浅析有限元分析对城市桥梁建设的作用

浅析有限元分析对城市桥梁建设的作用
浅析有限元分析对城市桥梁建设的作用

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浅析有限元分析对城市桥梁建设的作用

作者:王瑞锋王慧敏

来源:《城市建设理论研究》2013年第35期

摘要:随着现代技术的发展,有限元分析方法已经成功运用到城市桥梁建设中,本文主要阐述通过有限元分析方法,得出桥梁建设中的重要参数,辅助桥梁设计,体现有限元方法为城市桥梁建设提供了理论基础和科学依据的重要作用。关键词:有限元、城市桥梁建设、桥梁设计中图分类号:K928.78 文献标识码:A

引言:现代社会的交通事业迅速发展,城市桥梁已在交通中发挥着非常重要的作用。为了合理设计桥梁,对桥梁进行物理实验分析,既费时又不经济,已经不是一种合理的方法。而随着技术的发展,我们可以通过有限元分析的方法,对桥梁进行全面的分析,得到更为可靠的数据,设计更为科学的桥梁,保证桥梁的安全可靠。

1.有限元分析在桥梁混凝土凝固过程中的作用。通过有限元分析,可以在钢筋混凝土凝固过程,合理控制温度和温度应力,防止出现温度裂缝,保证结构的整体性和耐久性。结构内温度场发生变化时,若受到外部约束或温度场不均匀时,会产生一定的应力,称为温度应力。温度应力的出现以及其危害,引起工程上的关注。混凝土凝固过程分为两个阶段。第一个阶段是水泥在凝固和硬化期放出大量的热,混凝土处于迅速升温阶段,如果混凝土外表温度较低,内部温度持续升高。当混凝土初凝时,内部混凝土升温膨胀,体积变大,就会造成混凝土表面开

裂。第二阶段是硬化后期降温,随着核心混凝土温度的降低,体积逐渐变小,如果内外温差

较大,就会在混凝土中心形成拉应力乃至裂缝。通过有限元,建立分析模型,引入边界条件,进行温度场和应力场分析,收缩和徐应变分析,我们得出以下结论:(1)水泥在水化过程中产生大量的热量,这些热量聚集在混凝土底板内部不易散失,随着混凝土龄期的增长,实际混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的三到五天。浇筑初期混凝土强度很低,温度应力也较小,随着时间的增长其强度相应提高,第七天左右开始出现高强度区域,而且分布的范围最广,第七天以后超高强度的区域逐渐减小且大部分分布在边界应力集中的地区,施工时应主要控制第七天左右的温度和热应力变化,同时关注高强区分布范围的变化;

(2)混凝土受外界气温及浇筑温度的影响较明显,高温施工是造成混凝土内部温度高的直

接原因;(3)施工中常通过加入添加剂来降低强度,但是效果并不是很理想,建议通过调整保温层来控制高强区的应力;

利用这些参数与结论,有效地利用了高强度的钢筋和混凝土,可以形成比普通混凝土跨度大而自重轻、截面小的承重结构物;可以改善钢筋混凝土的使用性,可以承受相当大的的过载而不会引起永久性的破坏,进而得到更加稳固的桥梁。2.有限元在桥梁承受动力载荷分析时的作用。

中国十大中心经济城市排行1

中国十大中心经济城市排行榜 NO.1香港中国对外经济中心香港的全称是中华人民共和国香港特别行政区(Hong Kong Special Administrative Region,简称HKSAR),香港自秦朝起明确成为当时的中原领土,直至19世纪中叶清朝对外战败,领域分批被割让及租借予英国成为殖民地,香港从而开通港口发展。1980年代,中、英两国落实香港前途问题,于1984年签订《中英联合声明》,决定1997年7月1日中华人民共和国对香港恢复行使主权。中方承诺在香港实行一国两制,香港将保持资本主义制度和原有的生活方式,并享受外交及国防以外所有事务的高度自治权,也就是「港人治港、高度自治」。第二次世界大战后,香港经济和社会迅速发展,不仅成为「亚洲四小龙」之一,也是全球最富裕、经济最发达和生活水准最高的地区之一。香港是亚洲重要的金融、服务和航运中心,以廉洁的政府、良好的治安、自由的经济体系以及完善的法制闻名于世,有「东方之珠」的美誉。 NO.2上海中国金融经济中心上海(Shànghǎi)是中国第一大城市,世界第八大城市,中国中央四个直辖市之一。有超过2000万人口居住和生活在上海及其附近地区。上海位于中国的华东地区,地处长江和黄浦江入海汇合处,是长江三角洲冲积平原的一部分。昔日的上海,只是一个以渔业和棉纺织手工业为营的小镇。19世纪,由于上海良好的港口位置使其开始展露锋芒。1842年《南京条约》签定后,上海成为中国开放对外通商的口岸之一,并很快因成为东西方贸易交流的中心而迅速发展。至20世纪30年代,上海成为跨国公司开展贸易和商务的枢纽,是亚太地区最繁华的商业中心,被誉为“东方巴黎”。但在1949年建国之后,外国人几乎全部离开了上海,上海随即没落。改革开放后的1990年,上海又开始重现往日的繁华,成为了今日中国最大的经济中心和全球最大的贸易港口。上海目前也是一座新兴的旅游目的地,由于它深厚的文化底蕴和众多的历史古迹,如上海的地标——浦西的外滩和新天地。但在一江之隔的浦东,却呈现出另一番繁华景象:东方明珠电视塔与金贸大厦、上海环球金融中心等建筑共同组成了全球第五大天际线——上海天际线。而在建的全国最高建筑——上海塔则会使上海陆家嘴金融区的建筑呈现“品”字形的三足鼎立之势。今日的上海,不光是中国重要的科技、贸易、金融和信息中心,更是一个国际文化交流和融合的地方。上海已经发展成为一个国际化大都市、全球重要的经济和贸易中心。一些提案也提出上海会成为未来的全球城市。国际主流媒体更将上海形容为“世界经济发展最快的典范”。 NO.3北京中国政治经济中心北京(Běijīng)是中华人民共和国的首都,中国中央四个直辖市之一,全国政治、文化和国际交往中心。北京位于华北平原北端,东南局部地区与与天津市相连,其余为河北省所环绕。北京为中国第二大城市,同时也是中国陆空交通的总枢纽和最重要的国内国际交往中心。北京已经成功举办了2008年北京奥运会。北京有着3000余年的悠久历史和850多年的建都史,是世界历史文化名城和中国四大古都之一。其地理位置优越,是中华全国政治中心的理想所在。早在70万年前,北京周口店地区就出现了原始人群落“北京人”,北京最初见于记载的名字为“蓟”。全球只有极少数城市像北京一样长时间作为一个国家的政治和文化中心。《不列颠百科全书》将北京形容为"One of the world's great cities"(全球最伟大的城市之一),而且断言,“这座城市是中国历史上最重要的组成部分。在中国过去的八个世纪里,不论历史是否悠久,几乎北京所有主要建筑都拥有着不可磨灭的民族和历史意义”。故宫、天坛、颐和园、北海等等数不胜数的古迹也为这座城市添加了更绚烂的色彩。今日的北京,更已发展成为一座现代化的国际大都市:金融街早已是中国名副其实的金融管理中心;北京商务中心区更是北京对外开放和经济实力的象征。此外,中国国家大剧院、北京首都国际机场3号航站楼、中央电视台总部大楼、“鸟

