在国产计算机上进行高层建筑结构静力与动力分析研究

鉴于内存及外部设备的限制，一般在现有国产计算机上进行大量未知数的高层建 筑结构静力与动力分析是困难的。本文采用了以下力学模型处理和程序技巧［ｌ，２］， 较好地克服了上述困难： （１）多层子结构模式装配和多种荷载模式组合； （２）节点位移的主从关系及相应位移规格数的概念，并在多层子结构自动拼装 中实现了多级位移规格数的传递与修改； （３）采用子结构刚度阵静力凝聚及动力程序和静力程序的“接力”方案，传递 先后计算信息； （４）引入等价膜概念，采用简单而又较精确的计算模型． 工程实例计算表明，上述处理是有效的。从而对现有国产计算机适应日益迫切的 高层建筑结构设计起了推动作用。     

改进的混合界面动态子结构法及其在车身结构动力分析中的应用

本文针对现行的混合界面动态子结构法进行改进，提高了模态综合效率和和精度．将改进的方法运用到承载式车身结构（ＳＶＷ７１８１）动力分析中，采用空间梁单元和板壳单元进行车身结构有限元建模，对车身结构进行了子结构划分计算．计算结果表明，该法计算量小，综合效率高，避免了以往方法计算量大、精度不够高、对计算机内存要求高的缺陷．而且为该型车的动态性能评估和进一步研究定型提供了理论计算依据，表明该方法具有实用推广价值和应用前景．     

非线性最优化中超线性收敛的序列线性方程组方法

提出了一个超线性收敛的序列线性方程组方法（ＳＳＬＥ）．此方法与现有的序列二次规划（ＳＱＰ）方法相比，其优点有：（１）由于新方法每一次迭代只需计算三个系数矩阵完全相同的线性方程组，因此迭代的计算量减少且算法的稳定性提高；（２）每一次迭代产生的点是可行的；（３）具有一步超线性收敛速度。     

约束子结构法的一种改进

在动态分析中利用有限单元法,常常会导致大规模的矩阵,通常利用子结构的模态综合来减缩矩阵的阶数.本文提出一种新的方法,以减缩约束子结构模态综合中的连接坐标.基于相继缩聚,在Craig方程中的对接结点位移即可逐次消去.因而这种方法克服了经典减缩中所存在的缺点,可连续使用约束子结构法,直至最后一级系统的连接坐标维数被减缩到容许的规模为止.数值计算结果表明,本文改进的减缩方法是有效的.     

用整体传递矩阵法计算旋转机械整机固有频率特性

工程中分析多转子系统固有特性常采用子结构传递矩阵法,由于具体结构的复杂性和多样性,用子结构法计算时处理繁琐,编制通用程序困难.为克服子结构传递矩阵法的缺点,给出了整体传递矩阵法计算过程.取各转子状态向量的集合作为系统的状态向量,将各转子通过耦合单元联接起来,该方法不会引入未知内力和位移,也不必建立分割处的平衡方程或变形协调条件.推导了各向同性耦合单元的传递矩阵,并进行了算例验证.由计算结果可见,整体传递矩阵法计算精度较高,它保持了传递矩阵法编程简单、计算工作量小和运算速度快的特点,为开发通用软件提供了有效的方法.     

一种改进的有限元子结构静凝聚并行算法

提出一种新的有限元子结构并行算法。本方法利用改进的Choleski分解进行静凝聚以求得有效刚度阵和载荷阵。计算结果表明,本方法的运算速度优于矩阵分解法和传统的子结构方法。     

两种改进的由幅度谱确定最小相位信号的方法

本文对谱因式分解方法中的柯尔莫廓洛夫（Ｋｏｌｍｏｓｏｒｏｆｆ）方法及由Ｔ．Ｆ．Ｑｕａｔｉｅｒｉ与Ａ．Ｖ．Ｏｐｐｅｎｈｅｉｍ等人提出的迭代方法分别作了改进，前者针对柯尔莫廓洛夫方法当信号在Ｚ平面上的零点离单位圆很近时产生很大误差的缺点，提出了检测误差与减少误差的方法，后者则松驰了Ｔ．Ｆ．Ｑｕａｔｉｅｒｉ等人提出的条件，从而扩大其应用范围。两种改进方法部有相应的计算例子，计算的结果与分析是一致的。     

