结构能量振型分解反应谱法

文章提出了结构能量反应的振型分解反应谱法,通过算例分析,此方法计算的结构能量反应结果能较好地满足弹性体系,但对弹塑性体系有其应用的局限性;结构塑性发展愈全面愈深入,则计算结果与实际反应出入愈大,受结构及地震动特性的影响,此值会高度低估或高估实际能量反应。     

弹性楼层能量反应的振型非耦合简化表达

为了深入了解地震作用下结构内部能量反应特征,文章利用振型分解理论,针对剪切层模型结构,研究楼层弹性能量反应的简化计算方法;提出了刚度模态矩阵的概念,并给出了振型分解下楼层弹性能量反应的表达式;结合振型正交性,提出了楼层弹性能量反应的振型非耦合简化表达式。算例表明,考虑能量简化表达式后,总能量反应误差降低了数个数量级;简化式忽略了各自由度上各振型贡献间耦合做功,计算能量反应具有低的计算复杂度,适合频率分布稀疏的剪切型建筑结构模型。     

变刚度半主动控制结构的拟振型分解法

首先将单自由度变刚度半主动控制结构等效为一种特殊线性结构,给出了等效附加刚度比和等效附加阻尼比的定量计算公式;随后,利用上述等效关系建立了多自由度变刚度半主动控制结构的拟振型分解法,并就该方法的计算精度及其修正问题进行了探讨,数值分析结果表明,该方法可以较好地估算多自由度结构的各层最大相对位移和各层层间最大位移。本文工作为变刚度半主动控制结构的实用抗震设计方法的建立奠定了基础。     

基于能量反应谱的结构能量反应竖向分布研究

为了研究能量反应沿楼层的分布特征与规律,文章对糖葫芦串模型进行了楼层能量反应研究,实现了能量反应谱法在弹性楼层能量反应中的应用;研究了楼层能量反应的模态非耦合计算方法的适用性,推导了应用能量反应谱法后结构弹性能量反应沿竖向分布的表达式,提出了结构一致振型及一致刚度振型的概念,并阐述了此2种振型在楼层能量竖向分布中的意义...     

结构抗震能量分析设计方法的探讨与研究

分析了我国现行抗震设计方法中的不足,通过比较说明了能量法的优点,对能量设计方法存在的问题进行了讨论。基于能量分析的抗震设计方法无疑是今后抗震研究的发展方向。     

上盖框架建筑的大底盘地铁车站结构抗震计算的振型分解法-反应加速度法

为得到上盖框架建筑时大底盘地铁车站结构的实用抗震设计方法,基于系列土-地铁车站及其上盖框架结构体系动力相互作用数值模拟试验,揭示了上盖框架结构对大底盘地铁车站结构地震响应的影响规律,再在借鉴地下结构抗震计算传统反应加速度法的基础上,提出一种适用于地上、地下一体化结构体系中的地下结构抗震分析的振型分解法-反应加速度法。首先,从理论上验证了振型分解法-反应加速度法的可行性,并详细介绍了该方法的力学模型和实施步骤;其次,以北京某核心区地铁车站与上盖高层建筑一体化工程为背景,对比时程法和传统反应加速度法的计算结果,分析了峰值加速度、结构刚度、土层刚度、上盖结构高度、地震波类型等影响因素下振型分解法-反应加速度法的计算效果。结果表明,提出的振型分解法-反应加速度法是一个操作简便、精度较高且计算结果偏于安全的简化分析方法,可在类似工程的抗震计算中应用。     

结构振动特殊主振型问题研究

本文对结构振动计算中频率方程副系数全为零频率方程有重根的主振型,进行了分析,并通过算例提出了计算方法。     

结构抗震设计能量法的瞬时输入能量研究

阐述了结构抗震设计能量法的基本概念，并从合理选择地震动、地震动对结构的能量要求估计以及结构的能量贮备或耗能能力估计三个方面对能量法的研究状况进行了总结，指出了研究瞬时输入能量对抗震设计能量法的重要意义．     

耗能减震结构的振型分解法

针对设置不同耗能器的减震结构在基于等效线性化的振型分解反应谱法进行分析中存在的等效线性化方法不同从而导致动力分析的计算精度和计算量不同的问题,文章采用实模态强行解耦振型分解法和复模态分析法进行对比分析,探讨2种方法在安装有不同耗能器的减震结构动力分析中的适用性.数值分析结果表明,对安装有粘滞耗能器的减震结构为保证计算精度宜采用复模态分析法,而对设置有粘弹性、金属屈服型或摩擦耗能器的减震结构,建议采用实模态强行解耦的振型分解法.     