★★★装配体有限元分析

基于ANSYS WORKBENCH的装配体有限元分析 模拟装配体的本质就是设置零件与零件之间的接触问题。 装配体的仿真所面临的问题包括: (1)模型的简化。这一步包含的问题最多。实际的装配体少的有十几个零件,多的有上百个零件。这些零件有的很大,如车门板;有的体积很小,如圆柱销;有的很细长,如密封条;有的很薄且形状极不规则,如车身;有的上面钻满了孔,如连接板;有的上面有很多小突起,如玩具的外壳。在对一个装配体进行分析时,所有的零件都应该包含进来吗?或者我们只分析某几个零件?对于每个零件,我们可以简化吗?如果可以简化,该如何简化?可以删除一些小倒角吗?如果删除了,是否会出现应力集中?是否可以删除小孔,如果删除,是否会刚好使得应力最大的地方被忽略?我们可以用中面来表达板件吗?如果可以,那么,各个中面之间如何连接?在一个杆件板件混合的装配体中,我们可以对杆件进行抽象吗?或者只是用实体模型?如果我们做了简化,那么这种简化对于结果造成了多大的影响,我们可以得到一个大致的误差范围吗?所有这些问题,都需要我们仔细考虑。 (2)零件之间的联接。装配体的一个主要特征,就是零件多,而在零件之间发生了关系。我们知道,如果零件之间不能发生相对运动,则直接可以使用绑定的方式来设置接触。如果零件之间可以发生相对运动,则至少可以有两种选择,或者我们用运动副来建模,或者,使用接触来建模。如果使用了运动副,那么这种建模方式对于零件的强度分析会造成多大的影响?在运动副的附近,我们所计算的应力其精确度大概有多少?什么时候需要使用接触呢?又应该使用哪一种接触形式呢? (3)材料属性的考虑。在一个复杂的装配体中所有的零件,其材料属性多种多样。我们在初次分析的时候,可以只考虑其线弹性属性。但是对于高温,重载,高速情况下,材料的属性不再局限于线弹性属性。此时我们恐怕需要了解其中的每一种材料,它是超弹性的吗?是哪一种超弹性的?它发生了塑性变形吗?该使用哪一种塑性模型?它是粘性的吗?它是脆性的吗?它的属性随着温度而改变吗?它发生了蠕变吗?是否存在应力钢化问题?如此众多的零件,对于每一个零件,我们都需要考察其各种各样的力学属性,这真是一个丰富多彩的问题。(4)有限元网格的划分。我们知道,通过WORKBENCH,我们只需要按一个按钮,就可以得到一个粗糙的网格模型。但是如果从HYPERMESH的角度来看,ANSYS自动划分的网格,很多都是不合理的,质量较差而不能使用。那么对于装配体中的每个零件,我们该如何划分网格?对于每一个零件,我们是否要对之进行切割形成规则的几何体后,然后尽量使用六面体网格?如果

论核心城市在城市群经济发展中的作用(一)

