通用波前法

当使用波前法求解某些大型结构时,如果结构的波前刚度矩阵太大不能整个地在内存中存贮,就会发生困难。采用通用波前法能够克服这个困难。通用波前法是熟知的波前法的一个新变种。使用这一方法时,一部分波的刚度矩阵可以存贮在外存中,以致对于波前刚度矩阵的大小不再有限制,同时使用了某些特殊技术来管理运算及内外交换。这些技术包括存贮单元的组织、单元刚度矩阵集合为结构刚度矩阵的过程、单位主消行的形成、波前刚度矩阵的化约、消元和波前变量管理等方面。给出该方法主要运算的框图。估计了化费在内外交换上的时间。在文末给出了实例的结果以及它与別的方法和实验的比较。     

有限元刚度矩阵的压缩存贮及组集

基于细胞元索引存贮方案，提出一种仅组集有限元刚度矩阵中非零元素的方法，该方法最突出的特点是计算所需内存空间与有限元网格节点和单元的编号模式无关，适于进行自适应网格细化有限元分析。针对刚度矩阵的一维压缩存贮格式，对稀疏矩阵直接解法和预处理共轭梯度法进行探讨，并编制相应的计算机程序对某地铁车辆有限元模型进行分析，计算结果与ANSYS5．7的计算结果相比相对误差不超过2％，说明提出的存贮方案和求解方法是正确、可靠的。     

一个三维有限元法拱坝应力分析程序

本程序是为了计算拱坝应力用 TQ-16BCY 语言编写的一个专用程序。本程序是在 TQ-16机上充分利用外存(磁带)的基础上,对拱坝弹性体的位移和应力进行有限单元法的分析。用四面体单元和线性位移模式,由计算机半自动形成四面体单元,对每一分块逐层地形成四面体单元同时计算单元刚度矩阵并立即叠加到总刚度矩阵中去,单元刚度矩阵的计算公式进行了改变,每块的刚度矩阵采用标记对角元的变带宽一维存贮以及选择改进的平方根法来分块求解位移方程组。计算提供:节点位移、单元应力、单元主应力及主向和约束反力。     

大型稀疏线性方程组的全稀疏存贮策略

有限元求解的大型线性方程组,其系数矩阵一般具有稀疏对称的特点,为了减少系数矩阵的存贮规模,同时便于求解,采用全稀疏存贮策略:在求解过程中只存贮对称部分的非零元素,用链表式管理算法,既减少存贮空间,又便于存贮结构的动态更改。这里给出的数值算例是使用ICCG迭代法与不同的存贮方式配合求解,该方案在时间和存贮上都较为占优,更好的提高了求解效率,能够应用于有限元大型稀疏线性方程组的求解。     

液压元件功能知识表达的能量特征状态模型及其应用

给出液压元件功能知识表达数学模型.将液压控制元件的自身结构与使用方式相结合,定义能量特征状态基本变换单元为系统方案设计的最小功能选择单元.构建了基本变换单元输入输出间的定量关系方程,通过对该方程的定性特征化处理抽象出特征状态变换方程,并将特征状态变换方程的系数矩阵作为基本变换单元功能知识的定性数学表达.归结了常用基本变换单元,形成了基本变换单元功能知识表达库和相应的特征状态变换矩阵.构建了单动作液压子系统综合模型,并给出相应的矩阵分解算法与特征运算规则,最后结合具体实例阐述了基本变换单元功能知识表达模型在系统方案设计中应用的有效性.     

