一、结构原理、结构力学（论文文献综述）
吴开金[1]（2021）在《“矛与盾”式生物竞争启发的高性能结构多尺度力学设计方案》文中进行了进一步梳理自然界“矛与盾”式的捕食者与被捕食者之间的生存竞争是提升生物结构材料力学性能的驱动力。“适者生存”的自然法则使得生物结构材料,如螳螂虾外骨骼、贝壳珍珠层等,兼具轻质、高强度、高韧性和高抗冲击性。生物材料优异力学性能与跨尺度、多层级的结构形式和界面特征密切相关。“师法自然”,利用多尺度力学方法提炼生物材料“结构-界面-性能”间的内在联系,可以为高性能仿生结构材料的制备提供新的力学设计方案。生物材料不同结构和界面特征会导致丰富的增韧策略,如裂纹偏转、裂纹桥联、界面脱层等。但是,先前研究多关注于单一增韧策略,而生物结构材料中往往同时存在多种增韧策略,这种混合增韧策略与结构形式、界面特征间的关联机制仍不清楚。因此,本文发展表征生物结构材料的多尺度力学模型,分析多种增韧策略间的竞争与协同关系,为仿生材料的强度、韧性和抗冲击性的优化设计提供结构几何、界面性质方面的参数化方案。本文主要工作如下:第一,发展表征石墨烯基仿珍珠层材料力学性能的多尺度力学模型,分析交联官能团引起的石墨烯层间剪切性质与层内拉伸性质间的竞争关系,发现存在强度和韧性峰值对应的临界交联密度,同时交联密度的增加会加剧界面剪力分布局域化。最后,我们给出通过调控交联官能团密度实现强度和韧性同步优化的力学设计方案。第二,研究低速冲击下仿珍珠层结构中裂纹扩展和界面脱层模式间的竞争与协同关系。在临界界面强度下两种耗能模式间的协同作用导致优化的抗冲击性,且临界界面强度值随冲击速度增加而减小。最后,我们给出通过调控界面强度实现不同冲击速度下仿珍珠层结构抗冲击性优化的力学设计方案。第三,提出优化仿珍珠层结构抗冲击性的仿生预应力策略,揭示临界预应力起源于预应力促进砖块滑移和预应力削弱结构完整性之间的竞争关系。结合3D打印和落锤冲击测试证明了仿生预应力策略的合理性,并应用仿生预应力方案实现抗冲击仿珍珠层锂电池隔膜的制备。第四,受螳螂虾和贝壳间的生存战启发,设计对裂尖取向不敏感的高韧性非连续纤维Bouligand结构,发展断裂力学模型揭示裂纹扭转和纤维桥联间的竞争与协同作用,给出通过调控裂纹桥联韧性、螺旋角、纤维长度和扭转角的分布实现适应不同加载方向的高韧性仿生复合材料的优化设计方案,并应用该方案制备了兼具高强度、高韧性和高抗冲击性的仿生结构材料。第五,关注生物结构材料中复合型断裂、界面性质对三维裂纹形貌的影响,利用相场断裂法模拟了 Ⅰ+Ⅲ复合型断裂的裂纹扭曲扩展过程,分析了层状结构Ⅰ+Ⅲ复合型断裂的裂纹扭转和界面脱层间的协同增韧作用,再现了扭转界面结构中裂纹扭转和界面脱层耦合的三维形貌演化过程。
熊玮[2]（2021）在《基于激光选区熔融技术的银合金多尺度协同力学优化研究》文中指出银是人类早期就已知并加以利用的贵金属材料之一。在工业领域,银是智能电子、绿色能源（如光伏）和现代通信（如5G）设备的重要材料。在民生领域,其在医疗大健康、可穿戴、首饰行业应用也满足人民对美好生活的向往。2019年全球银年产量31821吨,工业用银需求占52%。中国白银年开采量为全球的十分之一（3443吨）,但仅国内工业用银（3773吨）就已占全球工业用银四分之一,且已超过国内年开采量。作为不可再生且对工业发展与社会民生起重要作用的贵金属材料,银的高效利用和性能优化成为需要迫切研究的课题。银力学强度低而延展性高。优化力学性能是提升材料利用率的重要途径。常规银力学性能优化方法,如固溶强化、加工硬化、热处理,可在一定程度上提高力学强度,但存在进一步高效利用和性能优化瓶颈。采用一种可优化力学性能的精密制造技术,并研究相应精确调控策略是突破瓶颈的重要思路。激光选区熔融技术（SLM）作为一种先进制造技术,已显示其具有力学强化、精密制造和多尺度精确调控优势。多尺度调控实现力学优化也是SLM研究前沿和热点。有别于常见SLM金属,银材料的高导热率对精确调控挑战、高成本对轻量化需求、高延展性对力学优化作用都在SLM研究领域具有代表性。然而,参数调控对银合金在多尺度性能影响机制研究尚属空白。亟待研究针对银合金热力学特性的银合金块体多尺度协同力学强化机制,适用于SLM成形的银合金轻量化技术以及基于银合金力学特性的功能结构多尺度协同力学优化策略。因此,本论文提出基于SLM技术的银合金多尺度协同力学优化研究的课题。以致密块体和复杂结构（晶格结构和负泊松比结构）为研究对象,通过多尺度精确调控,揭示多因素（拓扑结构、工艺和结构参数）对多尺度（微-介-宏观）的影响机制。建立致密块体和复杂结构多尺度协同力学优化策略。在致密块体力学强化研究基础上开展轻量化（晶格结构）和功能化（负泊松比结构）研究。研究中,发现银合金成形过程中独特定向凝固和极高导热率可形成多种独特微观结构,如精细的亚微米级等轴晶。已制备高于常规铸件三倍的高硬度（148.9HV）银合金块体。建立受大角度晶界启发的多尺度协同力学强化机制,实现致密块体材料屈服强度（+145%）和延展性（+28%）同时增强。首次运用T-Splines算法对复杂结构进行宏观尺度拓扑结构设计优化,协同工艺参数和具有精细尺寸的结构参数在微-介观尺度局部和全局调控,实现复杂精密结构高效利用（相对块体,晶格结构减重70%max）和性能优化（高抗压强度（相比对照组+7.8倍）、各向同性（1.06%min）、高负泊松比（-0.51））的多尺度调控目标。
赵崛[3]（2021）在《基于OpenSees的高温下钢结构抗震性能研究》文中研究说明地震通常会引发次生火灾,国内外对建筑结构抗震性能与抗火性能都进行了广泛的研究,但是对于高温下结构的抗震性能研究还很少。当地震造成次生火灾后,建筑结构会处于一个高温状态下,结构的承载能力会下降,此时如果结构还遭受到余震的作用,便会对建筑物造成严重的损坏。本文先利用通过利用OpenSees中的纤维模型,建立一个多层钢框架,对该钢结构的底层,中层以及顶层梁、柱分别施加不同的温度,然后分别在这些楼层的全部节点施加往复荷载（位移控制法）来进行低周往复分析。最后利用相同模型,仅对结构的底层梁、柱施加不同温度,使用Talf地震波来进行时程分析,研究高温下结构的抗震性能变化。根据得出的结果表明,结构的抗震性能随着温度的升高而下降,在低周往复分析中表现为,底层遭受高温（相较于其他层数遭受高温）,对于结构的耗能性能影响是最大的;当该结构受到400℃以内的温度时,对于结构的耗能性能影响不大;当底层梁、柱的温度超过500℃后,钢结构加载点位移和荷载的滞回曲线的滞回环面积随温度的上升而减小,并且随着温度的升高而急速下降,反映出钢结构的耗能能力随温度的上升而不断下降。在时程分析中表现为,当底层梁、柱温度为500℃时,结构整体的抗震性能变化不会很大;当底层梁、柱温度为600℃时,结构整体的抗震性能发生了较大变化,结构基底剪力减小,但仍然能满足抗震设计标准的要求;但当底层梁、柱温度为700℃和800℃时,结构整体的抗震性严重缩减,结构的基底剪力严重减小,结构的最大层间位移角变大,甚至会超过抗震设计标准的规定,结构的某一层开始出现损坏（多遇地震）甚至直接倒塌（罕遇地震）,远远达不到抗震设计标准的要求。
杨国强[4]（2020）在《高硬度三元硼化物基金属陶瓷的设计与制备研究》文中指出WC-Co硬质合金被誉为“工业的牙齿”,是应用最广泛的金属陶瓷材料之一,但是其制备需要消耗大量的钨资源。由于钨资源的战略地位和WC的高密度,寻找无钨、轻质的金属陶瓷一直是研究的热点。三元硼化物具有高硬度、高熔点和低密度,并且与金属具有较好的相容性,一度成为无钨金属陶瓷的潜在候选者。对此,本研究首先采用第一性原理计算筛选出综合性能最优的三元硼化物（MoCoB）;然后通过原位合成工艺制备了 MoCoB-Co金属陶瓷,并研究了其相演变和组织演变规律;最后研究了化学成分以及掺杂过渡金属元素对金属陶瓷组织和性能的影响。本研究为无钨、轻质金属陶瓷的探索提供了新的思路。论文的研究内容和主要结论如下:（1）26种三元硼化物的综合性能评估。通过分析各类超硬和硬质材料的晶体结构特点,确定以M1xMⅡBx（x=1 or 2,MⅠ和MⅡ为过渡金属元素）型三元硼化物作硬质相。以元素周期表中的过渡金属元素为搜索目标,采用第一性原理计算对26种三元硼化物的结构、力学和热学等性质等进行了研究,确定了 MoCoB是硬度最高的三元硼化物,并且具有比WC更高的韧性和德拜温度。Mo-Co-B三元相图中存在MoCoB+Co的两相区,具备合成MoCoB-Co金属陶瓷的热力学条件,确定了 MoCoB-Co金属陶瓷作为研究对象。（2）25Mo-50Co-25B（at.%）合金在烧结过程中的相演变和组织演变规律。混合粉末在烧结过程中依次经历三个固相反应:2Co+B→Co2B,11Mo+15Co2B→Mo2Co21B6+9MoCoB 和4Mo+Mo2Co21B6→6MoCoB+15Co以及两个液相反应（1242℃-L1和1268℃-L2）。当烧结温度为1100℃-1200℃时,颗粒表面产生了大量类银耳状纳米多孔结构的Co。液相L1和L2分别为纳米多孔结构Co和非纳米多孔结构的Co与MoCoB相互反应形成的共晶液相,L1使烧结体发生初步致密,L2使烧结体进一步充分致密。（3）Mo/B原子比和Co含量对MoCoB-Co金属陶瓷组织和性能的影响。当Mo/B原子比为0.84时,MoCoB颗粒粗大,导致金属陶瓷的硬度较低。当Mo/B原子比≥1.08时,组织中出现了μ相以及由堆垛层错和片状ε-马氏体板组成的三维网络,该三维网络对γ-Co和ε-马氏体的位错滑移有阻碍作用,提高了金属陶瓷的硬度,但降低了断裂韧性。当Mo/B原子比为0.92且Co含量为45 at.%时,金属陶瓷具有最佳的综合性能,其硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为HRA 89、1720 MPa和13.2 MPa·m1/2。（4）第四周期过渡金属元素掺杂MoCoB的第一性原理计算。Sc在Mo8Co8B8中具有强Mo占位,Ti、V和Cr具有弱Mo占位,Mn、Fe、Cu和Zn具有弱Co占位,Ni具有强Co占位。除Mo7CrCo8B8之外的掺杂模型的德拜温度均低于Mo8Co8B8的德拜温度值,所有掺杂模型的硬度均小于Mo8Co8B8的硬度。掺杂Sc、Mn、Ni、Cu和Zn可以提高硬质相中位错克服长程内应力场进行滑移所需的应力。（5）Cr、Ni和Mn对MoCoB-Co金属陶瓷组织和性能的影响。添加Cr元素会导致金属陶瓷中出现脆性有害相μ相,恶化材料的抗弯强度和断裂韧性。添加Ni元素会降低金属陶瓷的硬度和耐磨性。添加适量的Mn可以提高金属陶瓷的致密度和细化硬质相晶粒。随着Mn含量的增加,金属陶瓷的硬度先略有降低后逐渐升高,抗弯强度逐渐下降。当Mn含量为6 wt.%时,金属陶瓷具有最小的硬质相晶粒尺寸和较高的致密度,此时的硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为 HRA91.7、1200MPa 和 11.4MPa·m1/2。当 Mn 含量为 10wt.%时,金属陶瓷的硬度最高,为HRA92.1。