论核心城市在城市群经济发展中的作用(一) 摘要:国家“十一五”发展规划中,中央已经明确要使环渤海区域成为带动中国经济新一轮 发展的第三增长极。而这一目标能否实现,作为环渤海核心的滨海新区的建设与发展至关 重要。本文在总结国内外学者对核心城市在区域经济发展中的作用研究的基础上,借鉴国 内外成熟城市群中核心城市的发展历程,旨在为滨海新区的良好发展与带动整个环渤海区 域共同发展方面提供建议与对策。 关键词:核心城市 一、核心城市功能的理论研究 在经济全球化与区域经济一体化的背景下,城市群已成为国家参与全球竞争和国际分工的 基本地域单元,而核心城市作为城市群的中心,在城市群的发展中具有不可忽视的作用。 通过国内外对核心城市的大量研究表明,核心城市对于城市群经济的发展主要具备三个作用,即聚集作用、辐射作用和示范作用。 (一)核心城市具有聚集和辐射作用 对于核心城市的聚集和辐射作用,许多经济学家都发表了他们各自的观点,大体可以归纳 出以下几种: 都市圈经济理论(戈特曼,1957)认为都市圈是一个社会高度一体化的经济体,其中有一 个中心城市发挥着主导作用,城市圈的核心是中心城市及其所属的大都市区,目前世界主 要的城市圈都是以中心城市大都市区为核心,并在此基础上发展而来的。中心城市依靠发 达的交通通讯网络与周边城市和地区密切联系在一起,并聚集人才流、资本流和信息流。 在开放竞争的条件下,中心城市广泛地参与国际经济分工,成为国际经济体系的一个重要 环节。 多中心聚集理论(C.D.哈里斯和E.L.乌尔曼,1945)认为核心城市可以扩充城市群的中间地带,城市土地利用过程中并非只形成一个商业中心区,而会出现多个商业中心。其中一个 主要商业区为城市的核心,其余为次核心。这些中心不断地发挥成长以及带动的作用,直 到城市的中间地带完全被扩充为止。而在城市化过程中,随着城市规模的扩大,新的极核 中心又会产生。城市地域里集聚与扩散两种力量相互作用的最后结果通常是复数核心结构。 点轴扩散理论(萨伦巴和马利士,20世纪初)认为经济的空间移动和扩散是通过点对区域 的作用和轴对经济的扩展来完成的。随着交通干线的建立,人流和物流易于聚集,生产和 运输成本降低,形成有利的区位条件和投资环境。使交通干线连接点形成增长点,即核心 城市。使交通沿线成为增长轴,即城市群(带)。核心城市对于整个区域的带动作用表现在:各发展轴上确定重点发展的中心城市,即增长极,通过“点”的发展逐步推移和扩散到下一 级的“点”直至整个发展轴。 级次扩散理论认为(J.R.弗里德曼,1966)核心区域的扩散效应成为地域结构变化的主导力量,扩散促进次一级的极化,形成次一级的核心区域,构成职能等级体系和与此相适应的 不同等级的地域经济结构。核心区域是具有较高创新能力的区域社会的子系统,它对其外 围区域行使各种各样的职能,产生紧密地联系,中心城市通过职能扩散可以对外围地区具 有组织带动作用。

solidworks进行有限元分析的一般步骤

1.软件形式: ㈠. SolidWorks的内置形式: ◆COSMOSXpress——只有对一些具有简单载荷和支撑类型的零件的静态分析。 ㈡. SolidWorks的插件形式: ◆COSMOSWorks Designer——对零件或装配体的静态分析。 ◆COSMOSWorks Professional——对零件或装配体的静态、热传导、扭曲、频率、掉落测试、优化、疲劳分析。 ◆COSMOSWorks Advanced Professional——在COSMOSWorks Professional的所有功能上增加了非线性和高级动力学分析。 ㈢. 单独发行形式: ◆COSMOS DesignSTAR——功能与COSMOSWorks Advanced Professional相同。 2.使用FEA的一般步骤: FEA=Finite Element Analysis——是一种工程数值分析工具,但不是唯一的数值分析工具!其它的数值分析工具还有:有限差分法、边界元法、有限体积法… ①建立数学模型——有时,需要修改CAD几何模型以满足网格划分的需要, (即从CAD几何体→FEA几何体),共有下列三法: ▲特征消隐:指合并和消除在分析中认为不重要的几何特征,如外圆角、圆边、标志等。▲理想化:理想化是更具有积极意义的工作,如将一个薄壁模型用一个平面来代理(注:如果选中了“使用中面的壳网格”做为“网格类型”,COSMOSWorks会自动地创建曲面几何体)。▲清除:因为用于划分网格的几何模型必须满足比实体模型更高的要求。如模型中的细长面、多重实体、移动实体及其它质量问题会造成网格划分的困难甚至无法划分网格—这时我们可以使用CAD质量检查工具(即SW菜单: Tools→Check…)来检验问题所在,另外含有非常短的边或面、小的特征也必须清除掉(小特征是指其特征尺寸相对于整个模型尺寸非常小!但如果分析的目的是找出圆角附近的应力分布,那么此时非常小的内部圆角应该被保留)。 ②建立有限元模型——即FEA的预处理部分,包括五个步骤: ▲选择网格种类及定义分析类型(共有静态、热传导、频率…等八种类别)——这时将产生一个FEA算例,左侧浏览器中之算例名称之后的括号里是配置名称; ▲添加材料属性: 材料属性通常从材料库中选择,它不并考虑缺陷和表面条件等因素,与几何模型相比,它有更多的不确定性。 ◇右键单击“实体文件夹”并选择“应用材料到所有”——所有零部件将被赋予相同的材料属性。 ◇右键单击“实体文件夹”下的某个具体零件文件夹并选择“应用材料到所有实体”——某个零件的所有实体(多实体)将被赋予指定的材料属性。 ◇右键单击“实体文件夹”下具体零件的某个“Body”并选择“应用材料到实体”——只有

基于ansys的连杆机构的有限元分析

目录 摘要 ............................................................................................ 错误!未定义书签。Abstract (2) 第一章分析方法和研究对象 ........................................... 错误!未定义书签。 1.1 有限单元法的概述....................................................... 错误!未定义书签。 1.1.1 有限单元法的历史 (4) 1.1.2 有限单元法的基本概念 (4) 1.2 ANSYS软件简介 (4) 1.2.1 ANSYS主要应用领域 (4) 1.2.2 ANSYS操作界面 (5) 1.2.3 ANSYS的主要功能 (6) 1.2.4 ANSYS主要特点 (7) 1.3 曲柄滑块机构简介 (7) 1.3.1 曲柄滑块定义 (8) 1.3.2 曲柄滑块机构特性应用以及分类 (8) 第二章曲柄滑块机构的求解 (10) 2.1 曲柄滑块机构的问题描述 (10) 2.2 曲柄滑块机构问题的图解法 (10) 2.2.1 图解法准备工作 (11) 2.2.2 图解法操作步骤 (11) 第三章有限元瞬态动力学概述 (14) 3.1 有限元瞬态动力学定义 (14) 3.2 瞬态动力学问题求解方法........................................... 错误!未定义书签。 3.2.1 完全法 (14) 3.2.2 模态分析法 (14) 3.2.2 缩减法 (15) 3.1 有限元结构静力学分析基本概念 (15) 3.1 有限元结构静力学分析步骤 (16) 第四章曲柄滑块的有限元瞬态动力学分析 (17) 4.1 曲柄滑块机构瞬态简要概述 (17) 4.2曲柄滑块有限元瞬态动力学分析步骤 (18)

