非规则球形网架以其优良的电磁性能和力学性能，可广泛应用于航空、气象通讯设备保护（比如天线罩）及大跨度建筑等领域，但该类网架在国内的理论研究几乎没有。本文基于多面体网架拓扑关系及构型特点，初步总结了这种网架的构型理论和关键技术，并提供该网架的设计参数，利用计算机对三种非规则三角形网架，在参数相同条件下的变形和应力进行了数值模拟和对比分析，验证构型理论的可行性和正确性。

非规则球形网架力学性能和电磁性能优越，在国外已经广泛应用于航空、气象通讯设备保护（比如天线罩）及大跨度建筑等领域，但目前我国还没有自己设计和制造的这种结构，其中主要原因就是我国还没有掌握这种网架构型设计的关键技术、构型理论和设计方法，本文对这种非规则球形网架的构型设计进行了初步研究。
本论文完成的主要工作：
（1）总结了非规则网架的构型理论和关键技术，即基元中心72度旋转对称性、基元120度旋转对称性、以及12个五边形分别旋转一定的角度是构造这种特殊结构的关键方法。
（2）基于多面体网架拓扑关系及构型特点，推导了三角形多面体和六边形多面体网架的构型计算公式，如非规则旋转角、节点坐标、边长等，对单独的含三角函数的方程采用解析方法求解，对含三角函数的方程组采用MATLAB软件求解。
（3）采用ANSYS的二次开发功能，开发了两种网架的三维计算机可视化建模专用程序。通过球形网架的三维可视化模型，从图形上检查杆件的总体布局是否合理、基元与基元之间是否有间隙或重叠，并对节点坐标、杆件长度、杆件之间的各种角度进行了精确检验（精确到10位有效数字）。
（4）采用有限元数值模拟方法，对三种非规则三角形网架在相同荷载和约束条件下的变形和应力进行了对比分析。
（5）制作了两种网架的纸质模型和有机玻璃模型。

第十二届“挑战杯”作品 一等奖
1、论文《非规则球形网壳力学性能数值模拟》已发表于《现代物业》，2011年第10卷第6期（总第188期）。
2、论文《新型粮仓屋盖的构建和力学性能研究》已发表于《商品与质量》，2011年6月。
3、论文《一种新型筒仓屋盖力学性能研究》已被我校校报（自然科学版）录用。
4、获省第九届挑战杯特等奖。
5、本文获校级评选一等奖。