纤维模型

摘要： 为了研究碳纳米管纤维在气相沉积法反应器内的运动形态,并分析纤维运动形态对生成碳纳米管纤维的影响,首先采用数值模拟的方法对气相沉积法反应器内的气体流场进行数值求解,得到反应器内的气体流场的速度;然后在此气体流场中建立碳纳米管纤维模型并对其进行受力分析,得到纤维动力学方程,与气体流场控制方程组联立得纤维/气体两相流动模型;最后利用求解得到反应器内的气体速度,再对纤维动力学方程进行数值求解,从而得到碳纳米管纤维在反应器内的运动形态。模拟结果表明:气相沉积法反应器内的气体流场呈层流状态;由于气体从中心流入,纤维反应器中心轴线附近有较大波动,中心轴线附近气体流动区域逐渐扩大,加速度方向也产生改变,使得气体速度方向、大小均发生改变,纤维通过波动纠缠可以增加纤维束中纤维的连接,使之不易分散开来;而靠近壁面的气体流动逐渐稳定,导致靠近壁面的纤维运动形态逐渐平缓。通过模拟得到的纤维运动形态对形成碳纳米管纤维束有良好的促进作用。

摘要： 水工框架结构承担着闸门启闭、宣泄洪水、保证大坝等主体工程安全的重要作用.相关规范对水工框架结构抗震性能的要求仅限于作动力分析,无法获知结构在罕遇地震下是否还能保持正常的功能.针对该问题,本文采用清华大学研究团队提出的纤维混凝土结构模型建立有限元模型,用动力时程法计算结构的动力响应,分析水工框架结构在罕遇地震下的动力响应.结果表明:在罕遇地震下,水工框架结构在梁柱节点及柱与基础连接处是最易受损的部位;启闭机所在大梁竖向变形超过规范允许的最大限值,导致启闭机无法正常工作,影响工程安全运行.因此,本文建议在进行水工框架结构设计时,充分考虑加强梁柱节点及柱与基础连接部位的抗震性能,并减小启闭机所在大梁的竖向变形,保证结构在罕遇地震下的正常功能不受损伤.

摘要： 提出了一种基于柔度法的考虑剪切变形和弯剪耦合效应的有限元模型,通过T形和L形剪力墙试件拟静力试验验证了模型的正确性。结果表明,所有试件的破坏形态为无翼缘腹板端部混凝土压碎、纵筋压曲的弯曲破坏;增强无翼缘腹板端部约束和边缘构件约束,可以防止其发生受压过早破坏;腹板和翼缘相交处未观察到明显的混凝土剥落现象,腹板和翼缘相交处的约束边缘构件抗震设计可以适当放宽;随着剪跨比的减小,试件延性明显降低;当翼缘处于受拉时,试件表现出较高的强度、刚度和较低的延性。基于模型对钢筋混凝土带翼缘剪力墙的拟静力试验进行了非线性数值模拟分析,分析结果与试验结果吻合较好,表明模型能较好地模拟钢筋混凝土带翼缘剪力墙的非线性性能。

摘要： 提出了一种基于柔度法的考虑剪切变形和弯剪耦合效应的有限元模型,通过T形和L形剪力墙试件拟静力试验验证了模型的正确性.结果表明,所有试件的破坏形态为无翼缘腹板端部混凝土压碎、纵筋压曲的弯曲破坏;增强无翼缘腹板端部约束和边缘构件约束,可以防止其发生受压过早破坏;腹板和翼缘相交处未观察到明显的混凝土剥落现象,腹板和翼缘相交处的约束边缘构件抗震设计可以适当放宽;随着剪跨比的减小,试件延性明显降低;当翼缘处于受拉时,试件表现出较高的强度、刚度和较低的延性.基于模型对钢筋混凝土带翼缘剪力墙的拟静力试验进行了非线性数值模拟分析,分析结果与试验结果吻合较好,表明模型能较好地模拟钢筋混凝土带翼缘剪力墙的非线性性能.