刘峰成[5]（2020）在《自由曲面单层空间网格结构形态与网格优化研究》文中研究表明随着计算机辅助设计技术尤其是计算机图形学以及建筑建造工艺的快速发展,自由曲面空间网格结构已然成为当今空间结构发展的主要趋势。但自由曲面空间网格结构由于其形式的自由多变,如何合理的确定其建筑形态和曲面网格仍是当前空间结构领域研究的热点与难点之一。本文以自由曲面单层空间网格结构为研究对象,对此展开了系统的研究。首先,从曲面形态入手,提出了考虑结构缺陷敏感性和节点刚度影响的形态优化方法;其次,针对自由曲面的网格生成问题,考虑网格的均匀性、规则性、流畅性、网格走向以及结构性能等因素,研究并提出了一系列适用于自由曲面空间结构的网格生成及调控方法,以期为工程设计和建造提供有益参考。主要内容如下:（1）针对单层空间网格结构整体稳定对初始几何缺陷较为敏感的特点,提出了考虑缺陷敏感性的自由曲面单层空间网格结构形态优化方法。该方法以结构弯曲应变能比例为约束条件,通过调节结构内部弯曲应变能和总应变能的比例关系,降低优化后结构对初始几何缺陷的敏感性,从而得到在考虑初始几何缺陷后仍具有较高承载力的结构形态。此外,还对优化后结构进行了冗余特性评价。（2）在自由曲面单层空间网格结构的形态优化中考虑节点半刚性,探讨了节点刚度对自由曲面单层空间网格结构形态优化的影响。对优化后的刚性节点网格结构和半刚性节点的网格结构的力学性能进行了对比分析,并对其进行了缺陷敏感性评价。（3）为提高三角形网格的均匀性,以结构杆件为运动基本单元,提出了杆件自适应法。该方法可克服映射畸变误差,得到均匀程度较高的曲面三角形网格。基于杆件自适应法,考虑网格生成过程中固定点、固定边、网格尺寸、曲面曲率以及奇异点数量和位置等因素影响,完成了网格生成的多目标调控,丰富了网格形式,为建筑师提供了更多选择。（4）为更好地适应复杂曲面,基于物理学中库仑定律,开发了一种具有普适性的自由曲面网格划分算法——粒子自动配置算法。该方法将网格中节点比作电场中的带电粒子,利用电荷间的相互作用实现粒子的自我组织,完成曲面网格划分,可有效避免映射误差,得到高品质的网格拓扑,适用于任意曲面的网格划分。（5）为更好地表达建筑意蕴,综合考虑线条流畅性、网格规则性和网格走向提出了一种适用于自由曲面的基于初始点和导线的渐进网格生成方法,实现了对网格大小与走向的调控,可得到具有较高网格品质且线条流畅的建筑网格。（6）为得到在既定建筑曲面约束下具有较优力学性能的网格拓扑,提出了三种解决方案。首先,以应变能为目标,不改变网格拓扑,仅改变节点位置进行网格优化,并进行光顺性处理。其次,改进粒子自动配置法,根据杆件轴力大小调节粒子所带电量,保持网格拓扑不变对网格密度进行调整,得到疏密有致受力合理的网格布置。最后,基于结构主应力轨迹线,结合曲面映射原理和拟弹簧法提出了一种适用于自由曲面的网格生成方法,可得到样式丰富且具有较优力学性能的网格拓扑。（7）此外,为确定自由曲面单层空间网格结构中矩形截面型材的合理强轴方向,对其进行了几何绕率优化,并开发了由几何线模型转换成结构有限元模型的程序接口,为自由曲面单层空间网格结构参数化设计提供了技术支持。
陈松强[6]（2020）在《沥青路面非线性黏弹力学分析方法及车道荷载效应研究》文中进行了进一步梳理力学-经验法是沥青路面结构设计最主要的设计方法,研究路面力学体系与分析方法是其核心问题。大多数国家和地区的公路沥青路面结构设计是以双圆均布垂直荷载下的层状弹性体系力学作为路面结构的力学模型,并且在沥青路面结构时只考虑单车道荷载的影响。然而,众多研究结论表明汽车轮胎接地压力并非呈圆形均布垂直荷载形式,且沥青混合料在环境温度作用下尤其是在高温条件下表现出黏弹/非线性黏弹性质,同时在结构分析中应考虑大交通量或交通拥挤的车道荷载效应。鉴于此,本文开展了非轴对称荷载下层状弹性体系力学响应、沥青混合料非线性黏弹及车道荷载效应等方面的研究。通过分析国内外关于轮胎接地压力的研究,提出采用椭圆抛物面荷载作为非轴对称荷载形式。基于非轴对称荷载下层状弹性体系理论解,完成了多层弹性体系理论解的求解,并编写了相应的计算程序（ASYLAYER）,采用弹性半空间体计算程序及结构层的划分,分析了多层体系计算程序的准确性。选取沥青路面典型结构,对比圆形均布垂直荷载,研究了非轴对称荷载对沥青路面路表竖向位移、Top-down疲劳开裂、沥青层永久变形及基层疲劳性能的影响。针对层状弹性体系表面处力学响应计算效率低的问题,分析了非轴对称荷载下表面处各个位置力学响应的计算效率。根据非轴对称荷载层状弹性体系理论解积分核形式,将解分成有理数（前半部分RP）和振荡函数（后半部分RL）两个部分,分别研究其随着自变量振荡衰减情况。应用表面余项理论提出非轴对称荷载表面点力学响应计算方法,采用ASYLAYER计算程序验证了计算方法的准确性及其计算效率。针对近表面位置处力学响应计算效率低的问题,通过近表面点力学响应的计算结果,提出距表面0.02cm深度范围内定为近表面区域,采用表面点力学响应替代近表面点力学响应,提高整个路面结构力学响应的计算效率。针对沥青混合料非线性黏弹问题,选用SMA-13、AC-20和ATB-25沥青混合料开展不同荷载下沥青混合料的蠕变试验,并采用Prony级数和幂率函数建立三种沥青混合料的蠕变模型。针对沥青混合料松弛模量与蠕变柔量转换计算方法,提出应用Laplace数值逆变换方法进行参数换算,对比Gauss积分法的松弛模量计算结果,分析了所提出方法的计算精度和效率。分别采用Schapery、Findley和多重积分本构研究沥青混合料非线性黏弹性质,应用拟合度分析本构的适用性,提出采用Schapery本构作为沥青混合料非线性黏弹本构。利用层状弹性体系理论及多圆荷载叠加计算方法,研究了车道荷载影响范围及其对沥青路面使用性能（路表弯沉、Top-down疲劳开裂和永久变形）的影响。针对沥青混合料非线性黏弹性质及行驶荷载特点,提出了考虑考虑行驶荷载及沥青混合料非线性黏弹理论的路面力学分析方法。基于此分析方法开发的力学计算程序,分析了单车道非轴对称荷载及多车道荷载对沥青路面结构竖向变形影响,确定非轴对称荷载及车道荷载对路面竖向变形的影响率,提出了沥青路面结构竖向变形修正计算公式。以上研究完成了非轴对称荷载下层状弹性体系力学响应理论解及程序计算,建立了沥青混合料非线性黏弹本构,分析了沥青路面结构车道荷载效应,研究成果为公路沥青路面结构设计提供了依据及参考。
夏峻嵩[7]（2020）在《基于技术理论范畴的小型试验性建筑研究》文中指出从技术层面对小型试验性建筑研究对象进行关注和探讨,是当前建筑学研究和实践的一个重要组成部分,也是建筑学未来实践发展的迫切需要。本论文在系统梳理相关技术理论的基础上,重点以工程哲学作为理论指引,勾勒并还原技术背景下的小型试验性建筑发展和演绎路径和轨迹,深入探究不同时期、不同阶段和不同层面的小型试验性建筑的反传统、多元化和开放性的现象,并且归纳和总结这些现象背后的技术规律和建筑特性。论文研究的主线和脉络:对小型试验性建筑的概念缘起、演化发展和异化拓展等概念和内容进行了论述,并围绕工程哲学的价值论、认识论、方法论对目前的小型试验性建筑展开深入分析和研讨,最终回归到小型试验性建筑的本体结构技术的解析。论文建立了依托工程哲学理论作为小型试验性建筑研究的基本框架,从崭新的结构技术视角对小型试验性建筑现象加以重新解读和诠释,通过对各个时期的小型试验性建筑的技术创新、技术演化和以及基于技术的形态异化的深度解构分析,推演了小型试验型建筑未来发展的方向,论文同时论证及强化了结构主导下的小型试验性建筑的创新的意义和价值,探索了以结构技术驱动的小型试验性建筑设计实践发展若干可行的途径。论文研究的主要内容和成果:系统梳理了小型试验性建筑的技术背景理论及相关工程哲学理论,并提取了核心要素作为论文研究的支撑;分析了小型试验性建筑的概念缘起及本质形态,从结构的基本构成分析、建构以及重构等角度明晰了小型试验性建筑演进的基本逻辑;从工程哲学的价值论、认识论以及方法论对应的历史观、自然观和实践观的角度,剖析各种具有代表性的小型试验性建筑现象,提出了一种以结构整合作为设计主导的小型建筑的试验性方向;从工程哲学的本体论角度,用结构构件的还原分析方法来进一步深入探讨小型试验性建筑的体系整合技术路径,在此基础上建立了工程哲学背景下清晰的小型试验性建筑研究的体系,并为小型试验型建筑的实践提供方向性指引及具体技术实现策略。论文研究的创新点:通过从工程哲学的视角以结构整合的设计方法对小型试验性建筑进行深入的剖析,建立结构为先导的建筑设计方法,强化结构作为建筑形态、空间的主体控制要素,对国内建筑设计的方法提出较明确的方向建议,促进国内设计方法研究的逐步更新,最终实现小型试验性建筑研究的社会实践价值。全文约29.57万字,其中正文部分26.07万字,引用和注释部分3.5万字,图219幅,表格5张
