陕西省自然科学基金(2004E204)
- 作品数：19 被引量：64H指数：6
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- 相关机构：长安大学延安大学中国人民解放军总后勤部更多>>
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- 落地四坡野营房屋风压分布特性及体型优化研究被引量：1
- 2018年
- 为研究落地四坡野营房屋的风压分布特性和合理气动外形,结合我国野营房屋目前使用情况和功能要求,设计出27种计算模型.基于流体动力学和大气边界层基本原理,采用流体动力学分析方法,运用FLUENT有限元分析软件,结合风洞试验结果,分析与探讨网格类型及划分方法、离散格式、计算方法及湍流模型等关键技术和参数,建立落地四坡房屋的数值风洞.以落地坡角、屋面坡角、高宽比和风向角为分析参数,运用数值风洞分析与探讨81种工况下房屋表面风压分布特性,得到其表面风压分布规律和风荷载体型系数.在此基础上,分别以风荷载的体型系数标准差最小、各区域体型系数最值接近及差值相对变化幅度降低作为优化计算指标,得到具有良好抗风性能的气动外形（合理体型）,分析表明经优化的气动外形各区域风荷载有显著下降.
- 颜卫亨武艳如吴东红徐研
- 关键词：计算流体动力学风荷载体型系数气动外形
- 平面局部凸出的双坡房屋表面风压特性分析及体型优化研究被引量：2
- 2020年
- 以计算流体动力学和大气边界层基本理论为依据,对平面局部凸出的双坡野营房屋表面风压分布特性展开研究,在此基础上对其建筑外形进行合理的优化。研究过程中运用Fluent软件对模型进行分析和计算,并将数值模拟与TTU实测的结果进行对比,进而确定数值风洞的相关参数。将我国野营房屋使用的功能要求以及人体活动所需的空间尺度等作为依据,在此基础上建立模型,并在风向角、辅助建筑相对尺寸和建筑平面布置形式等的变化下,计算分析房屋表面的风压分布规律,最后将结果归纳为房屋的风荷载体型系数,以便抗风设计使用。进一步将房屋表面风压的平均值、极值和标准差作为优化目标,对平面局部凸出的双坡野营房屋的体型进行优化,最终得到该类型房屋风作用最小的合理建筑外形,以提高其抗风性能。结果表明:轻型双坡野营房屋因自身凸出的辅助建筑的存在,建筑周围的气流运动会受到影响,从而使建筑表面风压分布规律发生变化,更会出现主体建筑局部风荷载体型系数发生变号的现象,鉴于以上情况,可知辅助建筑对建筑表面风压的影响在抗风设计中必须予以重视。
- 颜卫亨王妥张楠楠廖思伟
- 关键词：计算流体动力学体型系数
- 风致折叠网壳结构表面积雪分布CFD模拟被引量：7
- 2018年
- 为研究风致折叠网壳结构表面积雪的分布规律,基于Euler-Euler方法和空气相与雪相单向耦合的基本假设,运用通用计算流体动力学软件ANSYS Fluent的Mixture多相流模型理论,并考虑壁面上积雪的侵蚀与沉积,建立风致雪漂的数值模型。首先,模拟立方体周围积雪分布并与实测结果对比,探讨与分析数值风洞的关键技术与参数,证实三方程k-kl-ω湍流模型能更好地对风雪两相流进行模拟。在此基础上,以风速和风向角为分析参数,模拟折叠网壳结构表面积雪分布。结果表明,10 m/s以下较低风速的持续作用对积雪分布尤为不利,受风向角变化影响,结构表面积雪的侵蚀与沉积发生在不同分区,其中迎风面被大面积侵蚀、背风面局部沉积,在不同的风向角下同一分区的积雪分布系数相对改变量最高达1.28。模拟获得结构表面在全风向角下的最不利积雪分布系数,为近似体型结构的抗风雪设计理论提供参考依据。
- 颜卫亨何立勇吴东红杜书朝赵有栓
- 交错布局折叠网壳帐篷群的风致干扰效应研究被引量：2
- 2018年
- 为研究交错布局折叠网壳帐篷群的风致干扰效应,基于流体动力学和大气边界层基本理论,运用FLUENT软件并借助单体帐篷的风洞试验,探讨与分析湍流模型、离散格式和求解算法等关键技术及参数,建立交错布局帐篷群的数值风洞.以两列交错和三列交错布局下的5个风向角、3种横向疏密系数和4种纵向疏密系数为参数,对96种工况帐篷群中目标帐篷进行表面风压分布特性数值模拟研究,得到不计干扰效应的帐篷群间临界间距,以及目标帐篷各分区的干扰因子.在此基础上,对比分析3种规则布局和交错布局中各帐篷表面的风压分布特性,得到干扰因子变号的区域及适用于群体帐篷的风荷载体型系数.在所选5个风向角下,交错布局折叠网壳帐篷群的风致干扰效应不可忽略,90°风向为最不利风向角.所得结果可为折叠网壳帐篷群体的设计、规划布局及使用提供理论依据.