减少单元刚度矩阵计算量的一种方法

在固体力学使用等参数单元的有限单元分析中,单元刚度矩阵的计算量是较大的。节省单元刚度矩阵的计算量也是提高程序质量的一个方面。本文给出的计算单元刚度矩阵的方法,可以减少计算量。 如果单元具有n个自由度和l个广义应变分量,在单元刚度矩阵     

COBOL程序长度受限制问题的解法方法

本文从系统分析入手,利用文件管理系统、编译系统和连接编辑系统产生的目标模块特性,给出了在没有虚拟存贮器的FELIX计算机系统中,解决COBOL程序数据部分(包括工作存贮节和各文件记录区)受64K限制的具体方法。并进一步叙述了COBOL程序长度受限制问题的解决方法。     

用有限元法计算透平叶片在离心力场中的振动固有频率

本文用三角形平板单元计算透平叶片的固有频率及固有振型,特别是计算了旋转叶片的动频率,在电子计算机上进行计算时,为减少计算工作量及节约所占内存,采用了以下的措施:建立节点的平均坐标,对刚度和质量矩阵进行降阶处理,用矩阵半三角存贮及一维压缩存贮等。这样在TQ-16类型的电子计算机(内存量8×4096)上可实现120个节点的有限元计算。     

计算多转子系统临界转速的整体传递矩阵法

提出了整体传递矩阵法中耦合单元的概念，导出了各向同性和各向异性耦合单元的传递矩阵，并给出了几个算例。整体传递矩阵法是取各转子状态向量的集合作为系统的状态向量，各转子同时对系统状态向量进行传递，求得多转子轴系的整体传递矩阵方程，代入整体边界条件进行求即可得到多转子轴系的临界速。与子结构传递矩阵法相比，整体传递矩阵法不必将多转子系统在耦合单元处分割开来，示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。     

加筋板的波阵分析方法

用有限元法分析加筋板壳结构时,在单元网格细分的情况下,其结构刚度矩阵的阶数将迅速猛增,以致联立方程组的求解在一般中小型计算机上不可能进行.本文根据B.M.IRONS提出的波前法原理,将有限元的矩阵方程分成若干段来进行求解(为了节约内存,在本算法中运用了带宽的优化处理、变带宽的紧缩存贮与矩阵的动态存贮分配等技巧).计算证明:采用这种算法能有效地解决机器容量不足的矛盾,使得数千阶大型联立方程组也能在一般小型计算机上求解.     

用面向对象的方法实现有限元的子结构法

有文献给出了有限元单元的抽象类,抽象单元派生出单元是具体的三角形单元、四边形单元等,作者将子结构作为抽象单元类派生出的一种特殊单元,在面向对象的有限元分析中加入子结构计算功能只需对程序作很少的改动,采用对子结构单元刚度矩阵作一次Choleshi分解,多次使用分解后的三角矩阵的方法,大幅度减少了凝聚矩阵时计算工作量,作者给出了子结构类定义和采用子结构计算与整体结构计算的结果比较。     

信息检索的一个数学模型(Ⅱ)

§6.压缩存贮与压缩检索运算上面我们讨论的特征矩阵与提问矩阵,一般都是庞大的稀疏矩阵。这种矩阵在现代电脑中进行存贮与计算实际上是不可能的,当然也就无法得到检索答案。因此,我们对于这种矩阵必须进行压缩。如果X是一个无二义(0,1)矩阵(就是可用连续删除全0、全1行或者全0、全1列,最后删空的矩阵),那末可用存贮“行和”与“列和值序”的方法把原信息大大压缩(所谓“行和”就是一个行向量中全部1相加的和。“列和值序”就是按各“列和”值的大小排成     

基于状态空间的轮系分析统一数字模型

提出了轮系分析的状态空间方法,建立了基于状态空间的轮系分析统一数字模型.首先定义了轮系基本单元的概念,建立了轮系基本单元状态变换方程,利用状态变换方程表达了轮系基本单元变换规律以及单元之间的邻接关系;然后由轮系状态特征对偶矢量构成轮系状态空间,建立了以状态空间为基础的轮系输入、输出对偶矢量,状态变换矩阵,轮系单元之间的...     

