物理模型建立处理论文范文

2024-01-01

物理模型建立处理论文范文第1篇

摘 要:模型设计是高中生物物理模型建构的关键步骤,设计过程能很好地体现生物的核心素养,以小组为单位讨论物理模型建构的总体设想,进一步设计构成原件、连接和组装或者动态过程的设计图,最后制作模型,设计过程有合作和探究,重在科学思维的训练,提高对生物学概念的生成理解,制作过程侧重动手实践、提高技能和培养社会责任感,是抽象思维在实践中的具体化,物理模型建构活动是思维和行为的统一。

关键词:物理模型建构;设计方案;内容

物理模型建构活动是有目的、有步骤地在教师指导下的学生自主建构活动,尤其能体现学生主动性和主体地位,普通高中教科书生物学在课外制作栏目安排了“利用废弃物品制作生物膜模型”,在探究实践栏目安排了“尝试制作真核细胞的三维结构模型”“建立减数分裂中染色体变化的模型”和“制作DNA双螺旋结构模型”物理模型的建构活动,通过建构活动发展学生的模型和建模思维,深刻理解生物学的相关概念,提高动手实践的技能,模型的教育意义需要通过“建构”来实现,模型方法的精髓体现在建立模型的探索和发现中。但是在教学实践中,对于物理模型建构活动的实施缺乏设计,变成了手工制作和游戏,难以达到教学目的,有的直接以“知识点”的形式講解和演示给学生,与生物学核心素养的理念相去甚远,笔者通过让学生先设计物理模型的“图纸”,然后按图纸进行物理模型的制作,取得了良好的效果。

一、物理模型设计方案的内容

物理模型建构活动的第一步就是模型设计,模型设计是对原型的相关知识进行加工、整理、设计和构思而做出的设计方案,是要把学生现有的知识经验作为新知识的生长点,引导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知识经验,物理模型设计方案是引导学习小组完成模型设计的路线,以教师为主导完成框架设计,由学生通过小组讨论、填写和绘制,下面以制作DNA双螺旋结构模型为例介绍物理模型设计方案的组成。

制作DNA双螺旋结构模型的设计方案

1.模型建构的总体设想

基于对DNA原型的知识学习和生活经验,通过学习小组的讨论交流,大致确定制作DNA双螺旋结构模

型的材料和方法,最终呈现的是DNA的平面结构还是立体结构,是仅仅简化概括双螺旋的特征,还是精细到碱基之间的氢键和磷酸与脱氧核糖之间的磷酸二酯键,选用的材料是否容易获得,是否经济环保,小组内可以充分讨论,不同的观点相互碰撞、相互启发,最终确定本小组的总体方案,形成文字填在表格内。例1:用两条平行的铁丝作为支架,用不同形状的塑料片或者不同形状的卡纸代表脱氧核糖、磷酸和碱基,再用铁丝固定在支架上,制作平面的DNA结构模型。例2:用铁丝弯成螺旋平行的DNA骨架,用一定形状的泡沫模拟碱基,放到DNA骨架内,制作DNA立体模型。例3:取一张大硬纸作为背景支架,分别用不同颜色、不同形状的卡纸代表磷酸、脱氧核糖和碱基,在硬纸上摆出DNA的形状并粘到硬纸上,用不同颜色的笔连线代表不同的化学键。书面的准确表达是对学生更高的要求,应该给学生更多的机会去训练。

2.基本原件的设计

基本原件是制作物理模型的“小零件”,在模型建构时,不仅要知道这些基本原件是什么、怎么做,更重要的是清楚为什么,如图中的脱氧核糖,在知识一栏填写脱氧核糖是单糖,有五个碳原子、分子式等,材料对应总体设计,填写卡纸、统一为红色、数量为20个,设计图可以由学生用铅笔绘出五边形,在具体制作中,并不是每一个小组设计的基本原件都相同,有的就可以把磷酸和脱氧核糖交替相接的DNA基本骨架直接用弯曲平行的铁丝代替,有的三种基本原件不够用,可能还要增加,在填写设计表时可以说明或者备注。