- 颜卫亨高思吴东红何立勇
- 关键词：数值模拟风荷载体型系数
- 折叠网壳结构风压分布特性的神经网络预测研究被引量：3
- 2015年
- 为了全面分析轻型可移动折叠网壳结构的风压分布特性,基于BP神经网络的基本原理,运用Matlab软件对野营折叠网壳结构风压分布特性进行了神经网络预测;并结合折叠网壳结构风洞试验,分析了其在不同风速和不同风向角下的风压系数分布规律和表面风压分布特性,将结果与风洞试验进行对比,两者吻合较好。结果表明:将风洞试验技术与神经网络方法相结合,基于有限的风洞试验数据可以预测结构未知点的风压系数;通过对测点进行插值计算可以全面掌握结构的风压分布特征,为结构抗风的精细化分析和设计提供一个有效方法。这为轻型可移动折叠网壳结构安全合理设计和改进建筑气动外形提供了理论依据。
- 颜卫亨黄政吴东红张茂功
- 关键词：神经网络风压分布气动外形
- 交错布局轻型双坡房屋群表面风压特性被引量：2
- 2017年
- 为了研究交错布局轻型双坡房屋群表面风压特征及周围风环境,基于流体动力学基本原理和大气边界层理论,采用流体动力学分析软件FLUENT,结合风洞试验数据研究计算域大小、网格数量及湍流模型等关键技术与参数,建立了双坡房屋群的数值风洞模型。以横向疏密系数、纵向疏密系数及风向角为参数,运用数值风洞对轻型双坡房屋群进行60种工况的风压分布特性研究,得到风致干扰效应下房屋群表面风压分布规律;引入干扰因子将目标房屋相对单体的受扰程度量化,得到房屋群的风荷载体型系数;计算了90°风向角下房屋间监测点的风速,借助风速比指标对室外风环境进行评估。结果表明:90°风向角下,交错布局群体房屋的纵向无干扰间距为4L(L为房屋长度),横向无干扰间距为5B(B为房屋宽度);房屋群横向间距为0.5B、纵向间距为2L^4L时室外风环境较好。
- 颜卫亨李仁鑫武艳如何立勇
- 关键词：计算流体力学数值模拟风环境
- 轻型四坡野营房屋风压分布特性和体型优化研究被引量：2
- 2020年
- 为了探究轻型四坡野营房屋风压分布特征及适用的抗风体型,基于流体动力学和大气边界层基本理论,采用FLUENT分析软件和流体动力学分析方法,依据风洞试验数据,分析和探讨湍流模型、网格划分方法和网格数量等关键技术和参数,以高宽比、屋面坡角及风向角为变量参数,采用数值模拟方法模拟48种工况下房屋表面风压分布特征,分析得到其表面风压分布规律。以房屋各分区风荷载系数标准差最小为优化指标,得到抗风性能较好的合理体型,结果表明,优化后的体型各区域的风荷载均有明显的降低。
- 刘文朋
- 关键词：流体动力学风压体型优化
- 折叠结构体系及类型被引量：16
- 2006年
