李宝辉
- 作品数：15 被引量：53H指数：4
- 供职机构：西北农林科技大学水利与建筑工程学院（水利水电科学研究院）更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：文化科学水利工程建筑科学理学更多>>
- 新型喷头式节点抗弯性能及其幂函数模型研究
- 2025年
- 传统碗式节点作为一种典型装配式节点,常应用于大跨度空间网格结构,但因其抗弯刚度较小,其应用范围受限。基于此,本文对传统碗式节点进行改进,提出了一种抗弯性能更好的喷头式节点。首先对喷头式节点进行设计,并对喷头式节点与碗式节点进行了纯弯作用下的有限元模拟,对比了二者的抗弯性能;然后,研究了周围螺栓半径、轴向压力和轴向拉力对喷头式节点抗弯性能的影响;最后,建立了喷头式节点弯矩-转角的幂函数模型,采用模拟退火算法得到了该模型曲率系数,利用多元非线性拟合方法确定了相关的模型参数,并对幂函数模型进行了评估。结果表明,与传统碗式节点相比,新型喷头式节点的初始刚度提高了21.71倍,极限弯矩值提高了5.42倍,而用钢量仅增加了15%;随着周围螺栓半径的增大,节点的初始刚度缓慢增大而极限弯矩值显著增加;随着轴向压力的增大,节点初始刚度和极限弯矩值也逐渐增大;增大轴向拉力会明显降低节点初始刚度和极限弯矩值,当轴向拉力达到一定值时,出现节点螺栓颈缩位置提前的现象,轴向力对节点的失效模式有较大影响;建立的幂函数模型能很好地吻合节点的实际弯矩-转角曲线,幂函数模型的各项特征参数及其影响系数拟合效果较好。所得结论可为该节点的工程应用与研究提供参考。
- 李韧肖志成李会军李宝辉
- 关键词：抗弯性能失效模式幂函数模型模拟退火算法
- Y型钢管柱整体稳定性能有限元分析被引量：5
- 2017年
- 为研究Y型钢管柱失效模式,完善结构安全评价和设计优化的理论依据。基于压杆稳定理论建立考虑初始缺陷和几何-材料双重非线性的Y型钢管柱结构稳定计算模型,进而分析了管径、径厚比、分支夹角、支干外径比等参数对结构稳定性能和失效机理的影响。研究结果表明:材料非线性对Y型柱结构稳定性能影响较大;Y型柱结构失效机理分为:分支先破坏、支干同时破坏和主干先破坏3种模式;支干同时破坏时,结构材料利用率最高;随分支夹角及支干外径比变化,结构单位质量承载力变化曲线均存在峰值,且两者存在一一对应关系;管径对不同高度的Y型钢管柱结构稳定性能影响较大,均存在临界管径,即为Y型钢管柱高度的4.5%;给出了Y型钢管柱最优布置的计算简图和最优结构形式的确定方法。
- 徐超王正中李宝辉王羿苏立钢
- 关键词：有限元分析
- 弧形闸门闸坝一体化静动力分析及安全评价被引量：12
- 2017年
- 针对弧形闸门安全评价中采用的闸门单体计算模型过于简化的问题,应用有限元软件ANSYS对比分析了惯用的闸门单体结构模型与考虑止水摩阻及支铰和牛腿间直接作用的闸坝一体化模型在全闭和瞬间开启2种工况下的静动力特性。以闸坝一体化模型为准,在静力分析方面,在全闭工况时单体模型下框架主横梁的最大位移及等效应力分别偏大108.5%和67.1%,支臂内力偏大52.8%,单体模型下框架极不经济;在瞬间开启工况时单体模型上框架主横梁的最大位移及等效应力偏差分别为-10.1%和-21.2%,支臂内力偏小8.1%,单体模型上框架极不安全。在动力分析方面,止水及流固耦合作用使闸坝一体化模型的弧门前10阶频率最大下降48%,远离了流激振动的主频区,利于弧门的动力稳定。结果表明:合理弧形闸门结构安全评价的模型应为校核水位瞬间开启工况下的闸坝一体化模型,采用此工况及模型才能确保结构分析的正确性,实现闸门结构安全性与经济性的统一。
- 张雪才王正中李宝辉徐超
- 关键词：弧形闸门安全评价
- 基于曲梁理论的弧形钢闸门纵向主梁正应力计算被引量：8
- 2015年
- 弧形钢闸门纵向主梁实为曲梁,其截面正应力仍沿用直梁理论进行计算。本文从曲梁挠曲线微分方程出发提出了一种基于曲梁理论的计算方法。通过对应力计算中结构特征系数公式的推导,提出了弧门箱形截面纵向主梁偏心距e的计算方法,分析了曲率对曲梁截面弯曲正应力分布的影响,并对曲梁理论和直梁理论计算结果进行详尽的误差分析。分别运用曲梁理论及直梁理论对工程实例进行计算,直梁理论相对有限元方法计算结果的误差达到14.23%,而曲梁理论相对有限元方法计算结果的误差仅为2.23%,可见基于曲梁理论的计算精度显著优于直梁理论,采用基于曲梁理论的计算方法更加安全可靠。本文方法可为相关工程设计提供参考和理论依据。
- 高歌王正中孙丹霞李宝辉刘计良
- 关键词：水利水电工程弧形钢闸门曲梁正应力
- 新工科背景下“理论力学”教学改革探索被引量：10