有限元分析学习心得

有限元分析学习心得 土木0903马烨军11 有限单元法是20世纪50年代以来随着电子计算机的广泛应用而发展起来的有一种数值解法。有限元分析(FEA,FiniteElement Analysis)的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题有限元分析后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解,然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件),从而得到问题的解。这个解不是准确解,而是近似解,因为实际问题被较简单的问题所代替。 有限元求解问题的基本步骤通常为: 第一步:问题及求解域定义:根据实际问题近似确定求解域的物理性质和几何区域。 第二步:求解域离散化:将求解域近似为具有不同有限大小和形状且彼此相连的有限个单元组成的离散域,习惯上称为有限元网络划分。显然单元越小(网络越细)则离散域的近似程度越好,计算结果也越精确,但计算量及误差都将增大,因此求解域的离散化是有限元法的核心技术之一。 第三步:确定状态变量及控制方法:一个具体的物理问题通常可以用一组包含问题状态变量边界条件的微分方程式表示,为适合有限元求解,通常将微分方程化为等价的泛函形式。 第四步:单元推导:对单元构造一个适合的近似解,即推导有限单元的列式,其中包括选择合理的单元坐标系,建立单元试函数,以

某种方法给出单元各状态变量的离散关系,从而形成单元矩阵(结构力学中称刚度阵或柔度阵)。为保证问题求解的收敛性,单元推导有许多原则要遵循。对工程应用而言,重要的是应注意每一种单元的解题性能与约束。例如,单元形状应以规则为好,畸形时不仅精度低,而且有缺秩的危险,将导致无法求解。 第五步:总装求解:将单元总装形成离散域的总矩阵方程(联合方程组),反映对近似求解域的离散域的要求,即单元函数的连续性要满足一定的连续条件。总装是在相邻单元结点进行,状态变量及其导数(可能的话)连续性建立在结点处。 第六步:联立方程组求解和结果解释:有限元法最终导致联立方程组。联立方程组的求解可用直接法、选代法和随机法。 求解结果是单元结点处状态变量的近似值。对于计算结果的质量,将通过与设计准则提供的允许值比较来评价并确定是否需要重复计算。简言之,有限元分析可分成三个阶段,前处理、处理和后处理。前处理是建立有限元模型,完成单元网格划分;后处理则是采集处理分析结果,使用户能简便提取信息,了解计算结果。 为了能从有限单元法得出正确的解答,就必须满足下列三个方面的条件: (1)位移模式必须能反映单元的刚度位移。每个单元的位移一般总是包含两部分:一部分是由本单元的形变引起的,另一部分是与本单元的形变无关的,即刚体位移,它是由于其他单元发生了形变而连带引起的。甚至,在弹性体的某些部位,例如在靠近悬臂梁的自由

浅谈城市供水系统安全性

第26卷第1期V ol.26N o.12005 青岛建筑工程学院学报 J ou rnal of Qin gdao In stitute of Architecture and Engineering 浅谈城市供水系统安全性* 吕谋1,裘巧俊1,李乃虎2,鞠保轩3 (1.青岛理工大学市政与环境工程学院,青岛266033;2.青岛市房地产开发经营总公司, 青岛266031;3.青岛东奥开发建设集团公司,青岛266071) 摘 要:供水系统作为城市赖以生存的生命线工程,其安全性越来越受到各国的重视,也越来越成 为恐怖主义组织的攻击、威胁和破坏目标,特别是供水系统的关键设施.笔者介绍了当代恐怖主义 对供水系统的种种危害及其手段特点,并简略分析了 供水系统的战略防御系统,以此提高供水 系统的安全性、健壮性,并作为实现有效预防、及时预警、智能化决策和有效处置的途径. 关键词:供水系统,易损性,自然灾害,恐怖主义,战略防御系统 中图分类号:T U991 一个城市供水系统,包括水源、净水厂、管道、泵站、水库,还有向千家万户送水的配水管网,它不仅满足人们的饮用和其他日常使用,还提供消防及各种危急状况的使用,它和电力、煤气、交通、排水系统、热力、通信等系统组成了城市赖以生存的生命线系统,它们的破坏将会导致整个城市的瘫痪或部分瘫痪,所以,保证供水系统运行的安全、可靠,是保证市民的基本生活,保证城市功能正常运行的一个重要环节. 1 供水系统安全性问题 和其它的城市重要基础设施一样,供水系统!!!水源点(地表水和地下水),水的传输、处理、分配、储存!!!也是在开放和自由的社会环境下设计、修建和运行的,这也就意味着供水系统极易受到暴力行为的侵害和攻击,也就是所谓供水系统的易损性特点.供水系统的安全性包括两方面. (1)自然灾害.例如,由细菌、病毒、原生动物、大肠菌及藻类造成的水质卫生安全性.再有就是由于暴风雨、冰冻、地震等造成的灾害,给人民造成了巨大的生命和财产损失.仅拿地震来说,1976年的唐山地震,唐山市的取水泵房70%倒塌,送水泵房80%严重破坏,市区管网破坏,导致市区供水全部瘫痪,加之排水管网的破环,严重污染了饮用水水质,造成居民肠胃道感染;1906年美国旧金山地震,由于城市管网破坏,消防水源断绝,以至于由地震引起的火灾无法控制和及时扑灭,造成800多人死亡,财产损失4亿美元,其中火灾造成的损失是地震直接造成损失的3倍多.由地震造成的灾害,早在20世纪70年代中期,就开始得到美国及日本的认识研究,尽管我国起步较晚,但总体来看,目前在该研究领域内已有专业人员有组织的开展科学研究工作,研究成果的积累量比较多,基本形成了科学的研究的理论框架,有相对确定的研究对象、研究方法和使用方向[1]. (2)人为制造的灾害.它主要是指恐怖主义组织对供水系统进行的恶意攻击破坏,这种具有犯罪和恐怖主义性质的供水威胁和攻击,绝不等同于一般的自然灾害.传统观念里,恐怖主义离我们很遥远,但是,发生在美国的 9.11恐怖事件,给美国人民造成了巨大的人员伤亡和财产损失,在举世震惊之余,将如何防恐、反恐这一新的课题摆到了世界各国人民面前. *国家自然基金资助课题(项目编号:50078048) 编辑部约稿 收稿日期:2003-12-12

