薄板稳定性分析中的一个精化不协调元

基于直接刚度法建立的十二参数任意四边形薄板精化不协调单元,采用三次和线性插值函数的某种组合构造了其单元几何刚度阵,并着重对几何刚度阵进行精化,给出了精化几何刚度阵显式。数值结果表明,其收敛速度快、精度高、易于实施。     

用于固有振动分析的动态有限元阻抗矩阵

目前所用的动态有限元通常是以质量矩阵和刚度矩阵的频率展开式来表述的．本文提出单一的阻抗矩阵展式，从而无需分别导出质量阵和刚度阵的展开项，使建立动态有限元的工作大为简化，并可避免出现不正确的刚度阵展开项的矛盾。此外，还指出质量阵、刚度阵展开项和阻抗阵展开项之间存在一定的关系．对长方形弯曲板元，导出了直到二阶的阻抗阵展开项，并作为算例，计算了一个正方形悬臂板的固有频率。     

梁式结构非线性有限元分析及其在微型机上的实现

本文讨论梁式结构几何非性静力分析的有限元方法,推导了空间梁大位移切线刚度矩阵,研究了在微型机上实施的方法。为了提高计算效率,采取了分别管理单元线性刚度阵及非线性刚度阵、一次形成线性总刚度阵而多次修改总刚度阵、按内存资源自动分块法修改总刚度阵的策略。节省了计算时间及内存资源,从而在微型机上实现了结构非线性分析。在IBM-PC-XT、机上编制了结构非线性静力分析有限元程序NONDJ-W。给出了对梁、平面柔性刚架、空间柔性刚架的计算实例。有解析近似解的算例表明用有限元的计算结果具有一定的精确度。     

刚塑性有限元件牛顿迭代解法收敛性分析及改进方法

刚度阵迭代算式中非线性基含有应变速率倒数,易使刚度阵产生畸变,迭代难以收敛,对此,提出了在使迭代算式仍满足牛顿法的要求的情况下,逐步增加非线性对刚度阵贡献的方法,经编程计算验证,该方法可放宽对初始近似的要求,较易得到的收敛解。     

刚塑性有限元牛顿迭代解法收敛性分析及改进方法

刚度阵迭代算式中非线性项含有应变速率倒数,易使刚度阵产生畸变,迭代难以收敛对此,提出了在使迭代算式仍满足牛顿法的要求的情况下,逐步增加非线性项对刚度阵贡献的方法经编程计算验证,该方法可放宽对初始近似的要求,较易得到收敛解     

梯形桁梁桥侧倾稳定分析的一种有限元法

本文将梯形桁梁桥的斜桥门架节间视作一子结构,通过其非满秩的失稳模态矩阵对子结构的刚度阵和几何刚度阵进行线性变换,得到子结构略去高阶失稳模态座标下的刚度阵和几何刚度阵;对于梯形桁梁桥的中间桁梁段则用桁梁梁段单元进行处理。这样,通过斜桥门架稳定子结构的广义位移与相邻梁段单元的广义位移之间的几何关系,即可得到计算梯形桁梁桥侧倾稳定的子结构与梁段单元相结合的有限元方法。本文给出了算例,并将结果与其它方法的结果进行了比较。结果表明,该方法具有很好的精度。     

实验模态数据修正计算模型的改进拉直算法

针对实验模态数据修正计算模型拉直算法存在的缺陷,提出了一种改进拉直算法:首先通过拉直方法,把待修正的质量和刚度矩阵的方程变为线性方程;然后把位于质量和刚度矩阵带状内的元素限制在给定范围内,并运用优化和迭代方法确定修正模型.该算法还考虑了带状矩阵内存在部分值为0的情况.实例计算结果表明,采用改进拉直算法,可以缩小修正模型质量阵和刚度阵与原模型质量阵和刚度阵之间的差别,使修正模型更符合实际,精度也很高.     

基于动态刚度阵法的加筋板间能量流研究

采用动态刚度阵法研究耦合加筋板间的能量传输关系.首先以带加筋的中厚矩形板为研究对泉,推导了加筋板的动态刚度阵,为动态刚度阵方法提供了一种新单元.板的运动微分方程由Mindlin厚板理论给出,同时还考虑了板平面内的振动.对于板上加强筋的处理,则通过Hamilton原理对板的运动方程作相应的修正,最终得到加筋板的运动微分方程.而方程的解析解直接用于单元刚度阵的推导,所得加筋板单元的动态刚度阵结合均方响应表达式印可计算出加筋板的平均振动能量.最后以L形耦合加筋板间为例,采用动态刚度阵法计算其在中高频区域内的振动能量比,并通过与统计能量分析方法和有限元方法的计算结果比较,验证了方法的可行性和高效性.     

