改进有限条法对高层建筑的分析

有限条法应用于高层建筑结构时,作为位移未知量的不是楼层处的位移值,而是位移曲线的幅值.因此,未知量的数目只与所选取的基函数项数有关,而与结构的层数无关.楼层越多,相对于有限元法未知量减少的效果就越明显.本文为克服经典有限条法计算高层建筑刚度矩阵的偶联问题,提高计算速度,节省内存,我们采用新的基函数,并在分析圆形高层建筑时,改用圆环有限环法及大单元法.改进经典有限条法对刚度矩阵元素的数值积分而用显式表示.     

一种剪力墙结构分析的32自由度和40自由度单元

提出了一种水平方向采用3次Hermite多项式，铅垂方向采用高达5次和6次的La-grange多项式作插值函数的高阶矩形剪力培平面应力问题单元，这种单元不但位移精度高，而且具有高的应力精度．对于线性分析，单元刚度矩阵各元素全部经过十分繁荣的积分运算被解析的算出，并采用数值积分进行了复核，因此计算效率特别高．     

素除子在三次可分代数函数域中的分解

有理素数在三次代数数域中的素理想分解可由该数域的定义多项式的系数有效地决定.本文对于代数函数域F_q(x)(这里F_q 是q 元有限城,x 是不定元)的三次可分扩域得到类似结果.令K/k(x)是代数函数域k(x)的可分三次扩张,这里k=F_q,q=L~■,L 是素数.于是K=k(x,■),β在k(x)上的极小多项式是f(u)=u~3+Au~2+Bu+C,A,B,C∈k[x].当L≠3时,可通过配方法消去二次项系数;当L=3时,可通过线性变换消去一次项系数,再令y=1/n,亦可消去二次项系数,于是一般地,K=k(x,α),α在k(x)上的极小多项式是     

平面问题的正弦级数与多项式的有限条法

本文用正弦级数与多项式迭加作为位移函数。把有限条单元的端部角点视为节点,并把它们的位移作为未知待定参数。这种有限条法使得混合使用有限条法和有限元法解决复杂结构问题成为可能,并且计算费用少。它充分利用了有限条法计算费用低、输入数据少以及有限元法适用性广的优点。同时,大大地克服了它们单独使用时的缺点,即有限条法只适用于简单结构及简单边界和有限元法计算成本高及输入数据多的缺点。因此,本文所提方法扩大了有限元法和有限条法的应用范围,且有一定的实用价值。     

覆盖位移函数对数值流形方法刚度矩阵的影响

基于数值流形方法的覆盖位移函数理论,从覆盖位移函数对刚度矩阵形成关系的角度出发分析了其对刚度矩阵求解的影响。通过分析可知,刚度矩阵中矩阵元素数值递增速度与覆盖位移函数中绝对坐标x、y相关。并提出一种改进的覆盖位移函数来改善在采用高阶覆盖位移函数情况下刚度矩阵的局部刚度过大的问题,以利于矩阵求解计算。最后通过算例验证了该方法是有效的。     

某第二类Fredholm积分方程的一种数值解法

我们考虑第二类 Fredholm积分方程的快速数值解法 .本文假设核函数除在 x=t处带有弱奇性外 ,是解析的 [1] .我们利用分片多项式插值逼近核函数 ,由此得到近似的系数矩阵 A.设 n为积分节点的个数 ,k2为每个小区域的插值节点数 ,我们证明矩阵 A的计算和矩阵 -向量相乘 Ax各需要 O( nk)次运算 ,存贮 A需要占用 O( nk)内存 .最后我们对算法的稳定性进行讨论并给出数值结果     

矩阵多项式可逆的一个充分条件

矩阵函数是矩阵计算的核心内容,而矩阵多项式是一种最简单的矩阵函数.着重讨论一个矩阵多项式是否可逆及可逆时求逆的问题.     

考虑剪切变形的空间薄壁梁柱单元

基于更新拉格朗日构形的增量虚位移原理,在势能项中引入全部6个应力分量,采用考虑单元剪切变形影响的三次多项式插值函数,详细推导了考虑剪切变形及翘曲的空间薄壁梁柱单元的几何非线性切线刚度矩阵.考虑了结构变形过程中由于力矩空间转动引起的连带弯矩影响,得到了整体的几何刚度矩阵.通过算例证明了该单元的精确性和有效性.     

整型多项式下三角函数矩阵

（n+1）×（n+1）阶矩阵Pn[x]定义为:　　　　　　　　,如果i相似文献   

竖直方向弹性约束悬臂梁的固有频率分析

针对固定端部竖直方向为弹性约束的悬臂梁结构进行了模态分析.用欧拉-伯努利梁模型,推导出前3阶固有频率方程和振型函数.针对不同刚度,采用数值方法求解固有频率方程,得到固有频率随约束刚度变化的关系曲线.运用最小二乘法对该曲线进行函数拟合.以不同尺度梁为例,通过有限元方法对该拟合函数的正确性进行了验证,其误差小于2%.应用该函数,通过固有频率对端部刚度进行识别,其误差小于6%.     