国际经济中心概述

国际经济中心概述 大纲 一、城市功能与国际经济中心的含义 1.城市功能与经济中心城市 2.国际经济中心城市的含义 3.国际经济中心城市的分级 二、国际经济中心的形成机制与特征 1.增长极理论与国际经济中心崛起 2.国际经济中心城市形成的基本条件 3.国际经济中心城市的主要特征 三、建设国际经济中心的意义 1.国际经济中心形成中的“两只手” 2.国际经济中心城市与国家竞争力 3.建设上海国际经济中心的意义 知识点汇总 T01:城市功能与经济中心城市 T02:国际经济中心城市的含义 T03:国际经济中心城市的分级 T04:增长极理论与国际经济中心崛起 T05:国际经济中心城市形成的基本条件 T06:国际经济中心城市的主要特征 T07:国际经济中心形成中的“两只手” T08:国际经济中心城市与国家竞争力 T09:建设上海国际经济中心的意义 正文 一、城市功能与国际经济中心的含义 1.城市功能与经济中心城市 城市是社会经济活动在空间的聚集,是经济、政治和文化发展的结果。 从分工与专业化的角度来说,城市经济功能就是指一个城市在一定的空间范围内对分工和专业化具有的经济效能和发挥的经济作用。当今城市有多种等级不同的经济功能。 (1)聚集功能。一个城市吸收、聚合各类资源和生产要素的效能,及城市凭借优越的区

位条件、良好的基础设施、聚集经济的内在发展规律等条件,吸引城市以外的资本、技术、商品、信息、人才等进入城市。聚集功能是城市最基础的经济功能,它是城市形成和发展的先决条件。 (2)生产中心功能。主要指各类物质商品的生产制造能力和作用,其功能载体为生产加工业、制造业。尽管进入后工业时代后,一些城市的生产中心功能弱化,但一般仍具有相当的规模。另外,生产功能的内涵也在发生变化,即从注重数量扩张、粗放生产向注重质量、集约生产转变,有些城市的加工制造业已经成为高技术含量、高附加值的生产部门。 (3)服务功能。它是为完成经济活动和实现经济要素流动提供设施、途径及各种手段的综合能力,建立在一套结构合理、高效的服务系统之上。服务功能涉及面较广,其中包括以综合性立体化交通网络和多样性交通工具为基础的交通物流服务;以信息港为枢纽、通讯网络为渠道的通信信息服务;以各种金融工具为手段的融资服务;以各种中介、咨询机构为主体能满足客户各种服务需求的中介咨询服务;以提供会务展示场所和组织筹划为手段的会务展示服务。 (4)创新功能。根据社会经济发展的规律和趋势,创造新思路、新制度、新技术的能力。创新功能是城市整体功能的灵魂,它既是推动城市自身经济发展的不竭动力,也是城市功能不断成长、提升的关键。城市的创新功能首先表现为观念的创新,即在汲取人类一切先进文明成果的基础上,提出新的经济思路和发展理念;其次表现为经济体制、经济制度的创新,包括法律制度、产权制度、市场准入制度、现代企业制度、分配制度、城市管理制度、市场运行规范、社会保障机制等;再次表现为科学技术创新,包括基础理论的突破、新技术、新工艺、新材料的开发和推广,引进技术的消化、吸收和再提升等。 (5)管理功能。通过汇集众多的企业总部或企业管理机构,发挥其作为国内外生产经营决策和企业战略规划的功能。管理功能主要集中在一些中心城市,特别是国际经济中心城市,在其他城市其功能的发挥不太突出。管理功能的发挥,主要表现在两个方面,一是为投资和资源综合配置进行决策;二是在全国甚至国际范围内大规模组织生产。 (6)辐射功能。辐射功能是城市功能的综合,其含义是指一个城市输出物质要素和精神要素,带动其他地区经济发展的能力。城市的聚集功能、生产功能、服务功能、创新功能、管理功能将保证城市产生大量的物质和非物质产品,创造出新理念、新制度、新技术,培育出大量专业人才,从而辐射到其他地区,甚至输送出国界。一个城市知名度的大小、地位的高低,在经济意义上取决于城市辐射功能的强弱,因此可以说,辐射功能是城市总体功能强弱的重要标志。 2.国际经济中心城市的含义 国际经济中心城市,是一个没有统一标准的概念。顾名思义,国际经济中心城市应当是

基于ANSYS的典型零件有限元分析

基于ANSYS的典型零件的有限元分析 通过对典型零件的有限元分析来验证里零件的强度是否符合设计标准,可以及早发现缺陷,实现优化设计。对产品的设计安全性有重要意义。我们从零件的静力分析和模态分析两个方面来做CAE分析。 使用ANSYS软件的不同模块:ANSYS经典界面 ANSYS WORKBENCH 一、轮毂的模态分析 1.1轮毂的CAD模型: 该模型由NX建模,导入Ansys WorkBench中。 1.2网格划分: 采用自由网格划分 1、分析时采用的单位制: Metric (mm, kg, N, s, mV, mA) 2、轮毂的材料 铝合金:Aluminum Alloy 密度:2.77e-006 kg mm^-3 杨氏模量:710000MP 泊松比:0.33 1.3添加约束: 在五个螺栓孔添加固定约束:

阶数频率(HZ)最大位移(mm) 1 2470.4 89.844 2 3044.1 127.1 3 3047.6 127.27 4 3294.1 210.18 5 3295.5 209.73 6 4509.5 94.061 7 6040.5 247.04 8 6041.9 245.43