宋健民[8]（2020）在《面向细胞/亚细胞力学特性的原子力显微镜测量方法研究》文中研究表明随着对癌细胞探索的不断深入,仅从细胞层面对癌症发病原理、转染机制的探索已经很难满足当前科学研究的需求,亚细胞层面的探索为细胞特性研究提供了一种新思路。但是,对于细胞/亚细胞力学特性的研究,目前仍存在诸如测量方法针对性差、测量参数单一、测量精度低的难题。因此,本文采取细胞外部到细胞内部、静态测量到动态测量的研究路线,从原子力显微镜（Atomic force microscopy,AFM）探针技术入手,深入开展了细胞局部静态杨氏模量、细胞核静态杨氏模量、细胞动态复泊松比,以及亚细胞结构动态粘弹性谱测量方法的研究。弥补现有AFM细胞测量的不足,拓展了AFM技术在细胞表征领域的应用。开展了细胞静态杨氏模量测量的研究,分析细胞死亡过程的杨氏模量变化规律,提出了基于超软探针技术的细胞死亡过程力学描述方法。在研制的细胞活性保持器中,测量与统计分析癌细胞杨氏模量的变化,从力学角度定量描述了癌细胞凝胶化死亡过程,验证了所提出的方法的有效性与所构建原子力显微镜细胞测量平台的稳定性。开展了细胞核静态杨氏模量测量的研究,分析多形态细胞核与针尖的接触模型,提出了穿透细胞膜原位测量细胞核静态杨氏模量的方法。通过探针结构优化设计与仿真,开发了具有超大长径比纳米针尖的光纤探针。同时,研制了光学/荧光显微镜双视觉系统,判断细胞生长状态及确定针尖-细胞核相对位置,完成了多形态细胞核的静态杨氏模量测量,并分析细胞形态对细胞核杨氏模量的影响规律。开展了细胞动态复泊松比测量的研究,建立基于平面针尖的细胞动态复泊松比测量模型,提出了磁驱平行板式拉压-剪切同时加载测量细胞动态复泊松比的方法。制备了磁驱平行板探针,解决了动态力耦合问题。通过静态泊松比测试验证了所提出方法的可行性,并分析了频率变化以及压痕深度变化对复泊松比数值的影响规律,为进一步研究细胞/亚细胞结构的动态粘弹性提供了解决手段。开展了亚细胞结构动态粘弹性谱测量的研究,分析动态粘弹性测量原理,建立纳米针尖-亚细胞结构的动力学模型,提出了亚细胞结构动态粘弹性测量方法。研制了高频磁驱纳米针尖探针,通过实时计算振动探针原位穿透细胞过程中与深度位置相对应的动态粘弹性参数值,绘制出亚细胞结构的动态粘弹性谱,揭示了细胞生长状态对亚细胞结构粘弹性谱的影响规律。另外,提出了亚细胞结构粘弹性的多维机械表型评价方法,获得了三种示范细胞（He La,Si Ha,NIH3T3）的多维机械表型,解决了静态力学特性测量方法难以分辨同源癌细胞的难题,证明了所提出方法的可行性与潜在应用价值。综上所述,本文研究的细胞静态杨氏模量、细胞核静态杨氏模量、细胞动态复泊松比、亚细胞结构动态粘弹性谱的测量方法,为细胞/亚细胞结构力学特性研究提供了新方法与系统,在疾病诊断学、生物细胞学等领域具有重要的科研价值和应用前景。
焦杨明慧[9]（2020）在《当代建筑结构的表现方法研究》文中进行了进一步梳理建筑结构一直是建筑设计与理论中传统而重要的课题,直到当代数字化技术空前发展,建筑设计的自由度大大扩展,结构设计也进入了一个更加开放的领域。以什么样的结构去支撑建筑形体已不再是关键难题,如何发掘结构的表现力更具挑战性。因此,本文将“表现”这一艺术概念视为建筑结构创作与艺术审美相结合的创造性思维方法,并引入类型学“元”理论与艺术自律与他律的概念分别指导当代建筑结构的构成解析与艺术表现,以期重新思考建筑结构所必须的、以及所承载的表现内容,探究建筑结构表达的潜在可能性。本文前两章是关于研究对象的理论建构与历史认知,对选题原因、研究对象、研究现状,以及建筑结构中的“表现”美学、建筑风格与结构工程中的建筑结构表现等内容作基本阐述;第三、四章结合大量实例研究当代建筑结构的具体表现内容,其中第三章基于类型学“元”理论解析当代建筑结构中柱与梁的构件单元到构件整合的构成层级;第四章基于自律性与他律性概念分析当代建筑结构的自律性原则与他律性精神的艺术表现;最后回归对当代建筑结构创作的反思:是否采用了新潮的结构与建筑所具有的价值是没有必然联系的,如何构筑人们的生活,如何贴近我们的社会,才是结构表现的意义所在。
林康强[10]（2020）在《面向数字建筑的结构形态协同设计研究》文中研究表明数字化时代背景下结构形态设计越趋复杂化,建筑师无论是用力学原理进行优化形态还是运用力学知识塑造造型设计,都常会陷入建筑与结构两个层面的沟通和合作问题。把这些问题放在设计层面上分析,会回归到问题的核心:形式与力学的关系能否找到合适平衡点。一方面是数字技术带来的形式自由与结构理性的矛盾,另一方面是数字设计一体化与传统建筑结构学科分离的矛盾,这两个矛盾加剧了“形”与“力”的矛盾。面对矛盾,本文站在系统科学的角度并且回归数字建筑设计的方法和思维,揭示“形”与“力”特征规律并建构起“形”与“力”数字化协同关系,这是当前数字建筑领域具有重要意义的研究课题。本文将国际上对数字化建筑与结构设计整合的理论进行运用、吸收和再创造,并且结合国内数字化建筑的发展及相关理论研究,运用参数化设计等主要研究方法,建构起面向数字建筑的结构形态协同设计理论,从而指导数字建筑中结构形态设计和实践。本研究围绕数字建筑设计范畴,站在建筑师视角对进行“形”与“力”的剖析,从结构形态学出发分别对“形”与“力”进行了新的认识,并且归纳总结出“形”与“力”的复杂化、生态化、数字化特点。在此基础上发现“形”与“力”的缺失问题和协同的现实意义,提出面向数字建筑的结构形态协同设计理论。本研究从协同的理论基础、协同的根本、协同的实质、协同的理想目标、技术路径、实现途径、内容框架等方面进行认识论层面的理论建构,并提出参数化的结构形态协同设计新方法。文本主要从以下几个方面进行论述:第一部分是课题的提出:数字建筑背景下结构形态设计存在着形式自由与结构理性的矛盾以及设计一体化与建筑结构学科分离的矛盾,同时面临着发展机遇和挑战,在这样的背景下引出研究主题和对象,并且介绍了研究的目的和意义,以及研究综述、研究方法、创新点以及研究框架。第二部分是数字建筑中结构形态“形”与“力”剖析:从结构形态学出发,深入剖析“形”与“力”的内涵和拓展数字建筑层面的意义,指出影响数字建筑中结构形态设计的重要因素——设计秩序的复杂性演变、结构理念的生态性溯源、数字手段的创新性变革,析出“形”与“力”的复杂化、生态化、数字化特点和两者的联系性,为下一部分的理论建构提供依据和指导。第三部分是理论的建构:在上述分析基础上发现“形”与“力”协同的缺失问题以及协调的现实意义,结合相关理论基础提出“面向数字建筑的结构形态协同设计理念”,并从协同理念的理想目标（高效性、适应性、动态性的统一）和内涵进行全面的理念诠释,包括协同的基础（客观物理世界的结构合理性）、协同的实质（形式与力学性能的物质规则统一）、协同技术路线（“形”与“力”的关联分析——“形”与“力”的数字建构——“形”与“力”的数字调度）、实现途径（基于结构原型的结构形态生成、基于结构仿生的结构形态生成、基于拓扑优化的结构形态生成）、设计框架。该部分将理论的分析视角转向指导应用实践的理论建构。第四部分主要是方法应用部分:在第四、五、六章,分别从基于结构原型的结构形态生成、基于结构仿生的结构形态生成、基于拓扑优化的结构形态生成三个方面,以“形”与“力”的关联分析——“形”与“力”的数字建构——“形”与“力”的数字调度作为技术路径,研究并提出较为具体的“形”与“力”协同设计方法,该部分也成为了本文的重要内容。最后在结论部分对全文进行了概括,总结了研究成果并指出研究的不足,同时也对未来建筑中结构形态的“形”与“力”协同设计进行了展望。
二、结构原理、结构力学（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、结构原理、结构力学（论文提纲范文）
（1）“矛与盾”式生物竞争启发的高性能结构多尺度力学设计方案（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 “矛与盾”式生物竞争现象 |
| 1.2 生物结构材料 |
| 1.2.1 “盾”-贝壳 |
| 1.2.2 “矛”-螳螂虾 |
| 1.2.3 结构和界面特征 |
| 1.3 多尺度混合增韧策略 |
| 1.3.1 界面增韧 |
| 1.3.2 结构失效 |
| 1.3.3 混合增韧 |
| 1.4 仿生结构材料的力学设计方法 |
| 1.4.1 多尺度力学计算方法 |
| 1.4.2 仿生结构3D打印设计 |
| 1.5 本文关注的科学问题 |
| 1.5.1 仿生结构强韧性优化的多尺度力学设计 |
| 1.5.2 仿生结构抗冲击性优化的界面调控方案 |
| 1.5.3 仿生结构多种增韧策略间的竞争与协同 |
| 1.5.4 仿生结构力学设计新方案的验证及应用 |
| 1.5.5 仿生结构三维裂纹路径和形貌表征设计 |
| 1.6 本文的主要工作 |
| 第2章 仿生异质材料的多尺度力学方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 本文使用的多尺度力学方法介绍 |
| 2.2.1 纳尺度计算方法 |
| 2.2.2 介尺度力学模型 |
| 2.2.3 相场断裂方法 |
| 2.2.4 宏观有限元模拟 |
| 2.3 3D打印设计和力学测试 |
| 2.3.1 参数化模型 |
| 2.3.2 3D打印 |
