可视化空间杆系结构有限元程序设计

利用中视化编程语言将空间杆系有限元计算封装为动态连接库（ＤＬＬ），采用面向对象的方法描述了空间杆系有限元模型的类，并用数据库技术实现了空间杆系有限元的格式化输主输出。通过对实例的测试，说明该程序实现了可视化设计的目的。     

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。     

箱形梁和杆系组合结构分析的超级有限元法

本文提出一种超级单元．用以分析箱形梁或杆系组合结构．其做法是将结构离散成一系列超级单元．考虑弯曲、剪切、挤压、拉伸压缩、扭转等多种变形效应．采用构件自由度向超级元自由度的转换．把复杂的多构件问题的求解变为少量一维结点变量问题的求解．大大减少了未知量数目．又能保证精度．并可方便地与一般有限元软件连接．     

基于矩阵力法的杆系结构可靠度计算方法

在基于矩阵力法的单位载荷算法计算出杆系结构破坏过程中结构内力的基础上，使用一次二阶矩法计算了元件的可靠度，并通过结构失效的判断准则确定结构失效路径，采用分枝-限界法从众多的失效模式中搜索结构的主要失效模式。使用PNET方法计算了结构的失效概率。     

平面曲线杆系结构的电算方法

介绍了平面曲线杆系结构的电算方法,这个方法可以计算整个平面杆系结构,其中包括连续梁、平面桁架、平面刚架、平面刚铰混合结构、圆曲线平面杆系结构以及部分圆曲线杆部分直杆所组成的平面结构.文中列举了8种结构的计算结果和一座三跨拱桥的全部计算过程.本文可供工程技术人员和大专院校师生参考.     

空间曲杆结构的内力计算

本文从空间曲线的几何性质出发，应用结构分析的弹性理论和矩阵方法，推导了一般空间曲杆结构内力计算的理论公式，并对其计算方法进行了讨论．     

基于矩阵力法的杆系结构可靠度计算方法

在基于矩阵力法的单位载荷算法计算出杆系结构破坏过程中结构内力的基础上 ,使用一次二阶矩法计算了元件的可靠度 ,并通过结构失效的判断准则确定结构失效路径 ,采用分枝 -限界法从众多的失效模式中搜索结构的主要失效模式。使用PNET方法计算了结构的失效概率。     

计算机杆系结构邻接矩阵的组织方法

本文对杆系结构引入一个描述节点间相互关系的简单矩阵,将所有节点的有关数据组织起来,使某些杆系空间结构、平面结构的手算方法在计算上简便易行,并使具有大量节点的复杂杆系在微型机上计算准确无误。     

地下杆系结构分析中的弹性地基抗扭计算

在材料力学假设和文克勒假定的条件下，推导了地下杆系结构的弹性地基扭转抗力系数的计算公式，依据该计算公式推导了弹性地基的有限元刚度贡献，并以有限元方法编制了计算程序。通过具体的工程实例及其结果分析（内力、位移），说明了弹性地基的抗扭作用，以及计算程序对于工程应用的意义。     

杆系结构的弹性冗余度及其特性分析

摘要：
为区别常规冗余度概念,给出了弹性冗余度定义.鉴于杆系结构的弹性冗余度与几何拓扑及弹性刚度有关,通过对势能方程求解微分,得到结构的平衡方程、物理方程和几何协调方程;将几何协调方程线性化,代入平衡方程和物理方程,得到弹性冗余度的计算公式,并用Matlab编程实现该算法.经典算例揭示了杆系结构的弹性冗余度特性.
关键词：
杆系结构; 冗余度; 弹性冗余度
中图分类号： TU 353
文献标志码： A     

空间刚架有限元分析的可视化实现

用FORTRAN语言编写的在DOS环境下运行的有限元程序与目前使用的WINDOWS应用程序之间接口不便,用Visual Basci实现空间钢架有限元分析的可视化.     

大型空间结构热-动力学耦合有限元分析

针对大型空间结构的热诱发振动问题,发展了一种热动力学耦合的有限元方法.将结构变形对入射热流的影响进行Taylor展开并略去高阶项,从而得到耦合结构变形的热传导方程,由振型叠加法得到减缩并解耦的动力学方程,然后通过时间积分方法混合迭代求解结构的热动力学响应.对哈勃太空望远镜太阳能帆板的热颤振行为,该方法所得数值解与文献理论解符合得较好.对复杂的空间结构给出了热动力学响应,并发现热动力学耦合效应和热诱发振动稳定性的决定因素是结构参数及加热条件.     