2、传动齿轮的静应力分析 该模型为传动系变速器与托深差速器动力传递的齿轮,该齿轮在传动系中起到关键作用,所以对其结构安全性分析是非常有必要的。 2.1模型建立 该齿轮首先在PRO/E中建模,导出IGES文件,再导入Ansys经典中,由于出现错误,只有面体,所以本人将模型的进行修改,通过删除面、线、点的方法,最终的到一个齿轮面。 2 2.2网格划分 在本例中,我采用由面网格扫略生成体同时生成体网格的方法。 采用的单元:1 PLANE42 面单元 2 SOLID45 体单元 材料参数:杨氏模量:2.7X10^5 MP 泊松比:0.33 首先对齿轮面进行网格划分,让后由面网格进拉伸成体网格 具体操作如下: modeling—operate—extrude—Elem Ext Opets—在element type number 中选择2 solid45, 同时在No. Elem divs 中设置要拉伸网格的数量。

结构分析及有限元分析基础知识

第一章结构分析及有限元分析基础知识 注:摘自《NX知识工程应用技术——CAD/CAE篇》 洪如瑾编译 清华大学出版社 [目标] 本章将简述结构分析及有限元分析的基础知识,为学习与应用结构分析做好准备,包括: ※ 结构与结构分析定义 ※ 结构的线性静态分析 ※ 材料行为与故障 ※ 有限元分析的基本概念 ※ 有限元模型 1.1结构分析基础知识 1.1.1结构基本概念 1.结构定义 结构可以定义为一个正承受作用的载荷处于平衡中的系统。平衡条件意味着结构是不移动的。一个自由的支架不是一个结构,它未被连接到任一物体上并无载荷作用与它。仅当它附着到外部世界,并且有作用力、压力或力矩时,支架成为一个结构。 例如横跨江面的大桥就是一个普通的结构,一个支架通过它的支撑连接到地面上,桥的重量是在结构上的一种载荷(力)。当汽车通过桥时,附加的力作用于桥的不同位置。 一个好的结构必须满足以下标准: (1) 当预期的载荷作用时,结构必须不出现故障。这个似乎是显而易见的,并意味着结构必须是“强度足够的”。故障意味着结构破裂、分离、弯曲,以及支撑作用载荷失败。 注意:考虑到意外的载荷,通常在设计中提供安全余量。余量常常利用安全因素来描述。例如,如果在结构上期待载荷是10 000磅,规定安全因素是2.0,则结构将设计成能经受住20 000磅载荷。 (2) 当载荷作用时,结构必须不产生过分变形。这意味着结构必须“刚度足够”。 变形可接受的极限(弯曲度、挠度、拉伸等)取决于特定情况。例如,在通常住宅中的地板由足够的吊带支撑,以防止当人在地板岸上行走时有“柔软”的感觉。 (3) 在它的服务生命周期,结构的行为应不会恶化。这意味着结构必须“足够耐用”,必须考虑环境影响和“磨损与破裂”。如果一座桥假定维持50年,则桥的设计必须提供整个50年寿命的结构完整性与充分的安全余量。2.结构分析 结构分析是用于决定一个结构是否将正确完成任务的工程分析过程。结构将在某些方式中进行模拟和求解描述它的行为的数学方程。分析可以人工方法或用计算机方法来完成。 结构分析的结果(答案)用于评估性能,摘要如下: (1)“强度足够吗?”:应力必须是在一可接受的范围内。 (2)“刚度足够吗?”:位移必须是在一可接受的范围内。 (3)“耐用度足够?”:对一个长的疲劳周期应力必须足够低。

以发达的现代服务业打造经济中心城市

以发达的现代服务业打造经济中心城市 现在很多城市提出要当经济中心。但是一个城市要成为经济中心,充分发育的现代服务业是前提,特别是政务性服务业的水平。 经济中心城市需要相匹配的现代服务业 以全球视野纵观世界大城市的发展历程,城市能否做强的标志就是该城市能否成为所在区域的经济中心城市,区域越大城市就越强。而要想成为区域经济中心城市不外乎两条:第一,辐射力强;第二,吸引力大。所谓城市辐射力,通俗地讲就是该城市制造的产品卖到哪里,那它的辐射力就到达哪里;产品在更广的区域卖得越多且持续旺销,那么城市的辐射力就越强。所谓城市吸引力则恰好相反,如果哪个地区的人被吸引来本城消费或投资,则城市的吸引力就到达哪里;如更广的区域被吸引来的人流的消费和投资强度越大且持续不断,那么城市的吸引力就越大。现代大城市的辐射力主要就靠现代制造业来支撑,而吸引力则主要靠现代服务业来支撑。而当今时代城市综合实力的竞争中现代服务业越来越占主导地位。因不重视现代服务业的发展,有“世界汽车之都”之称(美国通用、福特、克莱斯勒三大汽车巨头的总部所在地)的美国底特律的衰落就是一个生动的例证。 “工业立市”是很多城市的选择,尤其是一些有深厚工业情结的城市。在工业化和后工业化交织并进的时代背景下,这毫无疑问非常重要,也与我国目前以间接税为主的税制及税收征管手段有关。 现代服务业是国民经济的重要组成部分,其发展水平是一个国家现代化程度的重要标志。当今时代,服务业已成为经济的主体和拉动经济增长的主要力量。世界各国GDP的50%左右来自服务业,发达国家平均达到70%以上,而我国只有40%左右。 过去人们理解的服务业,主要是商品买卖、餐饮理发等生活服务业和传统服务业。实际上现代服务业内涵十分丰富,从传统工农业产品的流通销售,到现代科学技术的研究开发;从地面车辆的运输往来,到天上卫星的信息传播;欧洲的产品设计、印度的软件服务、美国的“好莱坞”大片、日本的动漫影视,再加上信息经济、虚拟经济、创意经济、会展经济、休闲经济等等新的业态,都属于服务业。在统计上,除农业、采掘业、工业、建筑业外,其他行业都属于服务业范畴。 上个世纪70年代以来,一些发达国家单位产值能耗明显下降,环境污染得到控制,就与服务业比重的持续提高直接相关。另外从产业融合的角度看,随着信息通讯技术的发展和广泛应用,传统意义上的制造业与服务业的边界越来越模糊,二者间并非简单的分工关系,而是更多地表现为你中有我、我中有你的融合趋势。这一现象在高科技产品中最为明显。高科技产品中服务价值的比重往往超过实物价值的比重。 与此同时,信息技术改变了许多服务难以储存、生产和消费同时进行以及生产者与消费者需要实体接触的特征,使大量的服务物化,具有与产品同样的特征,从形态上已很难说它应属于产品还是服务,如软件光盘和电子书籍等。 基于制造业和服务业的密切关系,以及生产性服务业的特殊重要性,显而易见的是,未来产业发展的战略思想和行动方案上都必须体现“整合”这一来自现实的要求。所以,尽快使现代服务业成为国民经济的主导产业,是推进经济结构调整、加快转变经济增长方式的必由之路,对于解决民生问题、增加就业、促进消费、减少能耗和污染具有重要意义。 采取“一松一紧”策略大力提高政务性服务业水平 实践证明,哪里政策优惠、环境宽松、人文和谐,各类生产要素就可能向哪里聚集,就会形成吸引资金、人才、技术和消费的“洼地”,就能使优良环境成为吸引投资和消费的“引力场”,这已构成现代经济发展的一条基本规律。 提高政务性服务业水平,思想应当更加解放,笔者建议采取“一松一紧”的策略。即一方面要下决心尽可能放松经济管制;另一方面就是要坚决收紧对关涉重大公众利益及公共安全

