Ritz向量法在结构与土相互作用分析中的应用

为了提高地震作用下结构与土相互作用体系分析效率,对应用Ritz向量法求解SSI体系地基子结构主模态及进行地震反应计算的适用性与有效性进行了分析研究．根据地基土主模态分布较为分散的特点,考察外部动荷栽的空间分布与地基自身振动特性的对应关系,滤除对地基振动贡献较小的低阶振型．算例分析结果表明,Ritz向量法自振特性计算效率较传统模态向量有明显提高,同等动力反应分析精度条件下截取的模态数量仅为后者的1／7,大大降低了地基子结构的计算规模,该方法应用于地基土的主模态分析十分有效．     

逐个加入初始向量的Ritz向量法

本文综合了子空间迭代法和 Ritz 向量法的优点,采用多个初始向量逐个加入迭代的方式,提出了一种计算大型结构部分模态的改进方法.该法仍保持单个向量反选代的特点,在计算量上与 Ritz 向量法相同,而比子空间迭代法少得多,精度也不低于子空间迭代法.由于在理论上保证对重特征值的收钦性,因此在相同的迭代次数下,本法的精度优于一般的 Ritz 向量法和 Lanczos 法.     

Ritz向量叠加法的改进及其应用

揭示了Ｒｉｔｚ向量叠加法的实质及存在的问题，发展了与外载频率相关的Ｒｉｔｚ向量叠加法及多维外载作用时的Ｒｉｔｚ向量叠加法。着重讨论了地震荷载作用下，用Ｒｉｔｚ向量叠加法进行结构反应计算的有效性及局限性。     

改进的Ritz法在高层结构非线性动力分析中的应用

建立了用改进的Ｒｉｔｚ向量叠加法计算高层结构非线性地震反应的计算原则与步骤，通过与常规直接积分法的比较研究，验证了本文方法的高效性与可行性。     

二重动态子结构方法及其在海洋工程结构分析中的应用

根据分枝模态法的概念,对Craig等提出的固定界面法进行了改进,提出一种二重动态子结构法。这样就解决了固定界面法中对接坐标不易减缩的弊病。因而本方法对于节省计算机内存和计算时间有显著效果。     

改进的混合界面动态子结构法及基在车身结构动力分析中的应用

本文针对现行的混合动态子结构法进行改进，提高了模态综合效率和精度。将改进的方法运用到承载式车身结构动力分析中，采用空间梁单元和板壳单元进行车身结构有限元建模，对车身结构进行了子结构划分计算，计算结果表明，该法计算量小，综合效率高，避免了以往方法计算量大，精度不够高，对计算机内存要求高的缺陷，而且为该型车的动态性能评估和进一步研究定型提供了理论计算依据，表明该方法具有实用推广价值和应用前景。     

改进的混合界面动态子结构法及其在车身结构动力分析中的应用

本文针对现行的混合界面动态子结构法进行改进，提高了模态综合效率和和精度．将改进的方法运用到承载式车身结构（ＳＶＷ７１８１）动力分析中，采用空间梁单元和板壳单元进行车身结构有限元建模，对车身结构进行了子结构划分计算．计算结果表明，该法计算量小，综合效率高，避免了以往方法计算量大、精度不够高、对计算机内存要求高的缺陷．而且为该型车的动态性能评估和进一步研究定型提供了理论计算依据，表明该方法具有实用推广价值和应用前景．     

白车身动态灵敏度应力分析的等效子结构法

提出了一种针对轻型客车白车身结构的静态灵敏度分析的子结构法,以模拟车身的动态灵敏度应力分析,应用子结构法、通过动态分析软件ANSYS进行分析,寻找在车身扭转振型下频率灵敏度比较高的部件,进而为改进结构设计、提高整车抗扭性能提供理论依据。研究表明,应用等效子结构法,可以大大提高计算效率,节省计算机资源。这种方法有利于大型结构动态灵敏度分析。     

关于动态子结构法合理发展方向问题

动态子结构法是现代结构动力学的重要前沿阵地。本文认为其总的合理方向为极力注意于全面扩展其在各领域之应用,同时又组织力量很好地开展及深化其理论及方法的多种多样的研究。此文广泛联系各种工程实践,包括航天器、工程机械、车辆及海洋平台等等,在理论研究上,本文强调基础理论研究并重视每一个理论侧面的研究,诸如非线性、复模态等,并主张改变对各种阻尼情况下的动结构研究比较薄弱的情况,包括现在相当重要的人工阻尼下的情况。建议加速由C_(NV)群上对称结构的研究过渡到解决C_N群上对称的真实盘——叶无序系统的研究,最后本文强调将动结构法与现代结构动力学所有分枝更多更快地融合起来,包括与摄动理论最新进展之融合,以及强调把“动构法之研究落实到随机疲劳下寿命估算问题”,来作为主要发展方向之一。文中对如何更快更好以及如何深入地推广理论成果也作了探讨。本文共提出了十二条见解。     