摘要： 水工框架结构承担着闸门启闭、宣泄洪水、保证大坝等主体工程安全的重要作用。相关规范对水工框架结构抗震性能的要求仅限于作动力分析,无法获知结构在罕遇地震下是否还能保持正常的功能。针对该问题,本文采用清华大学研究团队提出的纤维混凝土结构模型建立有限元模型,用动力时程法计算结构的动力响应,分析水工框架结构在罕遇地震下的动力响应。结果表明:在罕遇地震下,水工框架结构在梁柱节点及柱与基础连接处是最易受损的部位;启闭机所在大梁竖向变形超过规范允许的最大限值,导致启闭机无法正常工作,影响工程安全运行。因此,本文建议在进行水工框架结构设计时,充分考虑加强梁柱节点及柱与基础连接部位的抗震性能,并减小启闭机所在大梁的竖向变形,保证结构在罕遇地震下的正常功能不受损伤。

摘要： 为了探究化学气相沉积法增加侧进气口后直立式反应器内的纤维运动形态,以研究纤维运动形态对碳纳米管纤维生成机理的影响.文章根据建立的纤维/气体两相流动模型,首先通过数值模拟求解气体流场,求解得到气体速度,再通过数值模拟法求解纤维在气体流场中的运动.模拟结果表明:加装侧进气口后反应器内的气体速度波动很大,且产生明显的涡流区域,尤其是反应器前段,进入加热段之后,漩涡变小、变长,最后气体速度逐渐稳定,近壁区也产生回流和漩涡;纤维在此反应器内的运动波动明显,并且产生伸长.通过模拟得到的纤维运动形态有利于碳纳米管纤维"袜筒"结构的生成且有利于碳纳米管纤维的致密化.

摘要： 山地结构的受力性能与普通结构有显著差别。基于LS-DYNA的截面纤维模型,通过与一榀4跨3层平面框架在移除中柱后的拟静力倒塌试验结果进行对比,验证了纤维模型的合理性。采用拆除构件法中的非线性动力法对普通框架结构和掉层层数、掉层跨数各不相同的掉层框架结构共6个算例进行了抗连续倒塌性能分析,研究普通框架结构与掉层框架结构抗连续倒塌性能的差异以及掉层层数、掉层跨数对掉层框架结构抗连续倒塌能力的影响。结果表明:悬链线效应对于RC框架结构抗连续倒塌性能有显著的提升作用;掉层框架结构上、下接地层的抗连续倒塌性能差异大;下接地层区域,掉层框架结构抗连续倒塌性能低于普通框架结构,上接地层区域则相反;随掉层层数增加,掉层框架结构抗连续倒塌性能减弱;随掉层跨数增加,掉层框架结构抗连续倒塌性能增强。

摘要： 火灾会导致钢筋混凝土性能退化,该文基于元胞自动机(Cellular Automata,CA)与纤维模型提出了一种用于火灾下钢筋混凝土梁非线性分析的方法。建立CA模型模拟了火灾中梁截面温度扩散演化过程,得到不同升温时间下截面各处的温度;引入损伤模型得到钢筋损伤因子-升温时间变化关系;将元胞自动机模型与纤维模型结合,对火灾下钢筋混凝土连续梁进行时变非线性分析。结果表明:CA模型能够有效模拟钢筋混凝土梁截面的温度扩散过程;引入的损伤模型可有效将钢筋损伤进行量化;编制的MATLAB计算程序可有效用于高温损伤后钢筋混凝土梁的非线性分析;CA模型与纤维模型的有效结合可分析钢筋混凝土梁的变形与承载力时变演化过程,并对其耐火寿命进行评估。该方法可为火灾下钢筋混凝土结构的耐火寿命预测与评估提供理论工具。

摘要： 大震弹塑性分析是建筑结构性能化设计的关键步骤。如何在弹塑性分析中准确模拟剪力墙非线性力学特性，在工程实践中被广泛关注，同时也是计算程序实现的难点。本文讨论了建筑结构中钢筋混凝土剪力墙纤维模型和分层壳模型的特点及在一些软件中实现,计算了一个剪力墙结构的模型,并对计算结果进行了讨论.

