jié)點設計和模型制作166
11.5.1節(jié)點設計168
11.5.2模型制作169
11.6基于DP單元折疊網架受力性能分析170
11.6.1靜力性能分析170
11.6.2自應力水平對結構靜力性能的影響175
11.6.3溫度變化對結構靜力性能的影響177
11.6.4拉索破斷對結構靜力性能的影響178
11.7本章小結180 12折疊索穹頂的幾何及其預應力水平分布研究182
12.1幾何分析182
12.1.1折疊索穹頂182
12.1.2徑向可開啟式索穹頂183
12.2預應力分布的確定184
12.2.1數學模型184
12.2.2算例186
12.3考慮壓桿初彎曲的張拉整體結構受力性能分析189
12.3.1基本模型189
12.3.2解析法189
12.3.3分析結果191
12.3.4有限元驗證193
12.4本章小結194 13基于2V型索桿單元折疊結構的受力性能研究195
13.1幾何分析195
13.1.1基于拉索方式的折疊模型195
13.1.2基于壓桿方式的折疊模型197
13.1.3改進后的折疊模型198
13.2受力性能分析198
13.2.1基本模型198
13.2.2拉索滑移的考慮198
13.2.3計算結果203
13.3溫度變化對結構靜力性能的影響207
13.4拉索斷裂對結構靜力性能的影響207
13.5本章小結208 參考文獻210 | 