3.连接与组装设计

物理模型建构的难点基本原件的连接和组装,有的连接没有意义,仅是起固定作用,有的连接代表了一定的意义,要清楚背后的知识,在制作DNA双螺旋结构模型中磷酸-脱氧核糖、脱氧核糖-碱基、碱基-另一条脱氧核苷酸链的碱基都是通过化学键作用连接的,这些化学键的相关知识有哪些,在制作时用什么材料模拟这些化学键,在脱氧核糖的哪个位置与磷酸和碱基连接,连接后是什么形状,生物分子或者结构之所以有一定的空间结构,都是有原因的,在利用废弃物品制作生物膜模型,为什么磷脂分子的头部朝外,尾部相对,蛋白质分子-磷脂分子怎么连接,在建立减数分裂中染色体变化的模型中,分裂后期的染色体为什么成V状等,最后的设计平面图或者立体图让学生绘制是有难度的,特别是立体图,在具体模型制作中可以调整。

在不同的物理模型构建中设计方案的组成不同,同一物理模型,设计方案的组成也可以不同,有的可以增加动态过程设计,比如建立减数分裂中染色体变化的模型,有的可以去掉立体图的绘制,有的可以增加备注栏,增加学生的发挥空间,具体情况以学生情况和教师的教学目的而定,设计方案无论怎么改变,形式可以多样,但必须得有,没有设计方案的模型建构不仅不能落实核心素养,还很容易让物理模型建构活动变成搭积木的游戏。

二、物理模型设计方案的应用

1.模型建构的“图纸”

物理模型的设计方案是设计者意图和设计结果的表达,是制作物理模型的依据,是设计和制作之间的桥梁,能有效减少材料和人工的浪费,避免制作过程中的盲目性,便于精细化制作,按照设计方案中定好的材料、数量、颜色和设计图做基本原件,再把这些基本原件依据设计方案中的连接方式进行拼接组装,一切按图行

事,水到渠成,好的模型设计方案应该是让其他小组或者其他班级的学生能够看懂,并且按照设计方案制作出对应的物理模型,设计方案是物理模型制作的“图纸”,是物理模型建构活动的关键。

2.模型评价的依据

评价是物理模型建构活动的重要环节,以往只能评价结果,从材料的环保性、外观的美观性、建构的科学性等去评价,忽略了建构过程的评价,物理模型的设计方案是一个非常好的过程评价对象,可评价的内容包括知识是否有错误、语言表达是否准确流畅、设计是否严密完整可行、绘图有无错误、材料选择是否恰当、数量比例是否合适等,这些内容可以判断学生对生物学概念的理解水平,也能体现学生探究和思维的过程,物理模型建构活动的设计方案完成后就应对其及时评价、反馈和完善,然后再进行物理模型的制作。

3.学习交流的载体

可以对物理模型设计方案单独评价,在班内小组之间或者班级之间有效地开展互评,选出优秀作品进行展览和巡讲,让学生在互评与交流中体验和感受,以评促学、以展促学,在学习交流的过程中,基于学生自己经验事实和推理对优秀设计方案提出质疑和批判,进行检验和求证,提出建议,培养学生的批判性思维品质。

三、物理模型设计方案的误区

在物理模型建构活动中,很容易把全部精力放在物理模型制作上,以具体化的物理模型为唯一目的,忽视或者弱化了模型构建过程中的思维和设计过程,有些教师认识到了模型设计的重要性,也容易出现以下几个问题:第一,没有具体的设计方案,仅仅是停留在教师的口头强调;第二,由一位学生完成设计方案,不注重小组合作交流;第三,设计方案完成后,没有评价,没有后续的模型制作;第四,过分依赖设计方案,在物理模型制作过程中出现的问题不能能动地解决并反思设计方案的不足。

参考文献:

[1]谭永平.高中生物学新课程中的模型、模型方法及模型建构[J].生物学教学,2009,34(1):10-12.

[2]陶丽萍.中学生物教学物理模型设计[D].山东师范大学,2013.