| 2.3.3 力学测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 石墨烯基仿珍珠层材料的界面设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 石墨烯复合材料的跨尺度力学模型 |
| 3.2.1 原子模拟提炼本构关系 |
| 3.2.2 剪滞模型计算强度韧性 |
| 3.3 界面交联与石墨烯承载间的竞争机制 |
| 3.3.1 强度优化 |
| 3.3.2 韧性优化 |
| 3.3.3 尺寸效应 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 抗冲击仿珍珠层结构的界面设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型与方法 |
| 4.2.1 有限元模型 |
| 4.2.2 3D打印设计 |
| 4.2.3 落锤冲击测试 |
| 4.3 界面脱粘与砖块失效间的竞争机制 |
| 4.3.1 界面强度优化 |
| 4.3.2 冲击速度效应 |
| 4.3.3 实验结果 |
| 4.4 力学方案应用:仿珍珠层抗冲击电池隔膜 |
| 4.4.1 样品制备和结构表征 |
| 4.4.2 抗冲击力学机理分析 |
| 4.4.3 电化学响应 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 仿生预应力策略实现抗冲击性优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型与方法 |
| 5.2.1 有限元模拟 |
| 5.2.2 3D打印设计 |
| 5.2.3 预拉伸落锤冲击测试 |
| 5.2.4 仿珍珠层隔膜制备和表征 |
| 5.3 预应力调控的抗冲击机制 |
| 5.3.1 贝壳中的残余应力 |
| 5.3.2 预应力优化 |
| 5.3.3 实验验证 |
| 5.4 仿生预应力策略的应用 |
| 5.4.1 预应力对隔膜冲击形貌的影响 |
| 5.4.2 预应力对隔膜电化学响应的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 仿生非连续纤维Bouligand结构设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模型与方法 |
| 6.2.1 3D打印DFB结构设计 |
| 6.2.2 DFB结构的断裂力学模型 |
| 6.2.3 3D打印DFB结构的断裂测试 |
| 6.3 DFB结构的混合增韧机制 |
| 6.3.1 3D打印DFB结构的断裂响应 |
| 6.3.2 裂纹扭转和纤维桥联增韧策略 |
| 6.3.3 高韧性DFB结构的优化设计方案 |
| 6.4 力学方案应用:人造非连续纤维Bouligand结构材料 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 仿生异质结构三维裂纹形貌演化 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 模型与方法 |
| 7.2.1 相场断裂法基本理论 |
| 7.2.2 相场断裂模型求解 |
| 7.3 算例 |
| 7.3.1 Ⅰ+Ⅲ复合型裂纹形貌 |
| 7.3.2 层状结构的Ⅰ+Ⅲ复合型裂纹形貌 |
| 7.3.3 扭转界面结构的三维裂纹形貌 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 总结和展望 |
| 8.1 工作总结 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 石墨烯基仿珍珠层材料的连续介质力学模型 |
| A.1 石墨烯基仿珍珠层结构的非线性剪滞模型推导 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（2）基于激光选区熔融技术的银合金多尺度协同力学优化研究（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 贵金属及其银合金材料研究与应用现状 |
| 1.2.2 银合金常规加工方法与性能调控研究现状 |
| 1.2.3 基于激光选区熔融技术的性能调控现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 样品制备、参数调控、仿真和表征方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 制备设备与材料 |
| 2.3 模型建构及结构参数调控原理与方法 |
| 2.3.1 NURBS模型建构及参数调控原理 |
| 2.3.2 T-Splines模型建构及参数调控原理 |
| 2.3.3 两类建构和结构参数调控方法对比 |
| 2.4 工艺参数调控方法 |
| 2.4.1 工艺参数调控方法及参数设定 |
| 2.4.2 工艺参数调控下单道成形预研 |
| 2.5 仿真原理/方法 |
| 2.5.1 材料热物性仿真原理及方法 |
| 2.5.2 成形过程仿真原理及方法 |
| 2.5.3 结构力学仿真原理及方法 |
| 2.6 样品表征方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 工艺参数与银合金致密部件微宏观性能关系研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工艺参数与致密部件微观结构关系 |
| 3.2.1 不同制备工艺的微结构 |
| 3.2.2 高激光功率的微观结构 |
| 3.2.3 低激光功率的微观结构 |
| 3.3 工艺参数与致密部件介观形貌关系 |
| 3.3.1 工艺参数与熔池形貌 |
| 3.3.2 工艺参数与缺陷形成 |
| 3.3.3 工艺参数与孔隙率 |
| 3.4 工艺参数与致密部件宏观性能关系 |
| 3.4.1 工艺参数与体积密度 |
| 3.4.2 工艺参数与力学性能 |
| 3.4.3 体积密度与力学性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多尺度协同银合金致密部件力学优化机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微观调控对力学性能影响机制 |
| 4.3 宏观调控对力学性能影响机制 |
| 4.4 介观调控对力学性能影响机制 |
| 4.5 致密部件多尺度协同力学强化机制 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 多尺度协同的晶格结构力学优化机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 宏观拓扑结构设计及参数设定 |
| 5.2.1 拓扑结构设计 |
| 5.2.2 结构参数设定 |
| 5.2.3 工艺参数设定 |
| 5.3 参数调控在微观尺度的影响机制 |
| 5.3.1 参数调控对微区形貌与晶粒结构的影响 |
| 5.3.2 参数调控对微区成形尺寸的影响 |
| 5.4 参数调控在介观尺度的影响机制 |
| 5.4.1 拓扑优化对晶格结构在介观尺度的影响 |
| 5.4.2 结构参数对晶格结构在介观尺度的影响 |
| 5.4.3 工艺参数对晶格结构在介观尺度的影响 |
| 5.5 参数调控对力学性能的影响机制 |
| 5.5.1 拓扑结构对力学性能的影响 |
| 5.5.2 结构参数对力学性能的影响 |
| 5.5.3 工艺参数对力学性能的影响 |
| 5.6 晶格结构多尺度调控对力学性能影响及优化机制 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 多尺度协同的负泊松比结构力学优化研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 负泊松比结构力学优化调控策略 |
| 6.2.1 拓扑结构调控策略 |
| 6.2.2 局部参数调控策略 |
| 6.2.3 全局参数调控策略 |
| 6.3 拓扑结构设计和宏观力学性能优化 |
| 6.3.1 负泊松比拓扑结构设计与优化 |
| 6.3.2 负泊松比拓扑结构的成形分析 |
| 6.3.3 拓扑结构调控对力学性能优化 |
| 6.4 局部参数调控策略下力学性能多尺度协同优化 |
| 6.4.1 局部变工艺参数下微观尺度调控 |
| 6.4.2 局部变工艺参数下介观尺度调控 |
| 6.4.3 局部变参数对宏观力学性能优化 |
| 6.5 全局参数调控策略下力学性能多尺度协同优化 |
| 6.5.1 全局参数调控策略下微观尺度调控 |
| 6.5.2 全局参数调控策略下介观尺度调控 |
| 6.5.3 全局参数调控策略对宏观力学优化 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与创新点 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）基于OpenSees的高温下钢结构抗震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 钢材在高温下的性能 |
| 1.2.1 高温下结构钢的热膨胀系数 |
| 1.2.2 高温下结构钢的比热容 |
| 1.2.3 高温下结构钢的导热系数 |
| 1.2.4 高温下结构钢的密度 |
| 1.3 结构钢在高温下的力学性能 |
| 1.3.1 高温下结构钢的应力应变关系 |