带刚臂空间梁单元及其在斜拉桥计算中的应用

按推导带刚臂平面梁单元的单元刚度矩阵的思路,推导出了带刚臂空间梁单元的单元刚度矩阵。这种单元形式应用于大型复杂结构的空间分析中,既能显著减少单元结点数量,又能较好地模拟实际结构受力状态,能给计算带来很大方便。     

多单元组合结构瞬态动响应分析在微型机上的实现

在微型机上实施积分法分析组合结构瞬态动响应的关键是形成、管理有效刚度阵及每一瞬时的荷载向量。本文采用瑞雷阻尼假设将WIlson-θ法的递推公式变形,避免存贮阻尼矩阵;引入荷载模式概念,只要存贮有限的荷载模式向量,便可方便地形成每一瞬时的荷载向量;设计了一种按内存资源分块法组装、存贮有效刚度阵.在IBM—PC—XT机上编制了多单元组合结构瞬态动响应分析有限元程序DDJDL2—W,计算实例表明计算结果合理、可靠。     

VHDL编译系统MTC设计与测试方法研究

采用面向对象技术设计VHDL编译系统MTC,通过对VHDL语法产生式进行分析,将各语法现象以C 类的形式进行抽象分类,给出词法分析和语法分析设计策略,并针对存在于LALR(1)分析过程中的两类冲突提出解决方法.MTC编译过程中通过语法制导进行语义分析,并提出用形式化方法表示中间数据结构.配合使用Flex 与Bison 最终得到面向对象VHDL编译系统.同时提出MTC的自动测试方法.在对SPARC芯片MB86901算法描述编译过程中,MTC的编译效率比现有编译系统提高了57%.     

具有模糊弹性连接的杆系结构有限元方法

杆系结构各单元在节点处的连接状态往往是介于刚接和铰接之间的某种弹性连接状态。作者推导了具有转动弹性连接的杆单元刚度矩阵和荷载转移矩阵,其中考虑了横向切效应。     

基于特征单元的设备选型状态空间理论与方法

提出零件特征单元加工过程的状态空间理论,并将之用于解决零件加工的工艺设备选型问题.基于复杂零件特征具有多样性和复合性的特点,定义特征单元,以便于分析零件特征.针对单一特征单元,提取特征单元加工前和加工后两个状态,通过分析两个状态变换原因,构建状态变换矩阵,得出状态变换矩阵代表工艺设备加工能力的结论.通过构建状态变换方程描述加工过程.建立状态空间,将工艺设备选型问题转换为加工前和加工后两个状态在状态空间中的路径规划问题.在实际生产的约束条件下,将状态空间中路径规划问题转化为现有工艺路线的优化问题,并且建立工艺设备选型优化模型,优选出较理想的工艺路线,从而选出与该条工艺路线对应的一套工艺设备.应用算例验证了该方法的可行性.     

有限单元法计算断面有畸变的薄壁箱梁

本文用两种方法建立断面有畸变的任意断面形状任意箱数的薄壁箱梁的单元刚度矩阵和单元荷载矩阵的通式。一是在符氏微分方程组的基础上用加权残数法,另一做法完全不需微分方程,直接由符氏位移的基本假定使用能量法,两者结果完全一样。所得单元刚度矩阵的元素和单元荷载反力矩阵的元素的计算公式适用于任何箱形和任意形函数。在本文的例子中单元的位移函数采用两种。一是三次抛物线,另一是直线。两种计算结果都与精确法接近。     

四点时空偏心隐格式的改进求解

在传统Preissmann格式离散求解一维浅水方程的基础上,提出两个四点时空偏心隐格式改进算法. 一个是使用相邻计算单元在同一点上流量守恒的关系来建立追赶法矩阵求解;二是在相邻单元的基础上再取一个和两单元都相交的控制体,对其使用连续方程并进行有限体积离散的方法,同样建立了追赶法矩阵求解. 求解过程中,这两个方法都创新地把流量和水深进行了解耦,构造成只有一个变量的追赶法矩阵. 通过理论解及传统解法验证了这两个新方法,得到了较好的结果. 新方法继承了Preissmann格式的优点,拓展了Preissmann格式的求解思路.