注:本文系2019年度河南省基础教育教学研究项目

《高中生物模型建构活动的实践研究》(JCJYC19080911)研究成果。

编辑 温雪莲

物理模型建立处理论文范文第2篇

第五章胜任力模型的建立与应用

1、胜任力冰山模型?Page 216-219

冰山模型由斯宾塞提出,认为胜任力由“水面上”和“水面下”两部分构成,其中水面上的知识与技能相对容易观察和评价,而水面下的潜在的其他特征如价值观、态度、个性等是看不到的。

2、胜任力冰山模型的发展——华夏基石胜任力模型?Page 217

①全员核心胜任力:

敬业精神、团队合作、诚实守信、积极主动、沟通协调

②专业胜任力:

销售人员(服务意识、客户导向、市场洞察力、关系管理)、财务人员(数字敏感、诚实严谨、分析决断力)、人力资源人员(人际洞察力、组织敏感度)

③关键岗位胜任力:

高层(管理变革、创新精神、领导力、教人育人能力)、中/基层(计划、执行、培养下属能力) ④团队结构胜任力:

决策能力、计划能力、执行能力、冲突解决能力

3、胜任力洋葱模型?Page 219-221

由外至内:技能、知识、态度、社会角色、自我形象与价值观、个性、动机

4、胜任力建立的具体操作流程 Page 228-233

①准备阶段:企业战略是什么,核心职位有哪些;②研究与开发:选定研究职位→明确绩优标准→任务要项分析→行为事件访谈法→信息整理预归类编码;③评估与确认;④模型应用。

5、行为事件访谈法Page 233-238

行为事件访谈法(又称“关键事件访谈法”)由麦克利兰开发,通过对绩优以及一般员工的访谈,获取与高绩效相关的胜任力信息的一种方法。其意义在于通过访谈者对其职业生涯中的相关关键事件的详尽描述,揭示与挖掘出当事人的胜任力,特别是隐藏在冰山下的潜能部分,用以对当事人未来的行为及其绩效产生预期,并发挥指导作用。

步骤:BEI访谈准备→访谈内容介绍说明→梳理工作职责→进行行为事件访谈→提炼与描述工作所需的胜任力→访谈资料整理与分析

在要求被访者描述一个完整的行为事件时,可借助STAR工具:

Situation:当时的情况怎样?是什么原因导致这种情况发生的?是什么人涉及其中?

Task:您在当时情况下的实际想法、感受怎样?您当时希望怎么做?出于什么样的背景考虑? ACTion:您对当时的情况有何反应?实际做了什么?

Result:事件的结果如何?产生了怎样的影响?您得到了什么样的反馈?

6、主题分析法Page 238-241

①基于胜任力词典提出的胜任力分类及相关定义与分级,提炼BEI访谈中的胜任力信息,对其进行编码与归类整理;

物理模型建立处理论文范文第3篇

一、建立PDCA循环理论模型,提升物资计划管理的实施策略

(一)计划阶段

计划阶段P(Plan),在这一阶段需要对计划的方针以及目标进行确定,同时对相关的活动计划进行制定。现阶段的物资计划管理存在比较多的问题,物资计划管理人员整体水平不高,对物资计划的报送不及时;传统模式下的物资计划管理模式缺乏规范性和标准性,已经难以适应新时期的物资计划管理工作。因此,应当在物资计划管理中建立PDCA循环理论模型。计划阶段是物资计划管理的基础,也是PDCA循环理论模型的运行起点。通过计划阶段的管理,能够制定出最为科学合理的物资采购、分配和物资转运等计划,使物资的管理实现科学化管理。在物资管理计划阶段,应当做好组织协调工作,并且制定完善的物资计划管理措施,实现管理工作的科学化和规范化建设,制定出符合新时期物资计划管理的管理模式。要全面提升物资计划管理的工作质量,应当在计划阶段充分体现出管理模式的前瞻性,避免不要的物资损耗,降低物资的成本,提升物资计划申报水平,减少错误的出现。