摘要： 纤维模型是结构体系模拟技术发展中的重要里程碑,它具有简单、高效、通用的特点,近年来得到了广泛应用,但其基本假定决定了其在许多结构体系关键效应的模拟方面存在显著缺陷.本文综述了研究团队近7年来针对若干体系计算的关键难点对传统纤维模型进行的大量改进和发展工作.首先在通用有限元程序MSC.MARC平台上开发完成了传统纤维模型并将其拓展至组合框架结构的模拟.随后针对四个体系模拟的关键难点,包括组合框架的楼板空间组合作用、核心筒连梁的非线性剪切和滑移效应、构件端部锚固纵筋滑移效应和钢筋混凝土梁柱构件开裂全过程行为,在对机理和规律充分研究的基础上,分别提出了考虑楼板空间组合作用的纤维模型、考虑剪切和滑移非线性的连梁纤维模型、考虑端部锚固纵筋滑移效应的纤维模型和裂缝宽度全过程定量预测的纤维模型等四个新型纤维模型.这些模型既保持了传统纤维模型的优点,同时能够较准确地考虑上述复杂效应,模拟结果得到了大量试验数据和精细有限元的充分验证.基于上述成果,团队同时开发了一套涵盖钢筋混凝土结构、钢结构以及组合结构等工程常用结构形式的非线性分析程序COMPONA-MARC,为结构体系的精细化模拟提供了强大的平台和工具.

摘要： 采用OpenSEES程序,对6个强约束RC柱试件低周反复加载试验的全过程进行了非线性数值模拟,并分析了轴压比、配筋率、剪跨比对强约束RC柱抗震性能的影响.分析结果表明:OpenSEES程序的纤维模型能较好地模拟强约束RC柱的滞回曲线和骨架曲线,并能够反映构件在反复加载过程中强度、刚度的退化及耗能;增大轴压比,构件延性降低;增大配筋率,可提高构件水平承载力;大剪跨比的构件变形能力好,但承载力低.

摘要： 为研究型钢混凝土柱在低周反复荷载作用下的滞回性能,采用开源的有限元分析软件OpenSEES,建立起基于纤维模型的型钢混凝土柱模型,通过定义不同单轴材料本构模型的纤维来模拟其各自不同的应力-应变关系,结合位移型梁柱单元,建立完整的型钢混凝土柱模型.并采用此模型对低周反复荷载作用下3个不同轴压比作用下的型钢混凝土柱进行了滞回性能的数值模拟.分析结果表明:此型钢混凝土柱模型的数值模拟结果与试验结果基本吻合,所建立的基于纤维模型的型钢混凝土柱模型的OpenSEES数值模拟技术是合理的、可行的.

摘要： 局部屈曲是钢结构构件的常见失效模式之一,地震往复荷载作用下,局部屈曲将导致构件刚度和承载力逐渐劣化,甚至可引起结构倒塌.因此,合理的模拟局部屈曲效应对结构弹塑性分析和建筑倒塌分析具有重要意义.本文提出了适用于典型钢构件和钢管混凝土构件、并可考虑局部屈曲效应的纤维模型,给出了建议模型的骨架线形式与卸载、再加载规则.通过整理既有的试验研究结果,建议了针对不同构件的模型骨架线参数取值方法.编制用户子程序将模型嵌入到有限元软件中,通过将模型仿真结果与一系列构件试验和一个足尺振动台试验进行对比来检查模型的有效性.结果表明,本文建议的模型可较好模拟往复荷载下构件的最大承载力、刚度以及局部屈曲引起的强度劣化,并合理的模拟了由局部屈曲控制的结构层间位移时程与倒塌模式.

摘要： 本文采用纤维模型,基于刚度法、柔度法的非线性梁柱单元理论及塑性铰理论,分别编制了钢筋混凝土柱在反复荷载作用下的非线性分析程序,通过三种方法模拟的分析结果与钢筋混凝土压弯柱反复加载试验结果的对比,验证了基于纤维模型的三种非线性分析方法的有效性,比较分析结果表明基于柔度法的纤维模型梁柱单元在强非线性阶段的计算效果优于基于刚度法和塑性铰模型的梁柱单元.

摘要： 采用纤维模型分析方法,分析预应力钢束配筋率、纵向普通钢筋配筋率和箍筋配筋率对预应力混凝土桥墩滞回性能和抗震特性的影响.结果表明,预应力混凝土桥墩的预应力钢束配筋率和纵筋配筋率越大,桥墩的滞回环"捏拢效应"越明显,残余位移越小,耗能能力降低;预应力混凝土桥墩箍筋配筋率越大,滞回环面积越大,桥墩的延性越好,抗剪能力越强.研究结果可为预应力混凝土桥墩滞回性能分析提供理论依据.

