简介:目的:寻找以轴力为主要传递荷载方式的单层网壳结构的多种合理形态,改善结构的受力性能,为建筑设计提供多种合理的结构形状方案。创新点:1.建立控制单元组长度的移形方程,并在移形方程的基础上推导基于联动机构势能最小化的结构形态创构方法。2.将分组方式应用于网壳结构形态创构,并通过改变分组形式获得不同的合理结构形状;临时单元与临时力的引入拓展了方法的适用范围,也为形态创构提供了新的途径。方法:1.将机构的单元进行分组,以单元组总长度不变作为条件建立机构移形方程;根据机构势能下降最快的方向调整机构形状,使机构逐步达到势能最低。2.在同一初始模型中,通过改变临时单元、临时力以及单元组的设置来获得多种合理结构形状;通过多个数值算例说明该方法的特性。3.对该方法所生成的结构进行受力性能分析,验证所提方法的可行性和有效性。结论:提出了一种适用于网壳结构的形态创构方法。该方法简单、灵活,可以通过调整临时单元、临时力以及单元组的设置,得出多种以轴力为主要传递荷载方式的合理结构形状。可以为设计者在建筑方案设计阶段提供多种结构形状方案。
简介:目的:对柴油机Urea.SCR系统还原剂添加过程进行建模,探讨SCR系统中尿素结晶的主要影响因素,研究排气温度、流量和尿素水溶液喷射速率等对结晶成分、位置和总结晶量的作用规律。创新点:1.考虑喷雾和壁膜内尿素热解过程的差异,分别采用尿素的直接分解和化学反应动力学方法对喷雾和壁膜内的尿素热解过程进行描述;2.提出一维壁膜的概念,将尿素热解的化学反应动力学模型嵌入一维壁膜中,实现对结晶成分、位置和总结晶量的计算。方法:1.采用欧拉方法求解气相流动以及拉格朗同方法跟踪喷雾运动,通过附加源项方式实现气液两相之间的耦合;2.对尿素水溶液喷雾的蒸发、热解、碰壁和结晶等过程进行建模,并对仿真结果进行验证;3.对SCR系统中尿素结晶进行仿真分析,对排气温度、流量和尿素水溶液喷射速率等影响因素进行变参数研究。结论:1.排气温度的降低可以减小壁膜范围以及结晶量;结晶成分与温度密切相关:当温度较低时,结晶以尿素为主,随着温度升高,缩二脲和三聚氰酸开始逐渐形成;2.尿素水溶液喷射速率会影响壁膜范围以及结晶量,但其对结晶成分影响不大;3.排气流量的增大能够促进排气与液滴以及排气管壁之间的传热,从而减小壁膜范围以及结晶量。