加权残值法在非线性结构动力学的应用

证明了经典的加权残值法和新成立的归一化加权残值法是解决结构动力学数值收敛性问题的有效方法.归一加权残值也延伸到解二阶非线性常微分方程,数值例子说明了其有效性.     

卷积型加权残值法求解梁的瞬态热传导问题

通过卷积将热传导方程构造成包含初始条件的新的具有完整初值问题特征的控制方程．对于新的控制方程以伽辽金加权残值法进行求解,经对梁的瞬态热传导问题的计算表明,该方法是一种精度好效率高的求解热传导同题的计算方法．     

三维结构虚拟设计方法及其SVDS-I型软件系统研制

为了解决三维实体结构虚拟设计中结构的奇异性问题，引进了一种结构优化近似模型，并形成了一种三维实体结构虚拟设计方法．然后，给出了几种典型工程结构和机械结构的虚拟设计实例．设计实例说明了该方法的有效性．最后，介绍了研制的结构虚拟设计软件系统-I型(SVDS-I)的基本功能、发展和应用前景．     

介绍《固体力学加权残值法》一书

固体力学加权残值法是二十世纪初以后发展起来的一种计算方法,它统一了解许多微分方程的近似方法,是一种新的计算力学方法。1978年以后,我国的计算力学研究工作者开始着手研究加权残值法。在短短的几年时间内,固体力学加权残值法的研究工作蓬勃发展起来,汇成了新的计算力学方向。特别从1982     

软组织结构动力分析的两种有限元解法

针对人体肌骨软组织小变形线性双相模型，采用Ｇａｌｅｒｋｉｎ加权残值法，导出了两种求解软组织结构动力响应的有限元公式。一是通过在连续方程中引入压力ｐ与罚参数β之比项，消去控制方程中的压力项得到的罚有限元公式；二是以位移和压力为两类变量导出的混合有限元公式。     

全国第三届加权残值法学术会议召开

全国第三届加权残值法学术会议于今年11月21日至25日在四川省峨眉县西南交通大学隆重举行。这次会议由中国力学学会主办,西南交通大学岩土所及工程力学系协办。中国力学学会计算力学委员会数值方法组组长徐次达教授担任该届会议主席。按加权残值法计算力学系同济大学于1978年提出。它的原理是通过试函数求出固体力学或流体力学一定问题的控制微分方程式(或积分方程式)的近似解,化微分方程(或积分方程)为线性的或非线性的代数方程求解。基本方法有五种,有精确的如最小二乘法及伽辽金法亦有     

卷积加权残值法解圆板的动力学问题

利用卷积理论将初始条件融入运动平衡方程，再利用卷积型加权残值法计算圆板的动力学问题．算例结果表明该方法可行且精度较高．     

用样条函数求解板梁组合结构

本文根据子结构的原理,用样条函数作为位移试函数,按最小二乘配点法。分析板梁组合结构,在IBM微机上所得的算例表明,这种方法精度令人满意.可用于加权残值法中关于组合体结构的计算问题。图2,表1,参4。     

基于弹性大挠度理论的幕墙玻璃设计

根据弹性薄板大挠度理论,建立控制方程和边界条件,采用5次B样条函数,运用加权残值法分析计算幕墙玻璃的挠度和应力,并与幕墙玻璃规范设计进行比较.结果表明,采用加权残值法进行幕墙玻璃设计计算是可行的.     

基于区域分解的组合结构振动分析方法

提出了一种分析一般边界条件下组合结构动力学特性的区域分解法.首先,沿组合结构连接处和位移边界而将组合结构分解成若干自由子结构,并将子结构分解为一些规则子域,以获取组合结构的高阶振动特性;采用分区广义变分和最小二乘加权残值法将子域界面的位移协调方程引入组合结构的能量泛函中,以使组合结构的动力分析问题归结为在满足分区界面位移协调条件下的无约束泛函变分问题.同时,采用区域分解法分析了不同边界条件的圆锥壳 环肋骨圆柱壳 圆锥壳组合结构的动力学特性,通过与有限元软件ANSYS的相应结果进行对比,验证了其计算精度和稳定性.结果表明,所提出的区域分解法具有高效率、高精度和良好收敛性等优点.     

船舶结构优化设计的研究进展

阐述工程结构优化若干前沿领域,即形状优化,模糊优化和遗传优化的基本原理和特点,以及它们在船舶结构设计中的应用,形状优化把数学规划论与边界元分析相结合,模糊优化把数学规划论与模糊集合论相结合,遗传优化把数学规划论与生物进化论相结合,这些多学科交叉有力地促进了结构优化设计深入发展,取得了良好的成果。     

自动加固的ER智能抗震结构体系的研究

工程结构的抗震加固是一种具有广泛应用价值的工程技术。本文提出了用ER智能结构构件来加固常见的搞震结构,使之成为自动加固的ER智能抗震结构体系的方法。在介绍了这种智能结构体系的组成和工作原理的基础上,讨论了自动加固用的可调参数的ER智能结构构件的力学模型和试验情况,并研究分析了它在实际工程中的应用。结果表明：采用ER智能结构构件来加固抗震结构是一种十分有效的方法,自动加固的ER智能抗震结构体系的抗震性能比原结构有大幅提高,并较大地超过了用被动控制方法加固的抗震结构。     

空间网格结构优化设计程序中边界约束条件的分析研究

结合工程实践中的边界支承实际情况和科学合理利用空间网格结构的几何对称性特点 ,对几种空间网格结构的边界约束条件进行理论分析 ,并在此基础上提出了与工程实际相符的数学模型 ,以便于在空间网格结构优化程序中计算简化和保证结果的准确性 .     