(二)执行阶段

物资管理的执行阶段D(Do),需要对物资管理制度进行学习,根据不同项目的工作,建设完善的管理制度以及工作流程,从根本上提升物资计划的管理水平。积极落实物资计划管理的申报环节,对申报工作进行专门的业务培训,细化培训内容,从而提升物资计划管理人员的工作水平。在物资计划管理中,要对采购审批进行科学的管理,制定合理的采购计划,对于采购价格和采购数量进行审批,尤其是当一种材料出现多种价格时,在确保质量合格的前提下,选择最低的价格,确保审申报材料的客观性。在执行阶段要对物资计划进行审查,需要对物资计划管理工作能力较差的部门进行单独的指导和监督,同时对于申报量大,申报内容复杂的部门项目,要扩大审查范围,确保提升审查质量。要完善指标控制体系,将项目指标全面落实到各部门和各岗位,实现员工责任制,同时对各部门与个人的物资计划进行考核,着重考察物资计划的准确率。

(三)检查阶段

C(Check)阶段是物资计划管理标准化的检查阶段,需要对物资计划管理的标准化行为进行考核,同时建立相应的审查体系,提升物资计划管理的整体质量。物资计划管理标准化的检查阶段,要对所制定计划进行进度的检查以及执行效果等方面的检查。检查需要实施求实,以便合理制定解决方案。为了提升物资计划管理水平,需要严格按照相关的物资计划管理要求,通过对计划的检查,确定好各个部门的工作任务,同时将工作内容下放到部门个人,明确个人的工作分工;其次要明确各部门的责任划分,在各部门之间划清责任范围,明确各部门之间的工作交接点以及工作交接责任。另外,还需要及时解决各项计划问题,并着重解决计划审查工作质量不高,效率偏低的问题。提升计划申报人员的整体素质和工作水平,解决申报质量不一致的问题。

(四)处理阶段

物资计划管理的处理阶段A(Act),主要是为了实现在物资计划申报环节到执行完成阶段的各个环节进行监控,并处理发现的问题。物资计划管理需要对物资从申报到执行再到结束的各个环节进行监督,根据不同类型的问题,在各部门内做好处理工作,同时要监督各部门之间的协调性。物资计划管理应当加强部门内的申报工作质量,要求各部门体现对物资的类型、数量、设计方案进行申报。根据物资计划申报的实际情况,提前做好项目的核查工作,从而实现符合物资的计划申报资格。

二、PDCA循环理论模型在物资计划管理的实际应用效果

(一)提升了物资采购计划的完成率

物资采购计划完成率是物资计划管理工作的重点内容,通过在PDCA管理理论循环中,通过建立的反馈机制,促进了采购计划的完成率不断提升。并且明确了物资收货时间与采购交货时间的关系,提升了物资收货效率,使物资收货方对交货时间有足够的重视,在很大程度上也提升了物资采购计划的完成率。

(二)提升了物资计划的准确率

依托PDCA循环理论模型,从物资计划管理工作的前期进行控制,通过对物资申报计划集中的审查与管理,找出在物资计划中的问题,并督促各部门进行改进,使物资计划管理中的问题暴露出来。这样能够有效的发现潜在的管理问题,并及时进行问题处理,提升物资计划的准确率。

(三)提升了物资计划管理人员整体素质

在物资计划管理中,对管理人员的素质要求较高。建立PDCA循环理论模型,提升物资计划管理的工作质量,需要对物资计划管理人员进行多元化的培训,通过理论知识课程和实践交流,从根本上提升了管理人员的整体素质,通过面对面的交流,让管理人员能够及时发现申报问题,从而提升了物资计划管理人员的工作能力。

结束语:

物资计划管理工作的工作内容比较烦琐,相关的工作内容比较繁重。对于企业发展来说,物资计划管理工作还有很长的路要走。准确的物资计划是完成采购工作的前提与基础,在PDCA循环理论模型下,从物资计划管理的计划阶段、执行阶段、检查阶段以及处理阶段,全面提升物资计划管理的工作质量,提供的物资申报计划的准确率和工作效率,并且提升物资计划的预测准确率。这样实现了在发展中找寻问题,实现了企业的良好发展目标。