机械零件有限元分析——实验报告

中南林业科技大学机械零件有限元分析 实验报告 专业:机械设计制造及其自动化 年级: 2013级 班级:机械一班 姓名:杨政 学号:20131461 I

一、实验目的 通过实验了解和掌握机械零件有限元分析的基本步骤;掌握在ANSYS 系统环境下,有限元模型的几何建模、单元属性的设置、有限元网格的划分、约束与载荷的施加、问题的求解、后处理及各种察看分析结果的方法。体会有限元分析方法的强大功能及其在机械设计领域中的作用。 二、实验内容 实验内容分为两个部分:一个是受内压作用的球体的有限元建模与分析,可从中学习如何处理轴对称问题的有限元求解;第二个是轴承座的实体建模、网格划分、加载、求解及后处理的综合练习,可以较全面地锻炼利用有限元分析软件对机械零件进行分析的能力。

实验一、受内压作用的球体的有限元建模与分析 对一承受均匀内压的空心球体进行线性静力学分析,球体承受的内压为 1.0×108Pa ,空 心球体的内径为 0.3m ,外径为 0.5m ,空心球体材料的属性:弹性模量 2.1×1011,泊松比 0.3。 承受内压:1.0×108 Pa 受均匀内压的球体计算分析模型(截面图) 1、进入 ANSYS →change the working directory into yours →input jobname: Sphere 2、选择单元类型 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element Types window)→ Options… →select K3: Axisymmetric →OK →Close (the Element Type window) 3、定义材料参数 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY:0.3→ OK 4、生成几何模型生成特征点 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标:input :1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,0.5),4(0,0.3)→OK 生成球体截面 ANSYS 命令菜单栏: Work Plane>Change Active CS to>Global Spherical ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →In ActiveCoord → 依次连接 1,2,3,4 点生成 4 条线→OK Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →By Lines →依次拾取四条线→OK ANSYS 命令菜单栏: Work Plane>Change Active CS to>Global Cartesian 5、网格划分 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Meshing →Mesh Tool →(Size Controls) lines: Set

用ANSYS进行四连杆机构的有限元分析

用ANSYS进行四连杆机构的有限元分析 作者:谭辉 日期:08年3月6日 分析目的 1、利用ANSYS对典型的四连杆机构进行分析,主要包含各点的轨迹分 析,例如X和Y方向的位移等。 2、为五连杆和六连杆机构的分析提供可行的分析方法以及原型代码。 问题简述 分析主动杆1绕节点1旋转一周时节点4的运动轨迹,杆2和杆3为从动杆,具体问题见下图:

分析思路 1、根据分析目的,在ANSYS选用link1单元进行单元建模,主要考虑 是link1单元具有X和Y方向的自由度,可以获得各个节点的位移轨迹。 之后可以用梁单元等实现更高级的分析目的,例如获得杆上的力,位移, 加速度等相关信息。 2、该模型结构简单,可以利用直接建模方法进行有限元系统建模,主 要命令:N,E。 3、利用自由度耦合对重合节点进行建模,例如节点2和节点3、节点4 和节点5进行建模,主要命令:cpintf,利用该命令可以一次性将重合节 点生成自由度耦合。 4、利用表数组对于杆1(主动杆)的节点2进行瞬态边界条件的载荷施 加,分析类型为瞬态分析,主要命令:*dim,d等。 5、生成节点位移的对应变量,从而获得节点4的随时间的位移曲线, 主要命令:nsol,plvar等。 命令流如下 行号命令符号注释 结束上一次的分析 1finish ! 清除数据库,并读取启动配置文件2/clear,start ! 3 ! 设置图形显示的背景颜色 4/color,pbak,on,1,5 ! 5 !