微孔结构对多孔材料细观力学特性的影响

在三维孔隙材料如泡沫材料中，胞孔的形状及大小并非完全均匀，因此借助二维均匀化方法来讨论胞孔形状及大小对多孔材料性能的影响。在线弹性范围内，根据均匀化理论，基于虚位移原理，结合有限元方法推导出二维周期性结构的均匀化的有限元格式。取具有不同孔洞形状的正方形胞元作为周期性结构的代表胞元，将三维孔隙材料简化为截面上具有规则孔洞的二维结构，来计算不同微孔形状及大小下的等效弹性常数；比较分析了微孔结构对多孔材料等效弹性常数的影响。计算结果分析表明，多孔材料的等效弹性参数不仅取决于微孔结构的数量，而且对微孔结构的形状也有一定程度的敏感，同时对基体材料的泊松比的变化敏感与否也与微孔结构有关。     

海冰引起结构振动的理论及计算分析

引用多腿结构冰力研究的最新成果，建立了Ｍａａｔｔａｎｅｎ模型在多腿结构中应用的冰激振动分析方法，并编制了相应的冰激振动专用分析软件系统．运用该系统对一工程实例作了分析，结果与实测基本一致。     

基于有效刚度的空间框架结构几何非线性分析

利用考虑轴力影响的单元弯矩-转角关系,通过修改常规三维杆系弹性有限元的局部刚度矩阵,提出了空间钢筋混凝土框架结构基于有效刚度的几何非线性有限元分析方法,并提出了确定柱初始轴力的简化方法.将该方法计算结果与我国规范GB 50010—2010和美国规范ACI 318-11计算结果进行了比较,结果表明,采用该方法计算一般只需两次迭代即可得到满足工程精度要求的结果;如果采用简化方法近似确定的柱轴力,则不再进行迭代也能得到很高精度的结果.对于规则的框架结构,该方法计算结果与我国规范和美国规范的计算结果接近;对于不规则框架结构,该方法计算结果比我国规范和美国规范的计算结果大.     

Wake structures of two spheres in tandem arrangement at various gaps for Re = 300

The virtual boundary method is extended to a 3D application and used to simulate the flow field of two spheres in tandem arrangement for a Reynolds number of 300. The wake structures and flow spectra at various gaps are investigated. The numerical results show that for small gaps (≈1.5), due to the mutual suppress between the wakes of the two spheres, the full flow field is stable and axisymmetric. As the gap is increased to 2.0, an asymmetric but stable flow is constructed through a certain bifurcation. The downstream wake structure is characterized by a double-thread vortex structure that comprises two slender parallel vortex tubes. The double-thread structure has a planar symmetry at gap 2.0. The hairpin-shape vortices are periodically shed from the downstream sphere at gap 2.5, but the planar symmetry persists. The vortex structures at gaps ranging from 3.0 to 4.0 are irregular and the flow field is undergoing a kind of 3D transition. It is up to the large gap 5.0 that the hairpin-shape structures are reconstructed behind the upstream and the downstream sphere, and the planar symmetry is resumed. All these numerical computations were performed on an SGI Origin3900 machine at the Center for Engineering and Scientific Computation of Zhejiang University.     

K形地质构造的非线性有限元模拟

本文根据K形构造形成演化的一般规律和相应的力学理论,建立了张性和压性断裂盆缘盆地中的K形构造的力学模型,并应用弹性大挠度板理论和非线性有限元方法,对所建立的张性和压性断裂盆缘盆地中的K形构造力学模型做了理论分析和数值模拟.计算结果与实验结果以及实际地质构造均较为一致.表明提出的模型假设是合理的,从而对K形构造形成的机理在力学上给出了恰当的解释.     

基于粒子群算法的平面刚架及组合结构的优化

桁架结构受力简单,内力只有轴力,刚架结构的受力、内力情况则相对要复杂得多,故传统平面结构优化的研究多是对桁架结构的研究,针对刚架结构或刚架与桁架的组合结构研究甚少.然而,现实工程中的结构多是刚架或组合结构,仅仅对桁架结构进行优化研究远远不能满足现实工程的需要.粒子群优化算法(PSO)是近些年发展起来的一种基于群智能的演化运算技术,概念简单、易于实现,且具有良好的智能背景.本文基于粒子群优化算法对平面刚架及平面组合结构的有应力约束和位移约束的尺寸优化问题进行了研究,并将所得优化结果与改进的可行域算法(MMFD)、序列线性算法(SLP)、序列二次规划(SQP)等传统优化算法的结果进行比较.结果表明粒子群优化算法具有良好的全局收敛性与稳定性,能够更好地解决平面刚架及平面组合结构的优化问题.     

双曲壳结构复合材料的热临界屈曲温度分析

以双曲壳结构复合材料为研究对象,利用有限元Block-Lanczos研究分析法对复合材料层合双曲壳结构在温度场下热屈曲行为进行研究,并研究了复合材料层合双曲壳铺层厚度、边界条件、纤维方向等对临界屈曲温度的影响。结果表明:在均匀温度场下复合材料层合双曲壳临界屈曲温度与边界条件、铺层厚度、纤维方向有密切关系并成一定规律分布。通过对复合材料双曲壳结构的热屈曲性能分析,为复合材料结构设计和实际工程应用提供了一种有效的分析及建模方法。