墩身高阶振型对高墩地震反应影响

采用增量动力分析的方法,全面讨论了墩身高阶振型对桥梁结构地震反应的影响.首先分析了现有规范中的桥梁抗震设计方法应用于高墩的局限性;随后采用了增量动力分析方法,在考虑墩身高阶振型效应的情况下,对高墩桥梁结构在地震作用下的性能进行了研究.结果表明:由于墩身高阶振型贡献,高墩在强震作用下可能沿墩身产生多个塑性区域;墩顶位移与墩底曲率不再同步变化,高墩墩顶极限位移不能采用规范中的方法进行计算;高墩墩身的地震剪力及弯矩需求也会由于墩身高阶振型的显著影响而变得十分复杂.最后提出了针对高墩抗震设计的一些改进措施.     

动力学模态分解方法重构及预测流场误差分析

利用动力学模态分解(dynamic mode decomposition,DMD)方法可以实现非定常流场的分解、重构和预测,但该方法重构和预测流场的误差需要给出定量分析.鉴于此,提出了定量描述动力学模态分解重构和预测流场的误差分析方法,以雷诺数Re=80的圆柱绕流二维流场数值模拟结果为例,研究了非线性流动和周期性流场重构和预测误差的动态变化情况.结果表明:依据能量大小确定的模态反映了流场的主要相干结构;低频、低增长/衰减率和大尺度的相干结构能量占比大,对流场的影响较大;DMD方法可以准确重构非线性和周期性变化流场,重构的误差小于10-10,预测流场的误差较重构流场出现跳跃增大现象;DMD方法预测非线性变化流场的误差在样本时间区间内较小(小于10-3),超出样本区间误差的发展急剧增大,变化情况依赖于数据样本;预测周期性流场的误差稳定在10-4左右.     

结构损伤定位中模态应变能法的改进

针对现有模态应变能法对结构有限元模型精度要求较高的不足,引入单元定位矩阵,对其进行了改进.改进后的方法损伤指标的构建不需要结构损伤前单元刚度矩阵,降低了对结构有限元模型的精度要求,并避免了由此产生的二次误差.为验证方法的有效性,利用简支梁有限元模型数值模拟了两种典型损伤工况,结果表明,改进后的方法提高了损伤定位的识别精度,并且计算简便,有望用于实际工程中.     

三维Helmholtz方程外问题的非重叠区域分解算法

文章讨论了空间半无界区域Helmholtz方程外问题的基于自然边界归化的非重叠区域分解算法,即通过做一个人工边界,把空间半无界区域分解为不重叠的有界区域和规则的无界区域,然后在两个区域内分别求解。这种方法对于求解无界区域问题具有十分明显的优越性。文章给出了连续和离散情形的D-N算法并讨论了其收敛性,并且证明了其收敛速度与网格参数h无关。     

对流占优的积分微分方程区域分裂变网格有限元方法

研究了对流占优的积分微分方程的初边值问题,提出了区域分裂变网格有限元方法．它在各个子区域内部及跨越内边界时保持了物质的守恒性,在内边界上的导数值由上一层函数值得到,由此实现了算法的并行,并利用变网格方法使网格随时间动态的变化、还给出了收敛性分析和误差估计．     

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.     

基于有限元法的点线啮合齿轮动力学模态分析研究

使用ANSYS的未激励齿轮的齿廓、周期变化、APDL语言建立了齿轮系统的虚线网格的参数模态分析模型.采用APDL线性点网格分析表定义了一个特殊的界面,输入参数岍自动读取,调用分析仪岍执行动态屚计算.通过分析固有频率与阶数之间关系来反映点线啮合齿轮动力学模态变化过程,以及通过压力角与阶数之间关系折寋出寅模态的影响过程.此分析程岚的开发寅点线啮合齿轮拟态的分析和设计能力奠定了强有力的基础.     

基于有限元法的点线啮合齿轮动力学模态分析研究

使用ANSYS的未激励齿轮的齿廓、周期变化、APDL语言建立了齿轮系统的虚线网格的参数模态分析模型。采用APDL线性点网格分析表定义了一个特殊的界面,输入参数并自动读取,调用分析仪并执行动态差计算。通过分析固有频率与阶数之间关系来反映点线啮合齿轮动力学模态变化过程,以及通过压力角与阶数之间关系折射出对模态的影响过程。此分析程序的开发对点线啮合齿轮拟态的分析和设计能力奠定了强有力的基础。     

高压水射流靶物反射声分解与重构方法研究

为了解决线性传声器阵列采集的高压水射流反射声解耦、重构和定位问题,以传统独立成分分析(ICA)理论的旋转因子乘积法为基础,构建了一种迭代式ICA方法,介绍了其算法原理.设计了线性阵列排列的多通道水射流探测与反射声采集系统进行实验,用多路仿真声音信号和传声器阵列实际采集的反射声信号进行算法验证.结果表明:构建的迭代式ICA方法能够精确分解、重构线性传声器阵列采集的高压水射流靶物反射声信号,而且可以消除环境噪声及不同声源干扰信号的影响,重构信号与源标准信号的顺序一致,保留源标准信号的大部分特征信息,可以用于后续的高压水射流靶物分类识别与定位.