6/units,si ! 设置单位制:国际单位制 7*afun,deg ! 设置三角函数运算采用度为单位 8 ! 9/prep7 ! 进入前处理模块 10et,1,link1 ! 设置单元类型:link1 11mp,ex,1,2.07e11 ! 设置材料的弹性模量 12r,1,1 ! 设置单元的实常数,面积为1 13n,1,0,0,0 ! 在(0,0,0)处建立节点1 14n,2,3,0,0 ! 在(3,0,0)处建立节点2 15n,3,3,0,0 !在(3,0,0)处建立节点3,和节点2重合 16n,4,8,7,0 ! 在(8,7,0)处建立节点4 17n,5,8,7,0 !在(8,7,0)处建立节点4,和节点4重合 18n,6,10,0,0 ! 在(10,0,0)处建立节点6 19e,1,2 ! 建立单元1(连接节点1和2) 20e,3,4 ! 建立单元2(连接节点3和4) 21e,5,6 ! 建立单元3(连接节点5和6) 22 ! 23cpintf,all,1e-3 !对于重合节点一次性的建立耦合自由度,容差1e-3 24 ! 25/pnum,node,1 ! 显示节点编号 26/pnum,elem,1 ! 显示单元编号 27eplot ! 显示单元

城市供水是城市建设的重要基础设施

城市供水是城市建设的重要基础设施,对保证城市经济的稳定发展和人民生活水平的提高有着举足轻重的作用,漏损率是反映供水企业管理水平的重要标志之一,降低供水管网漏损率蕴藏着极大的经济效果和社会效益。 一、供水管网漏损率的确定 建设部提供的资料表明,根据对408个城市的统计,我国城市公共供水系统(自来水)的管网漏损率平均达21.5%。 国家相关标准确定了城市供水企业管网基本漏损率不应大于12%。根据我公司2003年底的统计资料(生产科提供):年供水量为735万吨,年售水量为540万吨,确定我公司的修正值为+2%,最终确定 我公司供水管网漏损率为24%。 二.影响管网漏损率的主要因素 1、旧城区管网管材落后、腐蚀老化、年久失修,旧城管网所用管材主要是灰口铸铁管、自应力混凝土管和镀锌钢管,漏失甚是严重。 灰铸铁管因其生产工艺本身的缺陷和问题,含碳量较高、金属基体组织和石墨形态不理想、管体截面不均匀、铁水易于吸取气体、管壁孔气难于消除等方面的问题,造成灰铸铁管脆性大、强度低,残余应力大,成为管道爆管和暗漏的主要隐患。 自应力混凝土管由于铺设年代久远,经过道路改、扩建多位于机动车道下面,路面移动荷载较多,且埋深较深,由于路面沉降,易造成管道断裂、接口脱落爆裂,由于路面干扰噪音较大,漏点不易检测。 我市DN100以下多数采用镀锌钢管,钢管埋设在地下,年久内外腐蚀严重,造成漏水。DN100以下虽然管径较小,但位于背街小巷与下水道混杂,跑冒滴漏不易检测,漏点个数位居第一,其漏水量不容忽视,特别是压力稍大时,可以说是整管到处都漏。 2、施工质量也是引起供水管网损漏的重要因素。 安装管理不严格,所用材料质量把关不严,沟槽基础和土方回填不合格,而导致的安装漏失严重。 1)、管道经过软土地基时。软土天然含水量大、可压缩性高、承载能力低,当软地基压缩沉降、或管体上部受覆土、车辆荷载及土体侧向位移时,产生纵向、横向剪切,在接口、腐蚀点等最薄弱处产生破裂而漏水。或发生胶圈挤脱、水泥承口松脱而发生漏水。 2)、在有局部坚石、砖块相接触处或回填有大于规范的石块、建筑垃圾、冻土等,由于没有处理好基础垫层和回填土方质量不好从而引起UPVC管发生破损。

2020国家中心城市出炉名单

2020国家中心城市出炉名单 有媒体披露说,这一消息公开后,很多城市都表示要争取进入国家中心城市之列。据《中国新闻周刊》不完全统计,沈阳、南京、 武汉、长沙、成都、郑州、杭州、西安、青岛、宁波、厦门等都加 入了这场竞赛。 在刚刚结束的全国两会上,国家中心城市是部分省市代表热议的一个话题。 对此,回应说,“陕西是过去西北局的所在地,大秦帝国也是从关中起来的。你们研究一下,可以考虑,如果衔接好,给国务院专 门写报告,尽可能给予支持。把西安作为西北的龙头,扬起来。” 热议国家中心城市的,还有河南、湖北、四川、湖南等有城市入围或有望入围省市的代表。 “郑州是中国的中心,既是河南的省会,也是天地之中。”全国人大代表、着名作家二月河(凌解放)在发言中说,在郑州建设国家 中心城市,可以对周边城市起到极大的辐射带动作用,促进周边地 区的经济社会发展,不仅可以带动河南省的进一步发展,而且可以 对全国乃至全世界发挥出更为强大的区位优势和吸引力。 地区 国家中心城市所必须具有的五大特征:一是国家组织经济活动和配置资源的中枢;二是国家综合交通和信息网络枢纽;三是国家科教、文化、创新中心;四是具有国际影响力和竞争力;五是国家城市体系 中综合实力最强的“塔尖城市”。[8] 国家中心城市所必须具有的五大功能:综合服务功能、产业集群功能、物流枢纽功能、开放高地功能和人文凝聚功能。[9]中心城市 的培育将促进区域经济社会的发展,缩小地区间发展水平的差距。

政治 经济 中心城市作为等级位次高、能量强的经济中心,是社会化大生产的基地,具有生产集中、分工细密、行业和部门比较齐全的特点,形成了一个相对独立的复杂分工体系。其经济结构是区域经济结构的反映,其经济结构变化的方向、目标、重点、速度会影响到区域经济的结构,是区域产业升级的先锋。 文化 文化力量是城市综合实力和国际竞争力的重要组成部分。著名的国际大都市,如纽约、伦敦、东京,不仅是全球的经济中心城市,国际资本、商品、技术、信息的集散地,同时也是国际文化交流的中心城市,是世界各国多元文化交汇、融合、传播、扩散的网络终端。文化交流不仅能给城市经济建设提供强大的精神动力和智力支持,而且会带动和促进文化产业的发展,成为城市经济起飞的重要发动机和助推器。 猜你喜欢:

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