- 基于广义分类学理论,对折叠结构体系进行了分类研究,建立了一套适合于折叠结构特点的分类体系,并分别对折叠结构体系中的杆系折叠结构、索杆系折叠结构和板式折叠结构的构成进行了分析。在此基础上,运用结构拓扑学原理对折叠结构体系进行了结构拓扑分析,建立了杆系折叠结构、索杆系折叠结构和板式折叠结构3种不同类型的结构几何稳定性的判别标准。结果表明,按照所提出的方法,解决了在进行折叠结构设计时靠经验来判别其几何稳定性的局限性,保证了折叠结构设计的安全性和合理性。
- 颜卫亨计飞翔张茂功
- 关键词：折叠结构结构拓扑
- 落地四坡房屋表面风致雪漂移效应分析被引量：1
- 2018年
- 为了获得落地四坡房屋表面积雪分布规律,根据风雪运动机理选取适当的雪粒粒径、积雪密度、沉降速度等条件,考虑积雪侵蚀沉积等影响因素,基于Euler-Euler多相流理论,使用FLUENT软件Mixture多相流模型模拟了立方体周围积雪及高低屋盖模型表面积雪分布,并与实测进行了比较,确定了湍流物理方程、数值风洞尺寸、细部网格及数量、壁面条件等各计算参数设置。以风速、风向角为参数,模拟落地四坡房屋屋面积雪分布得出:随着风速增加,屋面积雪量不断减少,15m/s风速下屋面积雪呈完全侵蚀状态,低风速下屋面积雪更多;屋面各区域积雪漂移随着风向角的改变不断改变,总体表现为侵蚀状态沉积区域较少;在5m/s风速下落地四坡房屋的迎风面各区域积雪分布系数在0.5以下,迎风屋顶各区域积雪分布系数基本为0,背风屋顶各区域积雪分布系数变化幅度高达0.8,背风面各区域积雪分布系数整体保持在0.9附近。得到了5m/s风速下区域积雪分布系数表,可为该类房屋的设计使用提供理论依据。
- 颜卫亨杜书朝刘时楚吴东红张玉杰
- 关键词：数值模拟
- 平面腹部凸出双坡房屋屋面风致雪漂移研究
- 2021年
- 为研究对风雪荷载敏感的平面腹部凸出双坡轻型房屋屋面的风致雪漂移规律,基于计算流体动力学原理和两相流理论,运用CFD软件进行数值建模,对立方体及高低屋面风致雪漂移分布进行数值模拟,并与实测数据进行对比,分析与探讨参数选取及边界条件设置。在此基础上,以风向角(0°,45°,90°,135°,180°)、风速(5,7.5,10,12.5,15m/s)、屋面坡角(20°,31°,40°)为分析参数,分别对不含凸出部分的双坡房屋、凸出部分长短边对应占主体长短边尺寸的1/2及1/4的2种平面腹部凸出双坡房屋,共计3种房屋屋面进行前期工况试算。在此基础上,综合雪漂移分布规律,为反映屋面各部分积雪分布特性进一步对房屋屋面进行细致分区,共模拟195种工况的风致雪漂移运动,得到各工况下房屋屋面风致雪漂移分布规律及可供抗雪设计的各分区积雪分布系数。研究表明:对房屋屋面进行分区,能更好地反映积雪沿屋脊长度方向的分布特性,分区后屋面中部的积雪分布系数值超过不分区约9%;腹部凸出区域对主体结构影响明显,若仅参考单跨双坡屋面积雪系数进行设计,存在安全隐患,设计中应予以注意。
- 颜卫亨张雯吴东红