摘要:物资计划管理是物资管理工作中的重点内容,物资计划管理质量直接关系到企业项目的采购等环节,与物资管理工作质量与工作效率也有密不可分的关系。因此,为了提升物资计划管理工作质量,需要在物资需求计划中,建立PDCA循环理论模型,确保管理工作的规范性和科学性,这样才能为企业的发展提供了良好的物资后勤供应。本文简要的分析如何运用PDCA循环理论模型,提升物资计划管理的实施策略,并分析了PDCA循环理论模型在物资计划管理的实际应用效果。

关键词:PDCA循环理论,物资计划,标准化管理

参考文献

[1] 郭向红,董玉红.建立PDCA循环理论模型的物资计划管理提升[J].河北企业,2017(06):41-42.

物理模型建立处理论文范文第4篇

一般完整的Virtuozo空三成果, 包含的文件主要有:Backup、ConnectBak、Images、Pyramid、Relative woke、测区小影像等文件夹以及相机文件、外方位坐标文件、控制点文件、各加密精度文件等。如果空三数据完整, 其建立立体模型只要恢复测区, 即可自动建立立体模型。可是, 有时Virtuozo空三成果不完整, 甚至有时只包含相机文件 (camera.cmr) 及外方位元素文件 (*.ori) , 无法恢复测区。这就要求我们利用其他的方法来建立立体模型。

1 *.ori文件的格式介绍

*.ori文件是PAT-B格式的外方位元素文件数据, 包含相片号, X、Y、Z坐标以及角元素omega、phi、kapa值。

不带残差项的PAT-B格式的外方位元素文件, 每行末尾无效数的个数为0, 如下所示。

带残差项的PAT-B格式的外方位元素文件, 每行末尾无效数的个数为6, 如下所示。

下面介绍利用外方位元素文件 (*.ori) 进行立体模型的建立方法与步骤 (以Virtuozo3.5为例) 。

2 创建立体模型的基本步骤

2.1 建立测区

建测区前, 要检查相机文件与控制点文件, 其中控制点文件 (control.ctl) 可为空, 任意给定。

2.2 创建模型并进行内定向与相对定向

内定向通过对影像中框标点的自动识别与定位来建立数字影像中的各像元行、列数与其像平面坐标之间的对应关系。

相对定向用特征点提取算子从相邻两幅影像的重叠范围内选取均匀分布的明显特征点, 并对每一特征点进行局部影像匹配, 得到其在另一幅影像中的同名点, 为了保证影像匹配的高可靠性, 所选的点应充分多。

定向前需要将影像转化为Virtuozo默认的影像格式 (.vz) , 相对定向进行自动相对定向即可。有时第一次自动相对定向时, 点数可能不多, 这要求继续进行自动相对定向, 其相对定向点数会增加。

2.3 引入PAT-B数据

找到*.ori文件, 并且导入影像文件 (.vz) 。

导入文件后, 需要输入索引号, 即.vz影像片号对应的*.or外方位元素文件中影像片号。这里可以一个一个进行输入, 但是如果是同一航线的相片, 相片号相连 (或等差递增、递减) , 可以进行设置开始片号和步长 (公差) 进行一次输入计算, 并确定。

确定后, 在测区目录的images文件夹中生成影像的绝对定向数据文件.aop。这样, 就可以对全部的单张影像进行外方位元素的恢复。

2.4 进行绝对定向

绝对定向只要进行确认就可以了。并且在相对文件夹中生成像对绝对定向文件 (.aop) , 文件中只有外方位元素的恢复值。并不像JX4空三成果中有控制点的坐标数据。

2.5 进行核线采样

在完成绝对定向后就可以进行核线采样。作完核线后就可以进入立体测图。但是, 有时因为相机旋转等原因, 需要对外方位元素的角元素进行还原。这时需要进行外方位元素的编辑。选择kapa进行编辑, 一般是进行pi值 (3.14159265) 的加减运算。计算完成后只要进行绝对定向的计算, 并重做核线采样就可以了。