| 1.3.2 高温下结构钢的力学性能折减系数 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 国内外建筑物火灾研究现状 |
| 1.4.2 国内外建筑物抗震研究现状 |
| 1.5 研究目标及研究内容 |
| 第二章 钢结构高温下计算模型原理及分析验证 |
| 2.1 OpenSees和 OpenSees Fire的简介 |
| 2.1.1 OpenSees的简介 |
| 2.1.2 OpenSees有限元分析步骤 |
| 2.1.3 OpenSees Fire的简介 |
| 2.2 有限元模型及本构关系的选取 |
| 2.2.1 有限元模型的选取 |
| 2.2.2 本构关系的选取 |
| 2.3 OpenSees中基于刚度法的纤维模型计算原理 |
| 2.3.1 概述 |
| 2.3.2 计算原理 |
| 2.4 OpenSees Fire中对基于刚度法的纤维单元的修正 |
| 2.4.1 概述 |
| 2.4.2 与温度有关的纤维单元 |
| 2.5 结构在高温下力学分析的简化 |
| 2.5.1 概述 |
| 2.5.2 OpenSees Fire对静定结构的可行性验证 |
| 2.5.3 OpenSees Fire对超静定结构的可行性验证 |
| 2.5.4 钢结构高温下力学响应分析简化方法的验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 多层钢框架在高温下的低周往复加载模拟 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 有限元模型的建立 |
| 3.3 温度作用区域 |
| 3.4 低周往复加载模拟分析方法 |
| 3.5 滞回曲线对比图 |
| 3.6 本章总结 |
| 第四章 多层钢框架在高温下的地震响应分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 时程分析法 |
| 4.2.1 基本原理 |
| 4.2.2 阻尼 |
| 4.2.3 地震分析常用破坏准则 |
| 4.2.4 地震波选取 |
| 4.3 有限元分析模型及其动力特性 |
| 4.4 底层梁、柱不同温度下多层钢框架的地震响应分析 |
| 4.4.1 钢框架在常温下的地震响应分析 |
| 4.4.2 钢框架在不同温度下的多遇地震响应分析 |
| 4.4.3 钢框架在不同温度下的罕遇地震响应分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 本文的主要结论 |
| 5.2 本文的不足之处 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）高硬度三元硼化物基金属陶瓷的设计与制备研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 选题背景和意义 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 超硬材料和硬质材料 |
| 2.2 三元硼化物基金属陶瓷的国内外研究现状 |
| 2.2.1 反应硼化烧结 |
| 2.2.2 Mo_2FeB_2-Fe金属陶瓷 |
| 2.2.3 Mo_2NiB_2-Ni金属陶瓷 |
| 2.2.4 WCoB-Co金属陶瓷 |
| 2.2.5 WFeB-Fe金属陶瓷 |
| 2.2.6 W_2NiB_2-Ni金属陶瓷 |
| 2.2.7 MoCoB+Mo_2CoB_2硬质涂层 |
| 2.2.8 存在问题 |
| 2.3 第一性原理基础理论 |
| 2.3.1 求解Schrodinger方程及近似处理 |
| 2.3.2 密度泛函理论 |
| 2.3.3 交换-关联泛函简化 |
| 2.3.4 常用第一性原理计算软件 |
| 2.4 研究内容及技术路线 |
| 3 计算方法、实验制备及表征方法 |
| 3.1 计算方法 |
| 3.2 实验制备 |
| 3.2.1 原料 |
| 3.2.2 样品的制备 |
| 3.3 分析与测试 |
| 4 硬质相的筛选 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型和计算方法 |
| 4.3 结构和晶格参数 |
| 4.4 三元硼化物的性质 |
| 4.4.1 弹性常数 |
| 4.4.2 德拜温度 |
| 4.4.3 硬度 |
| 4.4.4 态密度 |
| 4.5 三元硼化物的筛选 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 MoCoB-Co金属陶瓷的相演变和组织演变 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 烧结过程中的相演变 |
| 5.3.1 烧结过程中的物相分析 |
| 5.3.2 烧结粉末的差热分析 |
| 5.3.3 烧结过程中的相演变规律 |
| 5.4 烧结过程中的组织演变 |
| 5.4.1 烧结体的致密化过程 |
| 5.4.2 烧结体的显微组织 |
| 5.4.3 烧结体的断口形貌 |
| 5.5 纳米多孔结构的形成机理和液相形成机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 化学成分对MoCoB-Co金属陶瓷组织和性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验设计 |
| 6.3 不同Mo/B原子比对组织和性能的影响 |
| 6.3.1 物相分析 |
| 6.3.2 组织形貌 |
| 6.3.3 断口形貌 |
| 6.3.4 断口腐蚀形貌 |
| 6.3.5 界面 |
| 6.3.6 力学性能 |
| 6.4 不同Co含量对组织和性能的影响 |
| 6.4.1 组织形貌 |
| 6.4.2 力学性能 |
| 6.5 讨论 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 过渡金属元素掺杂MoCoB的第一性原理计算 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 模型和计算方法 |
| 7.3 过渡金属元素对MoCoB力学性能的影响 |
| 7.3.1 掺杂过渡金属的原子占位 |
| 7.3.2 弹性常数 |
| 7.3.3 德拜温度 |
| 7.3.4 硬度 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 Cr、Ni和Mn对MoCoB-Co金属陶瓷组织和性能的影响 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验方法 |
| 8.3 Cr添加对MoCoB-Co金属陶瓷组织和性能的影响 |
| 8.3.1 显微组织 |
| 8.3.2 力学性能 |
| 8.4 Ni添加对MoCoB-Co金属陶瓷组织和性能的影响 |
| 8.4.1 显微组织 |
| 8.4.2 力学性能 |
| 8.5 Mn添加对MoCoB-Co金属陶瓷组织和性能的影响 |
| 8.5.1 显微组织 |
| 8.5.2 力学性能 |
| 8.6 讨论 |
| 8.7 与硬质合金对比 |
| 8.8 本章小结 |
| 9 结论及主要创新点 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）自由曲面单层空间网格结构形态与网格优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 结构形态创建及优化研究现状 |
| 1.2.1 无意识的早期形态探索 |
| 1.2.2 物理模型试验法 |
| 1.2.3 基于数值优化方法的形态确定 |
| 1.3 自由曲面结构网格划分研究现状 |
| 1.3.1 间接网格生成技术 |
| 1.3.2 直接网格生成技术 |
| 1.4 三维建模与处理软件 |
| 1.5 本文研究工作 |
| 第二章 自由曲面造型基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 B样条基函数定义及性质 |
| 2.3 非均匀有理B样条曲线 |
| 2.4 非均匀有理B样条曲面 |
| 2.5 曲面映射 |
| 2.6 曲线与曲面曲率 |
| 2.6.1 主曲率 |
| 2.6.2 高斯曲率 |
| 2.6.3 平均曲率 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 考虑结构缺陷敏感性的单层空间网格结构形态优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 考虑缺陷敏感性的单层空间网格结构形态优化方法 |
| 3.2.1 优化方法 |
| 3.2.2 优化平台 |
| 3.2.3 缺陷敏感性定义 |
| 3.3 经典球壳的形态改善 |
| 3.3.1 传统优化方法结果 |
| 3.3.2 改进方法优化结果 |
| 3.4 方形空间网格形态优化 |
| 3.4.1 Hyper Works优化结果 |
| 3.4.2 MATLAB优化结果 |
| 3.5 自由曲面单层空间网格结构形态优化 |
| 3.5.1 Hyper Works优化结果 |
| 3.5.2 MATLAB优化结果 |
| 3.6 结构冗余特性评价 |
| 3.6.1 结构整体冗余度 |
| 3.6.2 构件冗余度 |