关于对称子结构出口刚度阵的计算

本文指出对称子结构模式的内部阵与出口阵可按各子问题分别进行三角化与凝 聚，同时给出了各子问题的出口刚度阵与原位移基底上的出口刚度阵之间的转换关 系，从而使群论的方法应用于更为广泛的、只具有部分对称的结构分析成为完全可 能。与普通的重复子结构方法相比，本文给出的方法在计算速度上有量级的提高。     

局部效应影响的贮油罐抗震分析

利用豪斯纳理论对贮油罐罐内的液体作了近似处理,按有限元法考虑了回转壳的刚度阵及质量阵与贮油罐中液体的刚度阵及质量阵的组合,在此基础上重点分析了贮油罐的地震局部动力效应,即单元上连续质量惯性力的影响,对地震波激励下贮油罐的动力响应作了有限元分析,获得了一些有意义的计算结果,对贮油罐的设计有一定的参考价值．     

拟协调模式的几何非线性板单元

拟协调模式单元的构造是基于假设应变场,将应变积分离散为用边界位移插值函数表示的积分,较好地解决了单元边C1界连续问题。精度和收敛性都较同类位移元为优。 一、本单元的有限元列式 由虚位移原理推得的平衡方程(已线性化)为其中的符号及其意义请见另文 。 板的非线性应变分量为 将(2)式代入(1)式,则(1)式左边变为其中 K (平面刚度阵) (弯曲刚度阵), (初应力刚度阵), 和 为普通的平面、弯曲弹性阵和初应力阵。(平面应变分量),。 (曲率应变分量), (转角分量), 为单元节点位移参数。设 其中 为插值函数, 为广义参数。 由(5)构造下列积分引…     

固、液耦合储油罐的局部动力效应研究

对固、液耦合储油罐的地震局部动力效应，按有限元法考虑了回转壳的刚度阵及质量阵与容器中液体的刚度阵及质量阵的组合，推导了回转壳单元局部动力效应公式．并编制了计算程序。通过对储油罐的节点动位移、动内力的计算，发现储油簟的局部动力效应正比于节点加速度和单元连续质量：由于附连体质量的影响，储油罐的局部动力效应更为显著，这对工程设计是非常有益的。     

空间薄板组合结构有限元计算程序KBJ-22

本程序试图用小内存和没有外存的小机进行由杆、梁及板组成的空间结构的应 力分析。用小机计算大型复杂结构的主要困难是如何处理总刚度阵和逐段实行三角 化．在三角化过程中，影响后面二角阵的那些矩阵元素不占存贮单元，而分别直接 加到它对应的单元中，所以节省了大量的内存．加快了计算．此外，在总刚度阵中 采用了局部－总体混合座标系，较满意地解决了由多余自由度引起的方程的奇异性． 那些不必要和不重要的自由度从总刚度阵中除掉，以节省内存，加快计算．达到了 用小机解决大型结构问题的目的。     

状态空间法分析叶片振动问题

基于离散的方法,建立了圆盘和叶片的动力学方程,该方程中包含有陀螺阵,并且陀螺阵和刚度阵是时变的矩阵,文中采用状态空间转移矩阵法对系统的稳定性进行了分析,最后对该方程进行了稳定性的数值仿真.     

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。     

智能结构设计的灵敏度分析

由直接求导法导出特征值、特征向量和响应的一阶导数公式，进而将其表示成有限元摄动形式，建立了智能结构设计灵敏度分析的有限元摄动法．此方法既可避免直接对质量阵和刚度阵求导，使质量和刚度阵不能表示成设计变量显式时，仍能很方便地进行灵敏度分析，又可直接在大型结构分析程序上实施．文中给出的算例说明了方法的有效性及应用价值．     

考虑刚-弹耦合叶片系统的稳定性分析

基于离散的方法建立了圆盘和叶片的动力学方程，该方程中包含有陀螺阵，并且陀螺阵和刚度阵是时变的矩阵，文中采用状态空间转移法对系统的稳定性进行了分析，最后对该方程进行了稳定性的数值仿真。     

求解桁架临界载荷的新方法

以往求桁架结构临界载荷归结为求桁架总刚度阵的特征值，而总刚度阵中的与轴力有关的几何刚度阵，则是从各杆件始终处于直线状态，并在轴向变形中考虑横向变位影响而导出的；这样就必然导致当整体失稳时各杆件都不会发生欧拉屈曲的结果，这是不合理的．作者认为桁架失稳有可能是由杆件的局部欧拉屈曲导致成机构所造成的．由此提出一种计算桁架临界载荷的新方法，算了若干例题，并和过去的一般方法作了比较．有的两者计算结果之差竟达１８．５４倍，这就说明本方法具有理论和实际意义．     

结构振动分析模型的精细校正

本文证明了两条定理,即相容质量阵定理和相容刚度阵定理,为结构分析模型的改进问题(AMI)提供了完备解集.应用定理,本文建立了可以满足充分反映结构物理和几何特点的各种约束条件的精细校正方法.     

空间网架结构弹塑性时程分析的关键技术

就弹塑性动力分析问题,针对空间网架结构陈述了其中的几个关键技术,并就恢复力模型问题首次提出了考虑杆件真实工作性态的模型多折线模型,在此基础上进一步推出结构的弹塑性刚度、团聚质量阵和阻尼阵．