桿件撤除體系幾何穩(wěn)定性判斷及機構體系多平衡形態(tài)研究.pdf

1、體系幾何穩(wěn)定性和平衡形態(tài)解析是張力結構施工成型分析和可展結構運動形態(tài)跟蹤的基礎理論問題。本文以空間鉸結桿件體系為研究對象，基于結構穩(wěn)定理論重點討論了影響桿系結構幾何穩(wěn)定性的主要因素和判定準則，以及桿系機構系統(tǒng)多平衡形態(tài)解析兩個方面的問題。 基于常規(guī)結構穩(wěn)定的能量準則和系統(tǒng)切線剛度矩陣的組成分析，本文剖析了影響桿件體系的穩(wěn)定性的三個因素，即體系幾何和拓撲，構件剛度及平衡內力。指出傳統(tǒng)的桿系結構“機動分析”問題實質上就是系統(tǒng)在無內力

2、狀態(tài)下的穩(wěn)定問題，同時就內力對機構系統(tǒng)(幾何不穩(wěn)定系統(tǒng))的穩(wěn)定性問題進行了討論。 對于零剛度桿件問題，通?？梢岳斫鉃樵摋U件撤除。本文進一步對鉸接桿系結構撤除桿件后的幾何穩(wěn)定性問題進行了討論。必需桿是保證一個體系幾何不變必不可少的桿件，本文提出了必需桿的快速判別準則。進一步，對于拓撲優(yōu)化等一些需要重復進行桿件不斷修改的判定過程，本文提出了多桿撤除體系的幾何穩(wěn)定性判別準則。該準則比常規(guī)的直接判別法可以大大減少計算時間，提高計算效率。