| 3.6.3 构件冗余度分析验证 |
| 3.6.4 网格结构冗余特性评价 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 考虑节点刚度的单层空间网格结构形状优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 节点刚度获取 |
| 4.2.1 节点构造 |
| 4.2.2 中心环-套筒节点力学性能分析 |
| 4.3 装配式空间网格整体模型建立 |
| 4.3.1 引入虚拟弹簧 |
| 4.3.2 计算弹簧刚度 |
| 4.3.3 装配式单层网格结构有限元模型建立及验证 |
| 4.3.4 装配式单层空间网格结构模型的参数化实现 |
| 4.4 装配式单层空间网格结构的形态优化 |
| 4.4.1 优化参数设置 |
| 4.4.2 形状优化的可行性验证 |
| 4.4.3 不同刚度系数下形状优化的实现算例一 |
| 4.4.4 不同刚度系数下形状优化算例二 |
| 4.5 考虑节点刚度和缺陷敏感性影响的空间网格结构形态优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于杆件自适应法的自由曲面网格生成与优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 算法基本原理 |
| 5.2.1 收敛目标 |
| 5.2.2 目标杆件的选取原则 |
| 5.3 算法具体实现过程 |
| 5.4 网格品质评价 |
| 5.4.1 杆件长度标准 |
| 5.4.2 网格形状品质 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 平面图形算例 |
| 5.5.2 典型球壳算例 |
| 5.5.3 自由曲面空间网格结构算例 |
| 5.6 网格奇异点 |
| 5.7 算法改善 |
| 5.7.1 映射关系的改善 |
| 5.7.2 边界处理 |
| 5.8 网格调控 |
| 5.8.1 固定点设置 |
| 5.8.2 固定边设置 |
| 5.8.3 网格大小调控 |
| 5.8.4 曲率调整 |
| 5.8.5 奇异点设置 |
| 5.9 杆件几何绕率问题 |
| 5.9.1 几何绕率定义 |
| 5.9.2 几何绕率优化 |
| 5.9.3 几何绕率优化算例 |
| 5.9.4 参数化实现 |
| 5.10 本章小结 |
| 第六章 基于库仑定律的自由曲面网格生成 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 粒子自动配置算法 |
| 6.2.1 库仑定律 |
| 6.2.2 电场强度 |
| 6.3 算法运行机制 |
| 6.3.1 粒子运动驱动力 |
| 6.3.2 等效电场场强 |
| 6.3.3 粒子坐标的更新 |
| 6.3.4 算法实现过程 |
| 6.3.5 收敛准则 |
| 6.4 自由曲面三角网格生成 |
| 6.4.1 初始布点 |
| 6.4.2 基于参数域映射的网格生成 |
| 6.4.3 施加曲面吸引力的网格直接生成 |
| 6.4.4 特殊曲面网格生成 |
| 6.5 基于渐进法的网格生成 |
| 6.5.1 基于初始点的渐进网格生成原理 |
| 6.5.2 基于初始基线的渐进网格生成原理 |
| 6.6 网格品质评价 |
| 6.7 网格走向调整 |
| 6.8 网格大小调控 |
| 6.9 基于初始点的渐进网格生成算例 |
| 6.9.1 力学性能对比 |
| 6.9.2 水滴形曲面网格生成 |
| 6.10 基于初始基线的渐进网格生成算例 |
| 6.10.1 算例一 |
| 6.10.2 算例二 |
| 6.10.3 算例三 |
| 6.11 本章小结 |
| 第七章 考虑力学性能的自由曲面网格生成与优化 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 基于应变能梯度的网格优化 |
| 7.2.1 应变能梯度及节点调整策略 |
| 7.2.2 应变能梯度的推导 |
| 7.2.3 常规解析曲面网格调整 |
| 7.2.4 网格光顺处理 |
| 7.2.5 自由曲面空间网格结构网格调整 |
| 7.3 基于库仑定律的考虑力学性能的网格大小调控 |
| 7.4 基于结构主应力迹线的网格生成 |
| 7.4.1 主应力迹线 |
| 7.4.2 拟弹簧法 |
| 7.4.3 单点集中荷载下网格生成 |
| 7.4.4 整体均布荷载下网格生成 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要科研成果 |
| 致谢 |
（6）沥青路面非线性黏弹力学分析方法及车道荷载效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 沥青路面结构设计方法研究 |
| 1.2.2 沥青混合料线黏弹参数研究 |
| 1.2.3 沥青混合料非线性黏弹本构研究 |
| 1.2.4 沥青路面结构数值模拟研究 |
| 1.2.5 国内外研究现状简析 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 非轴对称荷载下层状弹性体系力学响应研究 |
| 2.1 非轴对称荷载数学模型 |
| 2.2 非轴对称荷载下弹性半空间体力学响应研究 |
| 2.2.1 非轴对称荷载下层状弹性体系力学理论解 |
| 2.2.2 非轴对称荷载下弹性半空间体理论解 |
| 2.2.3 多圆荷载力学响应叠加公式 |
| 2.2.4 多圆非轴对称荷载下弹性半空间体力学计算程序开发与验证 |
| 2.3 非轴对称荷载下多层弹性体系力学响应研究 |
| 2.3.1 非轴对称垂直荷载下层状弹性体系系数递推 |
| 2.3.2 非轴对称荷载下层状弹性体系理论解 |
| 2.3.3 多圆非轴对称荷载下层状弹性体系力学计算程序开发与验证 |
| 2.4 非轴对称荷载对沥青路面性能影响分析 |
| 2.4.1 路表竖向位移分析 |
| 2.4.2 路表最大拉应变分析 |
| 2.4.3 沥青层永久变形分析 |
| 2.4.4 基层疲劳性能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 非轴对称荷载下层状弹性体系表面点力学响应计算方法 |
| 3.1 非轴对称荷载下层状弹性体系表面点力学响应计算效率分析 |
| 3.2 表面点力学响应振荡分析 |
| 3.2.1 响应前半部分振荡分析 |
| 3.2.2 响应后半部分振荡分析 |
| 3.3 表面点力学响应计算方法与验证 |
| 3.3.1 表面点力学响应计算方法 |
| 3.3.2 表面点计算方法验证及分析 |
| 3.4 近表面点区域力学响应快速求解方法 |
| 3.4.1 近表面点力学响应振荡分析 |
| 3.4.2 近表面点区域划分 |
| 3.4.3 近表面点力学响应近似计算精度及效率分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 沥青混合料非线性黏弹本构确定及参数换算 |
| 4.1 沥青混合料蠕变模型 |
| 4.1.1 原材料 |
| 4.1.2 沥青混合料蠕变试验 |
| 4.1.3 沥青混合料蠕变模型 |
| 4.2 黏弹参数换算研究 |
| 4.2.1 黏弹参数计算方法 |
| 4.2.2 基于卷积方法的蠕变柔量与松弛模量换算研究 |
| 4.2.3 Laplace数值逆变换方法研究 |
| 4.2.4 基于Laplace变换的蠕变柔量与松弛模量换算研究 |
| 4.2.5 松弛模量计算模型 |
| 4.3 沥青混合料非线性黏弹本构模型 |
| 4.3.1 Schapery本构模型 |
| 4.3.2 Findley本构模型 |
| 4.3.3 多重积分模型 |
| 4.3.4 本构模型优选 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 沥青路面结构力学响应的车道荷载效应分析 |
| 5.1 基于层状弹性体系理论的车道荷载效应分析 |
| 5.1.1 车道荷载影响范围研究 |
| 5.1.2 车道荷载对沥青路面性能影响分析 |
| 5.2 考虑行驶荷载及非线性黏弹理论的路面力学计算程序 |
| 5.2.1 考虑沥青混合料非线性黏弹的路面力学计算方法 |
| 5.2.2 行驶车辆荷载下路面力学计算方法 |
| 5.2.3 路面力学计算程序开发 |
| 5.3 考虑行驶荷载及非线性黏弹理论的车道荷载效应分析 |
| 5.3.1 单车道非轴对称荷载对路表竖向变形的影响分析 |
| 5.3.2 多车道荷载对路表竖向变形的影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 附录一 P~(ij)_m的值 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（7）基于技术理论范畴的小型试验性建筑研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论及文献综述 |
| 1.1 绪论 |
| 1.1.1 技术概念的缘起 |
| 1.1.2 哲学、技术哲学概念辨析及工程哲学概念的出现 |
| 1.1.3 工程哲学的概念背景 |
| 1.1.4 建筑技术的历史演化 |
| 1.1.5 试验性建筑的概念源起 |
| 1.1.6 小型化的试验性建筑——“小”+“试验性”的特征 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 研究的现状动态 |