3 利用PAT-B空三数据建立立体模型的意义

(1) 像对的外方位元素是以直接恢复空三成果的外方位元素为基准的, 不造成人为的调点过程。这在一定程度上减小像对的接边误差。但是要求空三精度较高, 能够满足成图精度要求。 (2) 空三成果的保存文件简单。只需要保留相机文件和外方位元素坐标文件, 即camera.cmr与*.ori文件, 可以大大节省空三成果的存储空间。

摘要:本文基于笔者多年从事航测内业的相关工作经验, 以空三数据建立立体模型为研究对象, 探讨了利用Virtuozo航空摄影测量系统工作站的空中三角测量成果PAT-B文件, 在空三成果数据不完整的情况下, 通过恢复单张影像的外方位元素, 从而建立测区的立体像对的方法, 全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华, 相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词:空中三角测量,外方位元素,内定向,相对定向

参考文献

[1] 王岩松, 阮秋琦.一种基于互相关的图像定位匹配算法研究及应用[J].北方交通大学学报, 2002 (2) .

[2] 蔡敬东.采用全数字摄影测量工作站制作DOM的作业方法探讨[J].北京测绘, 2001 (3) .

[3] 夏建华.数字地面模型在工程中的应用[J].北京测绘, 2001 (3) .

[4] 陈才明, 张雷, 宋浩军, 等.数字地质编录中的产状量测[J].北京测绘, 2001 (4) .

[5] 李建平.在GEOSTAR下北京多比例尺DOM建库设计方案研究[J].北京测绘, 2002 (1) .

[6] 杨朝辉, 党立华.基于Surfer Automa-tion对象的DEM应用开发技术[J].北京测绘, 2003 (3) .

物理模型建立处理论文范文第5篇

哈尔滨松浦大桥主桥设计方案采用独塔双索面叠合梁斜拉桥, 主塔高度127.0m桥跨布置为268+142+66=476m;主梁与主塔之间设置固定支座。上部结构采用钢-混凝土连续叠合梁, 其中钢主梁采用工字形断面, 梁高2.45m, 混凝土桥面板厚度为0.25 m;桥面全宽35.0 m。

2 有限元模型的简化

桥塔:对桥塔结构的研究本身就可以是一个不小的课题。在以全桥为研究对象的模型里面, 更应该着眼于整体。桥塔的各段均是形状较规则的箱梁, 在各段的结合部分构造稍显复杂, 如果桥塔采用实体单元并划分过细, 整个模型将相当庞大, 现有的模拟计算环境将难以胜任。所以将桥塔简化为梁单元的组合。

桥面系:叠合梁是典型的开口型截面, 对于由两根分离式钢主梁与预应力混凝土桥面板相结合的叠合梁桥面系, 可以采用双主梁模型来模拟。这种模型由两根主梁组成, 中间用横梁连接, 并与桥面板固结, 即用梁单元建立钢主梁和横梁, 用壳单元建立混凝土桥面板, 间距取为原桥面系钢主梁的间距, 横梁的间距取为索距。桥面系的质量根据实际情况自然分配到主梁和横梁上。混凝土桥面板与钢梁的连接形式用MPC BEAM约束功能模拟。

斜拉索:以每根斜拉索为一个索单元, 斜拉索锚固点为梁单元的自然节点, 斜拉索与主塔和主梁的连接方式是梁单元节点与索节点之间通过刚性连杆相联, 两点间为主从约束关系, 从而使得刚性连杆只出现刚体转动。具体实现方法是利用多点约束MPC功能和ELEMENT-LINK来定义索节点与梁单元节点的约束, 两点之间自动生成刚臂。当进行线性计算或忽略斜拉索垂度效应影响时, 约束关系为MPC Beam;当考虑斜拉索垂度效应影响时, 约束关系为LINK。

在单元选择上, 采用ABAQUS中Truss单元的T3D2来模拟斜拉索, 壳单元S4R模拟混凝土桥面板, 梁单元B33模拟主梁和桥塔。根据叠合梁的构造特点, 壳单元和梁单元在节点处以MPC Beam约束方式连接。