- 2020年
- “理论力学”是工科院校一门重要的技术基础课,是后续力学课程与其他专业课程的根基。文章聚焦新工科人才培养目标,针对传统教学过程中的一些典型问题,结合自身教学实践提出了教学改革措施,以期激发学生的专业兴趣、拓展课程深度、提升学生的创新精神与实践能力以及强化学生解决复杂问题的综合能力。
- 李宝辉王正中李会军
- 关键词：教学改革
- 直接分析法在钢结构系列课程及实践环节中的探索与实践被引量：2
- 2022年
- 目前国内外多本钢结构设计规范将直接分析法推荐为首选方法,但钢结构系列课程教材及教学内容相对陈旧,与现行规范及学科前沿发展脱节。基于此,围绕直接分析法,对钢结构系列课程及实践教学环节进行探索与实践。在理论教学环节,依据钢结构设计标准,采用由简入深、循序渐进的方法讲授直接分析法的原理与思路,突出该法中结构整体缺陷、构件缺陷、残余应力、节点刚度与杆件偏心等要点的基本概念及其实现方法;在实践教学环节,如本科生毕业设计/论文及大学生科创项目,精选与直接分析法相关的题目,通过实践锻炼使学生牢固掌握该法的核心思想与设计思路。通过探索与实践,学生掌握了直接分析法的设计思路,应用能力、实践能力、科学研究水平与创新能力得到了提升。
- 李会军王正中李宗利李宝辉
- 关键词：教学探索教学改革科研反哺教学
- 增负减时夹逼下农科大学土木水利类力学结构系列课程教学改革与实践——以工程力学教学为例
- 2019年
- 在大学生合理"增负"及专业基础课时"压缩"的背景下,针对农科大学理工科学科单薄的问题,以工程力学教学为例,重点讨论了农科大学土木水利类卓越工程师培养中力学结构系列课程教学改革应遵循的原则及措施。原则上应以"问题"(发现问题、分析问题、解决问题)能力培养为宗旨,以专业培养目标为导向,科学制定专业培养方案及系列课程教学大纲,搭建安全耐久的知识结构,培养批判性思维方法。措施上以系列课程体系为单元制定模块化教学大纲,打通各门课程壁垒、加强课程间的有机衔接,强化系列课程系统中的重点和难点、淡化各门课程自身体系完整及所有知识点全面,实现从单一学科教学向问题引导聚焦研讨教学的转变,从离散知识点传授向综合创新能力培养的转变,从单门课程重点讲授向系列课程关键难点剖析的转变;同时,也要配合相应的系列课程教学内容、教材建设及教学过程的组织及教学方法优化。这样才能真正实现增加大学本科课程难度、拓展课程深度、扩大课程的可选择性及创新能力培养,激发学生的学习动力和专业志趣,让课程变的具有挑战度,全面提升农科大学卓越工程师的培养质量。
- 王正中李宝辉蔡坤
- 关键词：教学改革
- 二维周期性单胞网格结构的等效热弹性分析
- 2018年
- 分析了含周期性杆件胞元的二维网格结构的热弹性性质.根据拟膜法推导了网格结构的等效热膨胀系数.将结构的拟膜的等效热膨胀系数表示成为胞元内各杆几何与物理参数的显式函数形式.基于胞元在热荷载作用变形后的新尺寸给出了拟膜的等效弹性参数表达式.通过数值算例分析了结构在降温、增温和温度不变条件下的变形差异.然后,用网格结构、拟连续体的数值解与理论解进行了对比分析.结果表明上述热弹性参数表达式正确.由此将拟膜法推广到二维网格结构的热弹性分析中.
- 张朝晖张朝晖李宝辉
- 关键词：均匀化网格结构热弹性
- 钢结构稳定理论教学改革初探被引量：2
- 2018年
- 结构稳定理论是钢结构、大跨度空间结构和桥梁工程等课程的重要理论基础。文章针对目前钢结构课堂教学存在的问题,提出在课堂教学中采取理论教学和实际工程案例相结合、理论推导和有限元数值计算相结合等措施进行课程教学改革。实践表明,通过上述举措,加强了学生对结构稳定的感性认识、提高了学生的结构稳定计算能力,充分调动了学生学习的主动性,大大提高了教学效果。
- 李会军李宗利李宝辉
- 关键词：钢结构教学改革
- 新农科建设中基础课程如何更充分地发挥强基固本作用——以“理论力学”为例被引量：2
- 2023年
- 基础课程是各个专业的核心课程,是创新能力这种上层结构矗立所赖的坚固基石。力学课程作为农业院校中涉农工科专业的大类基础课,在农业人才培养中的根基作用发挥不充分,这是由于传统涉农专业高度专业化的人才培养模式导致的。而今,新农科建设倡导学科交叉融合、培养复合型创新人才,在新背景下如何更充分地发挥基础课程作用?文章以“理论力学”为例,阐述了力学学科的应用属性和交叉活力,阐明了一般力学分支中最为基础的“理论力学”课程在农业院校新农科建设中的强基固本作用,分别从课程内容的编排与讲授、实践课堂的开设以及力学类课程体系的前后呼应与递进三个方面讨论了“理论力学”课程更好地服务于新农科创新人才培养的途径。
- 李宝辉杨艳李会军