| 1.2.2 研究存在的问题及解决方案 |
| 1.2.3 研究的方法 |
| 1.2.4 研究的框架 |
| 第二章 试验性建筑的背景技术理论回顾与辨析 |
| 2.1 工程哲学及工程哲学的“技术思维” |
| 2.1.1 工程哲学与建筑哲学的辨析 |
| 2.1.2 工程哲学的理论逻辑基础——“技术思维” |
| 2.2 从工程哲学的角度回顾试验性建筑的发展 |
| 2.2.1 工程哲学对试验性建筑基本特征的影响 |
| 2.2.2 试验性建筑对工程哲学理论的反馈 |
| 2.2.3 试验性建筑的技术发展历程回顾 |
| 2.2.4 试验性建筑的最终技术选择 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 试验性建筑的基本建造方法分析 |
| 3.1 工程哲学范畴下的建筑结构设计关系概述 |
| 3.2 试验性建筑的微观建构分析——基于建造的形态演化 |
| 3.2.1 建造原型解析——“结”的概念 |
| 3.2.2 支撑单元“结”的空间转换 |
| 3.2.3 “编织”形态的结构支撑空间试验 |
| 3.3 试验性建筑结构体系的重构——基于材料受力的建造表达 |
| 3.3.1 “互承式”试验性木构的建造重构 |
| 3.3.2 精确控制支撑节点的钢结构建造重构 |
| 3.3.3 基于效能优化的混凝土建造重构试验 |
| 3.3.4 基于材料衍生更新的建造试验 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于工程哲学的试验性表现及技术逻辑演绎 |
| 4.1 小型试验性建筑演绎的价值论分析 |
| 4.1.1 聚焦结构维度的建筑师的小型试验性建筑演绎 |
| 4.1.2 基于结构逻辑思维的工程师的试验性建筑演变 |
| 4.1.3 基于结构+建筑的复合逻辑思维的试验性建筑演变 |
| 4.2 工程哲学认识论对小型试验性建筑发展的影响 |
| 4.2.1 模拟自然形态的小型试验性建筑拓展 |
| 4.2.2 结合时代技术的“可变”人工自然试验 |
| 4.3 工程哲学方法论对小型试验性建筑发展的影响 |
| 4.3.1 小型试验性建筑支撑方式的结构逻辑演绎 |
| 4.3.2 小型试验性建筑表皮重构的结构拓展转换 |
| 4.3.3 一体化结构整合形态的小型试验性建筑的拓展演变 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 工程哲学范畴下的小型试验性建筑本体还原 |
| 5.1 基于构件效能优化的小型试验性建筑 |
| 5.1.1 基于梁元构件效能优化的小型试验性建筑支撑还原 |
| 5.1.2 基于柱元构件效能优化的小型试验性支撑还原 |
| 5.1.3 基于柱板构件结合效能优化的小型试验性建筑支撑还原 |
| 5.2 基于构件材料重构的小型试验性建筑 |
| 5.2.1 基于木构构件的小型试验性还原重构 |
| 5.2.2 基于钢构件重构的小型试验性建筑还原重构 |
| 5.2.3 基于混凝土构件的小型试验性建筑还原重构 |
| 5.3 基于结构本体的自由异化表现还原 |
| 5.3.1 基于材料的试验性再生形态拓展还原 |
| 5.3.2 追求连接异化的小型试验性建筑还原 |
| 5.3.3 支撑“消解”的小型试验性极简还原 |
| 5.3.4 “弱建筑”思维模式下的模数化的结构空间试验 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结语 |
| 6.1 论文回顾总结 |
| 6.2 小型试验性建筑对于中国建筑发展的实践意义 |
| 6.3 存在问题与后继研究 |
| 主要参考文献 |
| 图片索引 |
| 致谢 |
（8）面向细胞/亚细胞力学特性的原子力显微镜测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 细胞/亚细胞结构力学测量技术 |
| 1.2.1 细胞/亚细胞结构生理结构特点 |
| 1.2.2 多种细胞/亚细胞结构力学测量技术 |
| 1.2.3 细胞/亚细胞结构力学测量技术简析 |
| 1.3 原子力显微镜细胞测量探针技术 |
| 1.3.1 原子力显微镜细胞测量探针技术概述 |
| 1.3.2 多种原子力显微镜细胞测量探针技术 |
| 1.3.3 原子力显微镜细胞测量探针技术简析 |
| 1.4 基于原子力显微镜的细胞/亚细胞结构力学特性测量 |
| 1.4.1 静态力学细胞杨氏模量测量 |
| 1.4.2 动态力学细胞复泊松比测量 |
| 1.4.3 动态力学细胞粘弹性的测量 |
| 1.4.4 细胞/亚细胞结构力学特性测量简析 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 细胞/亚细胞力学特性测量实验平台开发 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 原子力显微镜细胞力学特性测量原理 |
| 2.2.1 细胞静态杨氏模量测量原理 |
| 2.2.2 细胞动态复泊松比测量原理 |
| 2.2.3 细胞动态粘弹性的测量原理 |
| 2.3 原子力显微镜细胞实验平台设计 |
| 2.3.1 原子力显微镜细胞力学特性测量需求 |
| 2.3.2 原子力显微镜细胞实验平台设计方案 |
| 2.3.3 静态力学测量细胞活性保持方案及验证 |
| 2.3.4 动态力学测量细胞光学观测方案及验证 |
| 2.3.5 细胞力学特性测量精度提升方案及验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 细胞静态杨氏模量测量研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 细胞死亡过程力学描述方法 |
| 3.2.1 细胞死亡的生物学变化规律 |
| 3.2.2 癌细胞死亡过程力学描述方法 |
| 3.2.3 癌细胞诱导凝胶化原理 |
| 3.2.4 超软探针技术工作原理 |
| 3.3 细胞静态杨氏模量测量 |
| 3.3.1 细胞的培养与准备 |
| 3.3.2 细胞的静态杨氏模量测量实验设计 |
| 3.3.3 细胞与胶囊静态杨氏模量测量 |
| 3.4 癌细胞凝胶化过程的杨氏模量描述 |
| 3.4.1 正常与凋亡癌细胞杨氏模量测量 |
| 3.4.2 内吞空胶囊的癌细胞杨氏模量描述 |
| 3.4.3 凝胶化过程的癌细胞杨氏模量描述 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 细胞核静态杨氏模量测量研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多形态细胞核静态杨氏模量测量原理 |
| 4.2.1 细胞核静态杨氏模量的原位测量原理 |
| 4.2.2 纳米针尖光纤探针测量方法工作原理 |
| 4.3 纳米针尖光纤探针技术 |
| 4.3.1 纳米针尖光纤探针的结构设计和分析 |
| 4.3.2 纳米针尖光纤探针的制作方案和流程 |
| 4.3.3 纳米针尖光纤探针的标定方法及结果 |
| 4.4 多形态细胞核杨氏模量的测量 |
| 4.4.1 多形态细胞样品的培养准备 |
| 4.4.2 细胞核杨氏模量的测量方案 |
| 4.4.3 多形态细胞核杨氏模量测量 |
| 4.4.4 不同形态对细胞核杨氏模量的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 细胞动态复泊松比测量研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 细胞动态复泊松比测量原理 |
| 5.2.1 磁驱平行板探针测量方法工作原理 |
| 5.2.2 细胞动态复泊松比计算方法 |
| 5.3 动态磁驱平行板探针技术 |
| 5.3.1 磁驱平行板探针的结构设计与分析 |
| 5.3.2 磁驱平行板探针的制作方案与流程 |
| 5.3.3 磁驱平行板探针的标定结果及修饰 |
| 5.4 细胞动态复泊松比的测量方法 |
| 5.4.1 细胞样品的培养和准备 |
| 5.4.2 动态复泊松比测量方案 |
| 5.4.3 细胞静态泊松比的验证 |
| 5.4.4 频率变化对细胞复泊松比的影响 |
| 5.4.5 压痕深度对细胞复泊松比的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 亚细胞结构动态粘弹性谱测量研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 亚细胞结构动态粘弹性谱测量原理 |
| 6.2.1 高频磁驱纳米针尖探针测量方法工作原理 |
| 6.2.2 亚细胞结构的动态粘弹性模型建立 |
| 6.2.3 亚细胞结构的动态粘弹性计算方法 |
| 6.3 高频磁驱纳米针尖探针技术 |
| 6.3.1 高频磁驱纳米针尖探针的设计制备 |
| 6.3.2 高频磁驱纳米针尖探针的标定结果 |
| 6.4 亚细胞结构的动态粘弹性谱测量 |
| 6.4.1 三种细胞样品的培养准备 |
| 6.4.2 动态粘弹性谱的测量方案 |
| 6.4.3 典型动态粘弹性谱线分析 |
| 6.4.4 细胞状态对动态粘弹性谱线的影响 |
| 6.5 亚细胞结构的动态粘弹性谱的评价方法 |
| 6.5.1 亚细胞结构的多维机械表型 |
| 6.5.2 亚细胞结构的杨氏模量和静刚度 |
| 6.5.3 亚细胞结构的动刚度和阻尼 |