摘要： 基于OpenSees开源软件平台,采用Tcl语言编制了H形、圆形、矩形钢管柱和钢-混凝土组合梁纤维截面函数,可完成该类截面纤维的离散,结合基于纤维截面的非线性梁柱单元,集成了用于分析钢-混凝土组合梁钢框架的纤维模型,通过模块化编程处理,可以方便地用于完全剪力连接的钢-混凝土组合梁构件及结构在竖向荷载及水平往复荷载作用下的整体弹塑性分析.与国内、外大量试验的对比结果表明,基于OpenSees开发的纤维模型具有较高的精度,模块化的编程处理大大减少了建模工作,提高计算效率.

摘要： 有限元分析软件OpenSees对钢筋混凝土结构非线性反应的模拟具有良好的精度.基于此,本文采用OpenSees,选取PEER数据库中由Kunnath等完成的钢筋混凝土试件的拟静力试验进行数值模拟,并对数值模拟过程中积分点数和纵筋低周疲劳效应的影响进行了讨论分析.结果表明:不同的积分点数、是否考虑纵筋的低周疲劳效应对模拟结果有显著的影响;对于较小位移幅值加载的试件,采用5个积分点,不考虑纵筋低周疲劳效应的模拟结果较好;对于较大位移幅值加载的试件,采用3个积分点,考虑纵筋低周疲劳效应的模拟结果较好.

摘要： 研究并建立了能够模拟纤维在流场中运动的模型,结合基于计算流体动力学的流场分析技术以及计算机辅助(仿真)优化技术,可预测纤维的运动轨迹和变形等.该模型有望用于新型纺纱工艺过程中纤维运动的研究与分析.

摘要： 本发明提供一种考虑纤维滑移的钢纤维混凝土弹塑性本构模型，其特征在于，所述模型为：本发明运用复合材料混合理论，基于热力学耗散不等式，分别得到钢纤维和基体混凝土本构方程。基体混凝土为弹塑性本构模型，钢纤维为考虑纤维界面滑移的一维弹性本构模型。基体混凝土塑性采用Hsieh‑Ting‑Chen四参数屈服准则和Drucker‑Prager经典塑性流动法则，塑性硬化/软化准则采用修正的过镇海模型。考虑界面的钢纤维一维弹性本构模型参数由钢纤维拔出试验确定。混凝土弹塑性本构模型参数可通过单轴、真三轴压缩试验进行标定。该模型在细观尺度考虑钢纤维滑移机制，利用普通混凝土和钢纤维弹性本构结合构建钢纤维混凝土弹塑性本构模型，简单可行，对纤维混凝土基础理论研究具有重要促进意义。

摘要： 本发明提供一种将纤维件(33)置入模型(10)的通道(11)的方法及纤维置入头，该方法形成构件的肋条，该构件包括平板形、圆柱体形和圆锥体形、或者甚至是自身带有肋条状网格的构件。本发明在提供模型(10)与多个纤维置入头(22)之间的相对运动的同时，通过置入头(22)将纤维件(33)置入模型(10)的多个通道(11)中。按照所需要的次数重复所述的相对运动和置入所述纤维件，以使通道(11)中置入所需厚度的纤维件(33)。每个置入头(22)具有一个单电机驱动轮(37)，用于从供给装置(26)中连续抽出纤维(33)，并且通过置入头(22)供给纤维件(33)。

摘要： 本发明涉及一种抗肺纤维化药物筛选模型的构建方法及由其构建的抗肺纤维化药物筛选模型及其应用。所述构建方法包括以下步骤：1)利用组织切片机冰浴下在肺切片制备缓冲液中批量制备肺切片；2)在肺切片预培养液中对所述肺切片进行预培养；3)用第一肺切片培养液对经预培养的肺切片培养1.5～3天；4)用第二肺切片培养液对步骤3)得到的肺切片继续培养1.5～3天；5)用第三肺切片培养液对步骤4)得到的肺切片继续培养4～7天，以得到所述抗肺纤维化药物筛选模型。本发明的抗肺纤维化药物筛选模型培养周期短，且具有均一性高、稳定性和重现性好的特点。

摘要： 本发明公开了恒河猴肺纤维化模型的造模方法、制剂、制剂的制备方法、恒河猴肺纤维化模型及其应用，造模方法，包括步骤:S1、向恒河猴皮下注射百草枯溶液，并向恒河猴气管滴注博来霉素溶液；S2、生成恒河猴肺纤维化模型。造模后，通过观察恒河猴的临床症状、自主活动、采食量、呼吸频率、血液学指标、彩超检查及肺部组织病理学结果诊断恒河猴造模是否成功以及评价治疗肺纤维化药物的药效。本发明方法所建立的动物模型，临床症状、血液学指标、彩超检查及肺部组织病理学改变与临床肺纤维化症状相似，并且百草枯联合博来霉素造模比单独注射百草枯或单独滴注博来霉素建立的模型成功率更高、稳定性更好，适用于治疗肺纤维化新药的评价。

