基于有理有限元的柔性多体系统动力学分析方法的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11172076
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    兰朋
  • 依托单位：
    哈尔滨工业大学
  • 学科分类：
    A0704.多体与高维系统非线性动力学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

在计算机辅助设计系统(CAD)中有理函数被广泛用于几何图形的描述，而以有限元分析为代表的大量计算机辅助分析系统(CAA)却采用非有理插值函数，因此，这种CAA系统理论上无法精确描述圆、圆锥等采用有理的Bezier和NURBS定义的几何形状。本研究将发展一种基于绝对坐标的有理有限元法，并研究基于这种有理有限元的多柔体系统动力学分析方法，这种方法保持传统基于绝对坐标有限元法（Absolute Nodal Coordinate Formulation,ANCF）常质量阵、零科氏和离心惯性力等适合于大变形运动体动力学分析的优点，同时又能够准确表达采用有理函数定义的几何图形，便于CAD和CAA描述之间的通讯，从而为整合CAD和CAA系统提供一种有效的方法。主要内容包括有理有限单元的构建及其与NURBS图形之间的关系研究；基于这种有理有限元的多柔体系统动力学分析方法的研究。理论、数值仿真与实验相结合。

结项摘要

在计算机辅助设计系统(CAD)中有理函数被广泛用于几何图形的描述，而以有限元分析为代表的大量计算机辅助分析系统(CAA)却采用非有理插值函数，因此，这种CAA.系统理论上无法精确描述圆、圆锥等采用有理的Bezier 和NURBS 定义的几何形状。本研究将发展一种基于绝对坐标的有理有限元法，并研究基于这种有理有限元的多柔体系统动力学分析方法，这种方法保持传统基于绝对坐标有限元法（Absolute Nodal Coordinate Formulation,ANCF）常质量阵、零科氏和离心惯性力等适合于大变形运动体动力学分析的优点，同时又能够准确表达采用有理函数定义的几何图形，便于CAD 和CAA 描述之间的通讯，从而为整合CAD 和CAA 系统提供一种有效的方法。主要内容包括有理有限单元的构建及其与NURBS 图形之间的关系研究；基于这种有理有限元的多柔体系统动力学分析方法的研究。理论、数值仿真与实验相结合。通过项目的实施，成功构造了有理的一维ANCF单元和二维的ANCF曲面单元，得到了基于有理ANCF单元的动力学分析列示，建立了有理ANCF单元与NURBS图形之间的转换关系，探讨了基于ANCF的CAD/CAA整合途径，提出并初步构建了分片的ANCF单元，同时基于理论开展了接触问题和车辆工程问题的动力学分析研究。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（0）
Integration of Geometry and Analysis for Vehicle System Applications: Continuum-Based Leaf Spring and Tire Assembly
车辆系统应用的几何与分析集成：基于连续体的板簧和轮胎装配
  • DOI：
    10.1115/1.4031151
  • 发表时间：
    2016-05
  • 期刊：
    Journal of Computational and Nonlinear Dynamics
  • 影响因子：
    2
  • 作者：
    Yu Zuqing
  • 通讯作者：
    Yu Zuqing
A piecewise beam element based on absolute nodal coordinate formulation
基于绝对节点坐标公式的分段梁单元
  • DOI：
    10.1007/s11071-014-1248-x
  • 发表时间：
    2014-04
  • 期刊：
    Nonlinear Dynamics
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Yu, Zuqing;Lan, Peng;Lu, Nianli
  • 通讯作者：
    Lu, Nianli
塔式起重机设计规范修订中结构部分的若干新变化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    建设机械技术与管理
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陆念力;兰朋
  • 通讯作者：
    兰朋
高耸柔性附着结构有限元分析方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    建筑机械化
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    兰朋;刘思聪;陈肖妹;陆念力
  • 通讯作者：
    陆念力
Mixed-Coordinate ANCF Rectangular Plate Finite Element
混合坐标ANCF矩形板有限元
  • DOI：
    10.1115/1.4028085
  • 发表时间：
    2015-11
  • 期刊：
    Journal of Computational and Nonlinear Dynamics
  • 影响因子：
    2
  • 作者：
    Yu zuqing
  • 通讯作者：
    Yu zuqing

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其他文献

完备化ANCF薄板单元及在钢板弹簧动力学建模中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    力学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    兰朋;崔雅琦;於祖庆
  • 通讯作者：
    於祖庆
基于T样条的变网格等几何薄板动力学分析
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    力学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王悦;崔雅琦;於祖庆;兰朋;陆念力
  • 通讯作者：
    陆念力

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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