一种散乱点双三次多项式自然样条插值

 考虑对空间散乱点的一种双三次多项式样条插值, 使得插值函数对x与对y的二阶偏导数平方积分极小(带自然边界条件)。用希氏空间样条方法,得出其解可表为一个双一次多项式与分片双三次多项式之和。它的系数能够用线性代数方程组确定,方程组系数矩阵对称,可用改进的平方根法解。例子表明方法简单,效果良好。     

有限元方程组的共轭斜量解法及程序

本文编制出用共轭斜量法解有限元方程组的程序,主要改进了已有的结构刚度矩阵的存储方式.在整个迭代过程中有限元素的刚度矩阵只计算一次,因而计算时间较短.数例计算的结果表明,该算法是有效的.     

有限单元法中的二重积分离散计算

前言本文的目的是用离散化的手段解决重积分的计算问题。在有限单元法中,相当大的一部分工作量是计算刚度矩阵、质量矩阵、阻尼矩阵及荷载向量。这些工作一般地归结为多项式的积分,而这一问题往往因为积分区域的复杂而不易解决。目前迫切需要解决的是有限单元     

椭圆型方程哈密顿本征解的完备性

椭圆型偏微分方程导向哈密顿对偶方程而分离变量,将导致哈密顿算子矩阵的本征值问题.以端部影响函数为核的积分方程的本征解为基底,采用有限维半解析法,再导出对偶微分方程,及其Riccati代数方程,给出半无限区段的最小总势能.采用哈密顿型的本征解展开法求解之.将有限维的结果取极限,从而证明偏微分方程本征向量函数的完备性定理.     

连续加腋箱梁桥有限条法分析

文章探讨有限条法在变高度梁桥结构分析中的应用,克服有限条法不能解决变截面结构的局限性.通过建立新型位移函数,推导3种类型板(壳)条的单元刚度矩阵,按一般有限条法步骤,编制成程序FSVM.通过算例论证FSVM程序分析连续加腋箱梁桥,具有可接受的精度.     

一类新的极小谱任意符号模式

一个n阶符号模式P是谱任意的,如果对任意的n次首1实系数多项式f（x）,在P的定性矩阵类Q（P）中至少存在一个实矩阵B,使得B的特征多项式为f（x）.如果谱任意符号模式矩阵P的任意非零元被零取代后所得到的符号模式矩阵不是谱任意的,那么P称为极小谱任意符号模式.文章给出了一类n≥4的极小谱任意符号模式.     

考虑滑移的钢-混凝土组合梁有限单元法

利用考虑滑移的钢混凝土组合梁单元,建立了考虑滑移的钢混凝土组合梁有限单元法.在粘结剪力和滑移微分控制方程的基础上,建立了关于组合梁单元杆端未知力的力法方程.在力法方程的基础上,给出了组合梁单元的刚度矩阵、杆端位移向量及杆端荷载向量并建立了刚度方程.为验证有限单元法的正确性,对试验梁进行了跨中挠度、沿梁高应变分布及梁端滑移的计算分析.计算结果表明,所建立的考虑滑移的钢混凝土组合梁有限单元法与试验值吻合较好,计算结果可靠.     

基于Newmark隐式时间积分方案的裂纹动态扩展的数值计算方法

扩展有限单元法(XFEM)是基于单位分解的思想,在常规有限元的位移模式中加入能够反映裂纹面不连续性的跳跃函数和裂纹尖端的渐近位移场函数,避免了常规有限单元法计算断裂问题时需要对裂纹尖端重新划分网格的不便以及繁重的计算量,并且裂纹的扩展独立于网格.标准有限元在处理时间积分时,在裂纹不断扩展的过程中整体刚度矩阵的自由度也会不断地增大,从而导致迭代计算无法进行.本文基于扩展有限单元法模拟动态裂纹扩展的方法,提出了新的Newmark隐式时间积分方案.此方法将所有节点都富集Heaviside函数和裂纹尖端的渐近位移场函数,即每个节点都有12个自由度,从而使得总体刚度矩阵式保持一致,避免迭代计算无法进行.同时,提出了一种稀疏矩阵技术来解决矩阵所占内存大和计算时间长的问题.     

大转动三角形平面单元有限元分析的共旋坐标法

基于能显著减小单刚计算量的场一致性原则,遵循标准的共旋坐标法,导出了三角形平面单元在大转动、小应变条件下的单元切线刚度矩阵.利用这一非对称的单元切线刚度矩阵编制程序,运用该程序对悬臂端作用有集中力的平面悬臂梁进行了计算.计算结果表明,所提出的单元切线刚度矩阵列式正确,该单元刚度矩阵虽然不对称,但计算较简单.这在非线性计算中对于减小由于计算机位数限制带来的累积舍入误差和提高迭代的收敛性具有重要意义.     

双向水平地震作用下非对称框架结构抗震分析简化方法

采用刚性楼板假定,取各个楼面的质量中心在x,y方向的位移与绕z轴的转角作为自由度,将非对称空间框架结构简化为串刚片模型.将空间框架按两个正交方向划分为若干平面框架子结构,求得这些平面框架子结构的刚度矩阵后将其缩聚,再应用直接刚度法形成整体结构的刚度矩阵.该方法同时考虑了结构的扭转耦合及梁柱节点的弯曲转动.最后,通过一个结构的模态分析与弹性时程分析,比较了按本文方法与用ansys按空间有限元方法计算的结果,两者相符良好.故本文方法可用于非对称框架结构的抗震分析与设计.