摘要： 本发明提供一种碳纤维增强水泥基材料纤维分散性评价模型与评价方法。所述碳纤维增强水泥基材料纤维分散性评价模型构建是利用全卷积神经网络提取碳纤维的深度特征学习；利用所提取的特征信息进行上采样操作，预测出扫描电子显微镜图像中碳纤维的形态特征信息；之后采用深度卷积神经网络和碳纤维形态特征信息回归计算单张图像所反映的碳纤维分散性。所述的评价方法是采用本发明的评价模型对待评价构建的碳纤维分散特性进行评价。本发明能够快速、实时、准确分割电子显微镜图像中的碳纤维并评价其分散性，从而提高碳纤维增强水泥基材料的纤维分散性评价效率和准确程度，能够保证或提升碳纤维增强水泥基材料的性能。

摘要： 本发明公开了一种肝纤维化评估系统，包含非瞬时机器可读媒体。非瞬时机器可读媒体包含储存单元及处理单元。储存单元用以储存受试者的目标血液检查数值资料及肝纤维化评估程序。当肝纤维化评估程序由处理单元执行时用以评估受试者是否罹患肝纤维化以及预测受试者的肝纤维化发生程度。借此，本发明的肝纤维化评估系统可避免现有的侵入性的肝纤维化检测，并可大幅提升肝纤维化检测的准确度。

摘要： 本发明涉及一种过氧化氢在诱导鸭胚成纤维细胞建立鸭胚成纤维细胞凋亡模型中的应用，使用终浓度为400μM的过氧化氢处理鸭胚成纤维细胞后，DAPI染色观察到细胞核缩小，扭曲变形，核质聚集于核膜边缘且出现凋亡小体，荧光定量RT‑PCR及Caspase活性检测试剂盒检测到处理后的细胞中凋亡因子Caspase 3、Caspase 9的mRNA水平和蛋白活性均上调，表明该方法能够成功获得鸭胚成纤维细胞凋亡模型，本发明的方法操作容易，成本较低，该方法的建立可帮助研究人员完成鸭胚成纤维细胞凋亡模型的构建，为在鸭胚成纤维细胞上开展凋亡抑制的研究奠定模型基础，具有重要意义。

摘要： 本发明提供一种考虑纤维滑移的钢纤维混凝土弹塑性本构模型，其特征在于，所述模型为：本发明运用复合材料混合理论，基于热力学耗散不等式，分别得到钢纤维和基体混凝土本构方程。基体混凝土为弹塑性本构模型，钢纤维为考虑纤维界面滑移的一维弹性本构模型。基体混凝土塑性采用Hsieh‑Ting‑Chen四参数屈服准则和Drucker‑Prager经典塑性流动法则，塑性硬化/软化准则采用修正的过镇海模型。考虑界面的钢纤维一维弹性本构模型参数由钢纤维拔出试验确定。混凝土弹塑性本构模型参数可通过单轴、真三轴压缩试验进行标定。该模型在细观尺度考虑钢纤维滑移机制，利用普通混凝土和钢纤维弹性本构结合构建钢纤维混凝土弹塑性本构模型，简单可行，对纤维混凝土基础理论研究具有重要促进意义。

摘要： 一种用来将纤维件(33)置入模型(10)的多个通道(11)以形成构件的肋条的方法及纤维置入头，该构件包括平板形、圆柱体形和圆锥体形、或者甚至是自身带有肋条状网格的构件。本发明在提供模型(10)与多个纤维置入头(22)之间的相对运动的同时，通过置入头(22)将纤维件(33)置入模型(10)的多个通道(11)中。按照所需要的次数重复所述的相对运动和置入所述纤维件，以使通道(11)中置入所需厚度的纤维件(33)。每个置入头(22)具有一个单电机驱动轮(37)，用于从供给装置(26)中连续抽出纤维(33)，并且通过置入头(22)供给纤维件(33)。

摘要： 本发明提供一种体外纤维化模型、其制造方法以及用途。所述体外纤维化模型包括：由间充质细胞分化的细胞集合体，所述细胞集合体表现出纤维化的病理学特征。