| 6.5.4 亚细胞结构的损耗正切 |
| 6.5.5 亚细胞结构的机械表型比 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）当代建筑结构的表现方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究对象 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 研究意义与目的 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究目的 |
| 1.5 研究方法与研究框架 |
| 1.5.1 研究方法 |
| 1.5.2 研究框架 |
| 第2章 当代建筑结构的表现溯源 |
| 2.1 建筑结构中的“表现”美学 |
| 2.1.1 形式美 |
| 2.1.2 移情说 |
| 2.1.3 表现说与二者的关系 |
| 2.2 建筑风格中的建筑结构表现 |
| 2.2.1 骨架雏形:原始社会时期 |
| 2.2.2 兴起:古典建筑时期 |
| 2.2.3 革新:现代主义时期 |
| 2.2.4 现代主义之后 |
| 2.3 结构工程中的建筑结构表现 |
| 2.3.1 学科准备:直觉经验时代 |
| 2.3.2 结构体系建立:力学建构时代 |
| 2.3.3 数字建构时代 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于类型学“元”理论的结构构成解析 |
| 3.1 类型学“元”理论 |
| 3.2 当代建筑结构表现的“元语言”:柱与梁 |
| 3.2.1 柱元 |
| 3.2.2 梁元 |
| 3.3 当代建筑结构表现的“元逻辑”:结构层级 |
| 3.3.1 柱元+墙 |
| 3.3.2 梁元+板 |
| 3.3.3 柱元+梁元 |
| 3.3.4 元整合 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于自律性与他律性的结构艺术表现 |
| 4.1 自律性与他律性的概念 |
| 4.1.1 艺术的自律性与他律性 |
| 4.1.2 建筑艺术的自律性与他律性 |
| 4.2 当代建筑结构表现的自律性原则 |
| 4.2.1 结构力学 |
| 4.2.2 结构材料 |
| 4.2.3 结构的几何构形 |
| 4.2.4 结构的设计工具 |
| 4.3 当代建筑结构表现的他律性精神 |
| 4.3.1 自然环境 |
| 4.3.2 场所特质 |
| 4.3.3 传统民俗 |
| 4.4 自律性与他律性表现的张力关系 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 反思与展望 |
| 5.1 对当代建筑结构的表现创作的反思 |
| 5.2 展望 |
| 5.2.1 建筑与结构的同质化 |
| 5.2.2 结构的智能集成 |
| 5.2.3 可持续的生态结构 |
| 结语 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）面向数字建筑的结构形态协同设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 数字建筑的设计困境 |
| 1.1.2 数字化时代下结构形态设计的发展机遇与挑战 |
| 1.2 课题的提出与研究对象的界定 |
| 1.2.1 课题的提出 |
| 1.2.2 相关概念诠释 |
| 1.2.3 研究对象的界定 |
| 1.3 研究目的和意义 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 研究综述 |
| 1.4.1 数字建筑相关研究 |
| 1.4.2 结构形态相关研究 |
| 1.4.3 协同学相关研究 |
| 1.5 研究方法 |
| 1.6 创新点 |
| 1.7 研究框架 |
| 第二章 数字建筑中结构形态的“形”与“力”剖析 |
| 2.1 结构形态学中“形”与“力”的认识 |
| 2.1.1 结构形态学的“形”与“力”关系 |
| 2.1.2 “形”的认识 |
| 2.1.3 “力”的认识 |
| 2.2 影响数字建筑的结构形态设计的重要因素 |
| 2.2.1 设计秩序的复杂性演变 |
| 2.2.2 结构理念的生态性溯源 |
| 2.2.3 数字手段的创新性变革 |
| 2.3 “形”与“力”的特点剖析 |
| 2.3.1 复杂化 |
| 2.3.2 生态化 |
| 2.3.3 数字化 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 面向数字建筑的结构形态协同设计理论建构 |
| 3.1 协同理论提出 |
| 3.1.1 “形”与“力”协同的缺失 |
| 3.1.2 “形”与“力”协同的现实意义 |
| 3.1.3 数字建筑的参数化设计语境 |
| 3.2 协同的理论基础 |
| 3.2.1 复杂系统——整体性视角下的整合 |
| 3.2.2 协同学——协同效应的涌现 |
| 3.2.3 复杂性科学——设计的复杂性思维 |
| 3.2.4 结构形态学——建筑与结构结合的基本立场 |
| 3.2.5 建筑美学——理性认知的感性评价 |
| 3.2.6 参数化设计——数字协同的技术手段 |
| 3.3 协同的根本——客观物理世界的结构合理性 |
| 3.4 协同的实质——形式与力学性能的数学规则统一 |
| 3.5 协同的理想目标 |
| 3.5.1 高效性 |
| 3.5.2 适应性 |
| 3.5.3 动态性 |
| 3.6 协同的技术路径 |
| 3.6.1 “形”与“力”的关联分析 |
| 3.6.2 “形”与“力”的数字建构 |
| 3.6.3 “形”与“力”的数字调度 |
| 3.7 协同的实现途径 |
| 3.7.1 基于结构原型的结构形态生成 |
| 3.7.2 基于结构仿生的结构形态生成 |
| 3.7.3 基于拓扑优化的结构形态生成 |
| 3.8 协同的内容框架 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 基于结构原型的结构形态生成 |
| 4.1 基于结构原型的“形”与“力”的关联分析 |
| 4.1.1 参数化的结构原型 |
| 4.1.2 力学机制分析:应力分布与力流方向 |
| 4.2 基于结构原型的“形”与“力”的数字建构 |
| 4.2.1 回应应力分布 |
| 4.2.2 回应力流方向 |
| 4.3 基于结构原型的“形”与“力”的数字调度 |
| 4.3.1 结构敏感参数 |
| 4.3.2 模式调度 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于结构仿生的结构形态生成 |
| 5.1 基于结构仿生的“形”与“力”的关联分析 |
| 5.1.1 自然的涌现现象 |
| 5.1.2 结构形态的层次性逻辑 |
| 5.1.3 层次中的仿生建构 |
| 5.2 基于结构仿生的“形”与“力”的数字建构 |
| 5.2.1 构建几何性图解的仿生思维 |
| 5.2.2 构建几何镶嵌的参数化关联系统 |
| 5.2.3 构建仿生的镶嵌结构网格 |
| 5.3 基于结构仿生的“形”与“力”的数字调度 |
| 5.3.1 涌现中对构成单元的调度 |
| 5.3.2 涌现中对仿生尺度的调度 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于拓扑优化的结构形态生成 |
| 6.1 基于拓扑优化的“形”与“力”的关联分析 |
| 6.1.1 拓扑优化生形的数学模型 |
| 6.1.2 拓扑优化生形方法及流程 |
| 6.1.3 基于拓扑优化的结构形态的多样性探讨 |
| 6.2 基于拓扑优化的“形”与“力”的数字建构 |
| 6.2.1 面状结构形态的数字建构 |
| 6.2.2 体状结构形态的数字建构 |
| 6.3 基于拓扑优化的“形”与“力”的数字调度 |
| 6.3.1 留“空”的调度 |
| 6.3.2 以球壳结构形态创作为例的调度 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、结构原理、结构力学（论文参考文献）
- [1]“矛与盾”式生物竞争启发的高性能结构多尺度力学设计方案[D]. 吴开金. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]基于激光选区熔融技术的银合金多尺度协同力学优化研究[D]. 熊玮. 中国地质大学, 2021(02)
- [3]基于OpenSees的高温下钢结构抗震性能研究[D]. 赵崛. 汕头大学, 2021(02)
- [4]高硬度三元硼化物基金属陶瓷的设计与制备研究[D]. 杨国强. 北京科技大学, 2020(02)
- [5]自由曲面单层空间网格结构形态与网格优化研究[D]. 刘峰成. 东南大学, 2020
- [6]沥青路面非线性黏弹力学分析方法及车道荷载效应研究[D]. 陈松强. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [7]基于技术理论范畴的小型试验性建筑研究[D]. 夏峻嵩. 东南大学, 2020(02)
- [8]面向细胞/亚细胞力学特性的原子力显微镜测量方法研究[D]. 宋健民. 哈尔滨工业大学, 2020
- [9]当代建筑结构的表现方法研究[D]. 焦杨明慧. 天津大学, 2020(02)
- [10]面向数字建筑的结构形态协同设计研究[D]. 林康强. 华南理工大学, 2020(01)