相似索引等距包络参数计算的改进算法

在相似索引等距包络（球包络）的参数计算中，直接计算方法由于计算代价过高而难于应用。 Ｒ． Ｋｕｎｉａｗ ａｔｉ和 Ｊ． Ｓ． Ｊｉｎ 针对欧氏空间情形提出一种迭代的 γ空间搜索算法，但其计算过程需要保存前面计算得到的所有平面参数，在实际应用中受到一定限制。为了解决这个问题，该文对γ空间搜索算法进行了改进，避免了原算法的缺点，并将改进算法进一步推广到二次型距离空间和街区距离空间中。文中给出了算法的基本思想，以及必要的定理证明。此算法在大容量图像库基于内容检索系统中应用带来的性能改进说明了算法的有效性     

汽车自动寻径算法的研究

根据全球定位系统(GPS)的发展和应用，讨论启发式搜索策略(A算法)的优点和不足；提出自学习寻径算(ALSA)。该算法克服了传统方法的速度慢、实用性差的缺点，可以满足实际应用的需要。同时模拟了广州公路网的路径搜索系统，以说明该系统的实用性和可行性。     

各向异性媒质中三维涡流场的等效源法

提出计算各向异性媒质中三维涡流场的等效源法。该法是将各向异性媒质中涡流场问题转化为附加等效源的各向同性媒质中涡流场问题。还提出实现等效源法的迭代算法，该算法是用通常的求解各向同性媒质中涡流场的方法（如有限元法、边界元法、模拟源法等）迭代计算附加等效源的各向同性媒质中涡流场。文中还给出了等效源迭代算法的收敛条件。由于每次迭代都可以利用计算各向同性场的中间结果，所以迭代计算所需的机时不多。文中给出了计算实例。     

具有高稳定性的剪切型子结构振动台试验

提出了使用改进Chen-Ricles(CR)积分算法的多层剪切型子结构振动台试验方法.该改进积分算法保留了CR算法的速度和位移表达式,但在计算积分参数时引入了稳定性调节系数.此外,为了考虑试验子结构的贡献,使用了动力凝聚技术.最后,使用离散控制理论对所提的子结构方法进行了稳定性分析,变量包括结构参数、时间步长、稳定性调节系数、是否采用动力凝聚以及动力凝聚的兴趣频率.根据2层剪切型结构的稳定性分析结果,与使用CR积分算法的子结构振动台试验方法相比,所提的改进方法可以非常有效地提高稳定性.     

基于AK-SDMCS的含缺陷核管道可靠性分析

为克服含缺陷核管道可靠性分析面临的计算效率低、精度差等问题，本文基于参数空间球分解思想提出了一种改进的主动学习Kriging代理模型方法。首先，给出含环向内表面缺陷核管道的主要失效模式和随机参数，并建立极限状态方程；其次，基于球空间分解思想改进主动学习Kriging模型方法，克服现有方法在求解小失效概率时主动学习本身计算量过大的缺点；最后，将所提方法应用于含缺陷核管道可靠性分析，并通过3个算例进行验证。结果表明，所提方法具有较高的计算精度和效率，可为含缺陷核管道可靠性分析提供有效手段。     

一个新的计算动力缩聚矩阵的迭代公式

从系统的特征方程出发推导出一个新的计算动力缩聚矩阵的迭代公式，与目前广泛使用的改进逐级所拟法的迭代公式相比较，此迭代公式更简单，通过大量的数值计算还发现它的收敛速度也更快，它优于改进逐级近似法的迭式公式，尤其在惯性作用明显和（或）缩聚的自由度很大的情况下，它的计算效率可以提高10倍以上。     

基于改进FPFH-ICP的车载激光雷达点云配准方法

为了改善传统车载激光雷达点云配准方法准确度低、计算速度慢的问题，提出了一种基于快速点特征直方图（fast point feature histograms, FPFH）初始匹配与改进迭代最近点（iterative closestpoint,ICP）精确配准相结合的改进FPFH-ICP配准算法。配准前使用体素滤波器和statistical-outlier-removal滤波器进行预处理；采用FPFH提取点云特征，基于采样一致性（sample consensus initial alignment, SAC-IA）进行初始配准，为精确配准提供良好的位姿信息；建立K-D树并在传统ICP配准算法的基础上添加法向量阈值，对车载激光雷达点云数据进行精确配准；在4种不同场景的实验中，改进FPFH-ICP配准比ICP配准的均方根误差和配准用时分别平均减少了7.56%和41.22%，比点特征直方图（point feature histograms, PFH）配准的均方根误差和配准用时分别平均减少了30.28%和18.95%，表明改进的FPFH-ICP能够对车载激光雷达点云数据实现精确且高效的配准。     