有限元计算结果可视化显示

画高次等参单元彩色云图的关键是计算单元覆盖像素的自然坐标，介绍一种计算像素自然坐标的算法，母元被均匀划分为矩形或三角形的子域，然后用一条水平线，依次扫描子域的顶点，把扫描线上顶点的自然坐标作为初始值，用牛顿迭代法求对应像素自然坐标的精确值，实践证明方法精度高、速度快。     

发动机有限元可视化应用软件研究

分析了发动机现代设计中有限元计算结果的特点,从数据特征提取及科学计算可视化算法两个方面探讨了有限元可视化的软件实现．开发了一套结构有限元可视化应用软件,提供了网格调整、等值线与应力云图绘制等高级可视化功能     

空间结构热-动力学耦合系统稳定性的有限元分析

针对在轨航天器柔性附件的热-动力学耦合系统,提出了一种稳定性分析有限元方法。该系统的状态方程既包括考虑辐射换热且耦合了结构变形的非线性瞬态热传导方程,也包括与瞬态温度场相联系的结构动力学方程。由于结构变形对于受热条件的耦合影响以及辐射换热的存在,该系统具有高度非线性。借助于非线性振动理论,给出了系统热诱发振动的稳定性准则。针对不同的结构,可以计算出不同的运动稳定边界,该边界将参数空间分成了稳定区域和不稳定区域。对哈勃太空望远镜太阳帆板进行了稳定性分析,该方法所得数值解与文献结果一致。对更为复杂的卫星天线,用该方法给出其发生热颤振的参数条件,探讨了结构参数、加热条件对其热-动力学耦合系统稳定性的影响。     

一种新型的预应力大跨空间结构动力特性分析

以郑州国际会展中心会议厅钢屋盖为研究对象,根据ANSYS有限元分析程序中的模态分析,利用子空间迭代法对结构进行了计算,分析了这种新型的预应力大跨空间钢屋盖的动力特性.通过建立了3种不同预应力状态下的分析模型,从而对预应力的施加对结构的影响进行了全面分析.优化出了空间性能良好、受力合理的预应力状态.     

砌体结构温度应力分析

为探讨砌体结构温度裂缝机理,对一砌体结构墙体与屋面板的温度场进行了实测,得到了砌体结构墙体与屋面板随时间的温度分布,给出了砌体结构建筑温度场的变化规律,在实测温度场的基础上,用有限元法对整体结构进行了温度应力分析,并给出了考虑干缩影响的温度应力计算方法.研究结果为控制砌体结构温度裂缝提供了参考.     

空间结构瞬态温度场的Fourier-有限元分析

针对航天结构常用的空心圆杆 ,提出了一种计算其温度场的 Fourier—有限单元法 ,沿杆长用有限元离散 ,沿周向温度分布展成三角函数。圆管温度单元每个结点包含平均温度、余弦和正弦分布温度幅三个自由度。在每个时间步内实现了平均温度增量与沿截面温差增量的解耦。在每个时间步内求解一组平均温度增量的非线性方程组 ,根据每一时刻的平均温度求解两组关于截面内温差的线性方程组 ,从而得到薄壁圆管的温度分布。利用该方法 ,对 Hubble太空望远镜的太阳能帆板瞬态温度场进行了分析 ,指出了热载荷可诱发太阳能帆板扭转     

锥形钢筋混凝土电杆的力学性能检测与有限元分析

为探求通过非破损检测方法有效评价锥形钢筋混凝土电杆的力学行为的方法,用回弹法检测推定了锥形钢筋混凝土电杆中混凝土强度,并用自行设计的试验装置测定电杆的实际力学性能;结合钢筋配筋情况,应用ANSYS有限元分析程序,计算了电杆的荷载-挠度关系和弯矩-应变关系,并与实测结果进行了分析对比.结果表明,应用无损检测结果,利用AN...     

汽车结构动态有限元分析及软件开发

研究了动态分析的模态分析技术。考虑到模态分析的理论背景、试验技术条件、数据可靠度和精度等4个方面的现实性,选用了自由界面模态综合法作为汽车结构动态分析和设计的理论方法。为检验这种方法的有效性和可行性,用这种方法计算了空间双层子结构的主要振动特性,并将所得结果与有限元精确解进行对比,表明了这种方法不仅适用于简单对接情况也适用于高度赘余连接的情况,并且具有良好的综合精度。为进一步用其进行汽车结构动态分析创造了条件。