直接迁移子结构法及在叠积电抗器抗震分析中的应用

针对工程中常见的链式结构的特点,将频响函数和迁移矩阵引入动态子结构方法中,提出了简单高效的直接迁移子结构方法.该方法用子结构的部分特征对来直接计算子结构的频响函数矩阵,从而组成各子结构的迁移矩阵.运用综合求解,可得到整体结构的特征对与谐和激励响应,不仅可大大提高计算效率,而且使主模态的求解变得简明.用此方法计算了三相叠积电抗器的固有频率,根据虚拟激励法把随机载荷转化为虚拟谐和激励,并计算了该结构的随机地震响应.计算结果表明,用直接迁移子结构法求解三相叠积电抗器的固有频率可以节省5/6的计算时间,计算随机地震响应则至少可以缩短1/3的计算时间,从而证明了直接迁移子结构法的有效性和在工程中的实用性.     

子结构法在液压均衡系统特性研究中的应用

由于利用一般的结构分析方法分析液压系统动态特性比较困难，通过推导液压系统广义结构方程，提出了利用动态子结构法求解液压均衡系统在升船机之一大型复杂结构中的动态响应，实现液压均衡子系统与其他子系统动态耦合，进行综合分析。计算机仿真结果表明，采用液压均衡系统后，达到了均衡钢丝绳受力的作用。     

大型结构地震历时分析的Ritz缩减技术

把Ｒｉｔｚ向量直接迭加法与静力子结构法相结合．建立缩减结构动力方程直接积 分的近似算法．算例表明，这一方法对于诸如混凝土坝等大型结构地震反应的历时分 析是很有效的．     

改进自由动态子结构方法及应用

论述了改进自由动态子结构方法，并通过对十层井塔的分析计算，论述了该方法的适用条件及优越性。     

建筑结构动力分析的子结构法

根据建筑结构的特点，本文发展了一种动力子结构法，该法适用于用小型计算机进行建筑结构的动力分析。     

用动态子结构法求结构固有频率的函数逼近解

本文利用精确的动力凝聚、变频变换代替定频变换，按双协调条件建立一个刚度矩阵和质量矩阵含有特征值参数的特征方程．在求解结构的固有频率时，首先研究了特征值与特征值参数的函数关系，并运用切比雪夫多项式来逼近此非线性函数；再用牛顿法求解非线性方程，得出其固有频率；最后用本方法计算了两个实例．所得结果同精确解和实验结果进行了比较，误差在工程允许范围之内．     

双协调动态子结构法及其在曲轴飞轮系统模态参数计算中的应用

简要论述了双协调动态子结构法的动力学原理,并以Q485柴油机的曲轴飞轮系统为研究对象计算了系统扭转振动的模态参数。对BCDSP双协调动态子结构计算程序进行了重要修改,使其能有效地适用于小型计算机或微机。为了比较,对整体结构还用有限元法和试验模态分析识别模态参数,与本法所得结果相吻合。     

结构动力分析的竖向子结构法

从工程设计应用出发提出一种高层建筑结构三维直接动力分析方法，该方法通过利用子结构技术将高层建筑结构规模庞大的空间整体分析模型沿超重方向划分成若干个规模相对很小的竖向子结构，从而最大限度地降低了三＝维动力分析中整体结构动力平衡方程的阶数。     

列车荷载下土体时程反应的Ritz向量叠加法

针对轨道交通引起的土体振动计算存在耗时长的问题,为选择相对高效的方法进行场地动力反应分析,文章研究了基于Ritz向量叠加法的计算精度和计算效率。首先分析模态截断指标和土层位移反应峰值随向量阶数的变化规律,讨论不同模态截断指标的合理性;然后对比分析了Ritz向量叠加法、振型叠加法和直接积分法3种方法的计算效率。计算结果表明:基于动力贡献的截断指标与Ritz向量截断误差的变化规律相同,且基于模态截断指标所得向量数目略大于实际所需的向量数目,适合作为Ritz向量截断的依据;在计算精度基本相同的情况下,振型叠加法的计算耗时最长,直接积分法次之,Ritz向量叠加法最短。     

连接子结构法及其在沸腾冷却床动力分析中的应用

采用连接子结构法计算120T/H沸腾冷却床结构的动力学特性,将整结构分成3个子结构,中间连接件部分取作连接子结构,利用位移及力的双协调条件,综合得到了整体结构动力学方程,求得了其前5阶固有频率及振型,并与ANSYS程序的计算结果进行了比较,二者吻合良好.为了验证计算模型及计算方法的合理性及可靠性,设计了冷却床实验模型,并对实验模型进行了理论计算,通过对比实验结果及理论计算结果,证实理论计算模型及方法合理可靠.与ANSYS方法相比,所提出的连接子结构法大大降低了系统自由度,提高了计算效率.通过对沸腾冷却床的振型分析,找出了设计中存在的缺陷,从而可为产品改进设计提供理论依据.