改进的混合界面动态子结构法及基在车身结构动力分析中的应用

本文针对现行的混合动态子结构法进行改进，提高了模态综合效率和精度。将改进的方法运用到承载式车身结构动力分析中，采用空间梁单元和板壳单元进行车身结构有限元建模，对车身结构进行了子结构划分计算，计算结果表明，该法计算量小，综合效率高，避免了以往方法计算量大，精度不够高，对计算机内存要求高的缺陷，而且为该型车的动态性能评估和进一步研究定型提供了理论计算依据，表明该方法具有实用推广价值和应用前景。     

用改进的局域非线性迭代方法计算三维井间电磁场

提出了用改进的局域非线性迭代（MLNI）计算体积分方程的方法，并计算了三给井间电磁场。将井间大尺度电导率异常体分子为近场区域和远场区域两部分，它们的位置和尺寸均随场点位置的变化而变化。对近场区域影响的计算采用局域非线性近似；将远场区域的影响作为外部激励源，采用迭代方法进行计算。由于不必进行直接的大型矩阵求逆运算，因而与体积分方程的直接解法相比，所需的机时更少，并减少了对内存的要求。数值计算结果显示，该方法也适用于高电导率对比地层，且计算精度与体积分方程直接解法的精度相当，是一种计算井间大尺度异常散射场的有效方法。     

一种自由搜索边坡最危险滑动面的新方法

以边坡稳定性计算的Janbu条分法为基础，提出一种改进的遗传算法（MIGA），在无需对边坡滑动面形状进行假设的前提下能自由搜索最危险滑动面并计算其安全系数。MIGA法模拟了生物进化的过程，克服了传统方法容易陷入局部极小值的缺点，是一种全局优化算法，且具有比简单遗传算法（SGA）更高的搜索效率。在工程实例中，通过与其他方法进行对比分析，用MIGA法计算得到的安全系数最小，且搜索到的最危险滑动面最接近实际情况，证明了该方法的优越性。     

改进的鲁棒迭代最小二乘平面拟合算法

针对迭代特征值最小二乘法不具备鲁棒性,提出一种改进的统计分析方法,用于含有大量异常点的点云的平面拟合.首先由移动最小二乘法拟合抽样点的近邻域平面,采用最小平方中位数法选择拟合模型,将该模型作为初始模型调用迭代特征值最小二乘法对点集拟合,通过逐渐剔除异常点,不断精炼模型,最终得到较精确的平面模型.此算法克服了一般向后剔除方法的缺点,具有了鲁棒性,且不失原方法的精确性,同时提高了迭代收敛速度.     

结构瞬态动力响应分析的刚度方程传递法

对结构在各种激励下瞬态动力响应分析的刚度方程传递法进行了研究.提出了刚度方程传递法(SET),它实质上是普通有限元传递矩阵法(FE TM)的改进及扩展.它有三个方面的优点:1.它将普通FE TM法中状态向量从左至右的传递改变为子结构界面刚度方程从左至右的传递,把子结构传递矩阵的连续相乘改变为子结构界面刚度方程递推传递,从而有效地减小因矩阵多次连续相乘而产生的舍入误差积累;2.克服了普通FE TM法仅适用于链式结构,要求所有结构边界自由度相等的限制,大大扩展了它的适用范围;3.上述方法传递矩阵的尺度是普通FE TM法的一半,从而比普通FE TM法占有较少的存储空间及具有较高的计算效率.该方法与时间积分的Newmark法相结合用于结构瞬态动力响应的分析,数值算例表明它具有较高的计算精确度及计算效率.     

海洋导管架型平台非线性多层子结构模式分析法

海洋导管架型平台是一个复杂的非线性空间结构。按照通常的方法,这种非线性结构系统不能一次确定力和位移的关系、其总刚度矩阵必须多次迭代才能完成,因而很费计算机机时。本文介绍的多层子结构摸式分析法,根据导管架型平台只是局部非线性结构的特点,把平台结构分成两类子结构模式;非线性子结构模式——桩基浅处的桩土之间相互作用的模式和线性子结构模式——桩基深处的桩模式和导管架模式。每一个子结构模式又可分成简单的超级单元和更简单的基本单元。仅仅非线性子结构漠武需要经过多次迭代求出其刚度矩阵。它与线性子结构刚度矩阵一起组装成平台的总刚度矩阵,进而进行静力和动力分析。由于非线性子结构模式比整个平台结构小得多,因而迭代过程容易完成。各种工况下的复杂的荷载也可以山各种简单的荷载模式组成,因此各种工况的静力和动力分析的结果可以一次求得。木文运用DASOS—J计算机程序(此程序是由大连工学院编制的)按此方法分析了我国渤海某平台的内力计算实例。