0开题报告(丁)2000字

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1、哈尔滨工程大学攻读硕士学位研究生论文开题报告专业固体力学研究方向本构理论及变分原理姓名丁剑霆指导教师审查意见：审查合格，同意存档。指导教师签字：年月日开题报告撰写要求一、“开题报告”参考提纲1．选定学位论文题目的目的和意义；2．国内、外本课题研究动态，文献综述与分析，对论文立体的论证；3．实验方案的设想；4．论文预期结果；5．论文的工作量，预计完成时间。二、“开题报告”请用A4规格纸，宋体小四号字打印，字数一般在2000—3000字。文字要精炼通顺，条理分明，文字图表要工整清楚。三、“开题报告”通过后，

2、由研究生本人暂存，待论文完成并通过答辩后，与论文一并交校科技档案室。应用变分原理研究桥梁的内力和变形初探1.论文的目的和意义随着我国国民经济的快速发展和综合国力的迅速提高，公路交通事业的蓬勃发展，大跨度桥梁的建设渐入高峰期。其中悬索桥仍是到目前为止跨越能力最大的桥型，而全焊接闭合钢箱加劲梁在我国大跨度悬索桥中普遍采用[1]。风荷载对大跨度悬索桥的影响是重要的，国内外此项研究由来已久，并取得了很多研究成果，例如文献[2-4]。悬索桥规模大，现有计算方法以有限元进行近似计算为主。然而，为了迎接21世纪更大跨

3、度跨海大桥工程的挑战，需要对现行的理论和方法继续进行精细化的改进和发展，甚至需要探索新的理论和新的抗风设计方法。变分法被认为是有限元素法的理论基础[5、6]，采用变分原理作为分析手段将获得精确解。本文试图从理论分析角度，推导精确求解的方法，尝试另外一种解决问题的方法。2.国内外本课题的研究动态风荷载就是风对结构的作用力，这种作用力实质是风与结构相互作用的结果。随机变化的风流过本身也在微振动的桥梁，使得围绕桥梁表面的大气压力形成一种特定的分布状态，并且在不断变化之中。通常将这种压力分布效应合成为竖直向上的

4、升力，顺来流方向的阻力以及使桥梁产生扭转效应的扭矩作用，统称为气动三分力。为了研究的方便，我们将随机变化的风分为平均风(不随时间变化的定常流)和脉动风(非定常流，又称为紊流)两部分。又将桥梁结构分成桥梁固定不动与结构本身在微振动这两种情况，然后将它们两两组合起来研究。桥梁风工程的研究方法主要有三种：理论分析、风洞试验与现场观测以及数值模拟。理论分析方法就是运用空气动力学原理，建立各类风荷载的数学模型，然后应用结构动力学方法，求解各类风致振动和稳定问题。理论分析方法在建立风工程的基本理论方面起着决定性的作

5、用。在桥梁风工程学科发展史上，西奥多尔森(Theodorsen)的理想平板颤振自激力理论解，斯坎伦(R．H．Scanlan)的桥梁断面颤振理论，达文波特(Davenport)的抖振准定常理论，都发挥了且仍发挥着重要的作用。桥梁风工程的进一步发展，将有待于基本理论框架的新突破。风洞试验是空气动力学研究的一个十分重要且不可替代的手段。进行桥梁风工程研究所要求的风洞是边界层风洞。这种风洞的特点是最高风速一般不超过100m/s，试验段应尽量长以便模拟大气边界层内自然风场的紊流特性。全桥模型试验还要求试验段断面足

6、够大。在实桥上观察和测量桥梁风致振动的特征和主要参数，也是一种很好的研究手段，尤其是在桥梁发生风致病害时进行观测，研究价值更大。尤其是旧塔科马桥风毁过程的实况摄影，更是起到了促成桥梁风工程学科诞生的重要作用。数值模拟是应用计算流体力学方法，模拟气流经过桥梁结构时结构周围的流场分布情况。随着计算机的普及与应用能力的提高，数值模拟技术，发展很快，很多学者都开发了可用于桥梁结构空气动力参数研究的计算流体力学方法，如有限体积法、有限元法、有限差分法和离散涡方法。目前，应用数值模拟方法，还可较好的计算某些断面的三

7、分力系数、颤振导数等。这一领域被形象地称为数值风洞技术[1]。在20世纪60年代奠基了桥梁颤振和抖振理论，经过不断的补充和完善，这些基于准定常假设、线性和频域的分析方法以及通过节段模型风洞试验识别气动参数和全模型试验进行检验的方法可以基本满足一般大跨度桥梁的抗风设计要求。少数超大跨度的桥梁则需要考虑采用跟踪变形的非线性时域分析。但从变分原理出发加以研究的还不是很多。3.本论文主要工作1.分析悬索桥的构造，特别是闭合钢箱加劲梁的构造，为后续分析做准备。2.应用有限元方法建立悬索桥简化模型，近似计算在静风荷

8、载的升力分量作用下的应力和位移，找到转角最大和剪应力最大的截面，为变分法的进一步深入分析计算指出计算位置；分析软件采用功能比较强大的ANSYS软件，所计算的桥例为珠江虎门大桥。分析中对中跨整体建模，分析类型采用结构静力线弹性分析，模型尺寸按照实桥尺寸简化采用，材料参数按照实桥采用。单元类型设置如下：主缆为梁单元beam3，吊索为杆单元link1，加劲梁为三维实体单元solid45。3.在有限元近似计算的前题下，桥梁的危险截面已经明确。针对危