如图1所示。

3 模型中的几个关键问题的处理

3.1 斜拉索垂度效应的模拟

目前, 斜拉索的模拟的主要方法有:等效弹性模量直杆单元法, 即用考虑垂度变化影响的有效弹性模量的直杆来代替实际拉索;多段直杆法:即将斜拉索处理为多段弹性直杆单元, 用分段的铰接杆来离散拉索, 拉索的自重和外荷载作用在节点上, 杆的轴向刚度需要考虑重力刚度;曲线索单元法:当拉索比较长时, 可用一个或多个曲线单元来模拟在自重作用下形成的悬链线形状, 其刚度矩阵可由多项式或拉格朗日插值函数并考虑拉索在节点上的位移关系来确定。

本文在ABAQUS中建模时, 采用等效弹性模量直杆单元法来考虑斜拉索由于内力的改变而导致的材料弹性模量的改变引起的非线性, 并定义斜拉索两端约束形式为铰接来考虑斜拉索变形后索力方向的改变而导致结构变形的非线性影响。另外ABAQUS前处理中提供了单元初始条件的设定, 可以利用INITIAL CONDITION模块对索单元施加初应力来模拟斜拉索的张拉。

3.2 梁柱效应的模拟

ABAQUS/Standard中刚度矩阵的计算包括由于施加载荷引起的单元刚度计算项, 称为载荷刚度的计算。这些计算项目有效的改善了收敛性行为。另外缆索和梁中的轴向荷载都对结构在横向荷载响应中的刚度产生很大影响。通过包含几何非线性, 在对横向载荷的响应中也考虑了梁刚度[3]。

对于梁柱效应, 可以利用ABAQUS的梁单元库, 对不同类型的梁元进行选择。B31和B31 H属于线弹性梁单元, 此类梁单元的截面对于轴力和弯矩的响应是相互独立的, 也就是说B31和B31H不会因为轴向力而产生附加弯矩, 因此当不计入梁柱效应时则选择此单元;当计入梁柱效应时则转换为欧拉-贝努力梁单元B33和B33H。

3.3 各施工状态的模拟

用ABAQUS程序进行施工阶段计算时, 先生成成桥状态的模型, 然后在计算模块中, 用分析步的先后顺序来控制施工顺序, 并利用分析步中的MODEL CHANGE功能Remove和Add来实现单元的移除和还原。

在单元移除的分析步开始, ABAQUS把将要移去部分施加给剩余部分的作用力存储下来, 在整个分析步中, 逐渐将这个作用力减小为零。也就是说, 只有到了分析步结束, 移去部分对剩余部分的作用才真正被完全移去。这样处理是为了保证移去部分对整个模型的影响平滑。但是从该分析步一开始就不进行有关移去单元的计算了, 直至在后面的某个分析步中再用MODEL CHANGE将其重新激活为止。

在第一个分析步开始时, 移除施工阶段所有单元, 在后续的分析步中逐步激活各个施工阶段对应的单元, 逐步形成结构, 这样就模拟了斜拉桥的施工过程。

4 结语

在有限元建立之初, 必须明确研究目的。不同的研究目的, 建立的模型会有所不同。为了能够很好地达到几何非线性静力分析的研究目的, 并能够适应现有的计算环境和条件, 必须对有限元模型进行简化处理。通过对斜拉桥几何非线性效应的模拟和施工状态的仿真, 为斜拉桥的几何非线性静力分析研究提供一种新途径, 为大型桥梁技术设计阶段提供了有价值的参考。

摘要:本文以哈尔滨市松浦大桥主桥为实际工程背景, 应用ABAQUS有限元软件建立斜拉桥有限元静力模型, 研究并讨论了模型建立过程中存在一些问题以及其处理方法。

关键词:斜拉桥,有限元模型,ABAQUS

参考文献

[1] 苏成, 韩大建, 王乐文.大跨度斜拉桥三维有限元动力模型的建立[J].华南理工大学学报, 1999, 11.

[2] 刘士林, 王似舜.斜拉桥设计[M].北京:人民交通出版社, 2002.

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