平面刚架的极限分析和塑性优化设计

本文运用线性规划来求解刚架的极限分析和优化塑性设计问题。用“树一 桥” 的模型来描述刚架，采用矩阵力法把问题表示成标准的线性规划问题，然 后用修改的单纯形法求解。为了充分地利用计算机的内存，用紧凑形式存储矩 阵。文中考虑了下列四个问题：（１）在比例的固定的荷载作用下的极限分析； （２）在比例的固定的荷载作用下优化塑性设计，（３）在非比例的变化的荷载作 用下的安定分析；（４）在非比例的变化的荷载作用下优化安定设计。 本文还简要地讨论了设计问题中轴力的影响。编制了计算机程序并已在 ＴＱ－１６计算机上运行。对两跨三层的平面刚架给出了这四种情况的一个数 值例子。     

纯剪切横向密加筋板的加筋弯曲刚度门槛值

针对由横向密加筋板组成的散货船舷侧板承担着较大的面内剪切载荷,而散货船共同结构规范中加筋弯曲刚度设计考虑的是舷外水压力,并没有考虑剪切载荷的问题,研究在剪切载荷作用下横向密加筋板的加筋弯曲刚度门槛值.通过改变加筋的高度,可以改变加筋弯曲刚度,从而使加筋板的剪切屈曲强度和极限强度也随之变化.根据加筋板的纯剪切弹性屈曲强度和极限强度等于材料的剪切屈服极限,找出2种加筋弯曲刚度的门槛值,并把这2种加筋弯曲刚度值与AASHTO规范所得值进行对比分析.结果表明,应由剪切极限强度分析来确定横向密加筋板的无量纲加筋弯曲刚度门槛值.     

环向加筋圆柱壳轴向不均匀冲击响应

对轴向不均匀冲击载荷下环向加筋圆柱壳的动力响应进行了研究．在考虑了壳体及加筋肋骨的剪切变形和转动惯性的情况下,运用Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理推导出了壳体－肋骨系统的运动方程,并且采用一种半解析有限差分法进行求解．着重探讨了加筋肋骨对环向加筋圆柱壳动力响应的影响．     

环向加筋圆柱壳轴向不均匀冲击响应

对轴向不均匀冲击载荷下环向加筋圆柱壳的动力响应进行了研究,在考虑了壳体及加筋肋骨骨的剪切变形和转动惯性的情况下,运用Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理推导出壳体－肋骨系统的运动方程,并且采用一种半解析有限差分法进行求解,着重探讨了加筋肋骨对环向加筋圆柱壳动力响应的影响。     

一种由平面矩形单元转化而来的十字形平面刚架单元

文章提出了一种用平面刚架结构来替代平面问题连续体的有限元方法,将平面连续体离散为5结点15自由度矩形单元,再将矩形单元转化为十字形平面刚架单元;先求出外载荷作用下平面刚架结点位移、结点力,再由虚拟力求梁横截面变形引起的十字形单元结点力,将各次所求结点力叠加,得矩形单元结点力;并编制计算程序,进行数值计算和比较,表明该方法可行。     

矩形平面单层球面网壳的静力稳定性

针对底面为矩形的球面网壳结构,分析了常见三种网格形式的非线性稳定性能,选出其中性能较合理的一种网格形式,通过大规模参数化分析,较为系统地研究了矩形平面单层三向球面网壳结构的稳定性能,并给出了其极限承载力拟合公式.研究结果表明:常见网格形式中三向网格矩形底面球面网壳的稳定性能最优;极限载荷与结构等代刚度呈线性关系;初始几何缺陷对网壳极限载荷影响非常明显,当初始缺陷值取L/300时,极限载荷降低率在53.5%~65.8%之间;结构对载荷不对称分布并不敏感;立体桁架能够显著提高结构的极限承载能力.     

一类薄壁变截面刚架对称临界载荷稳定问题优化算法

目的研究一类对称载荷下的单跨刚架临界载荷优化算法,探讨薄壁变截面刚架临界载荷的数值计算方法,以弥补解析解求解困难的缺陷.方法通过刚架结构拆分,运用差分方法将平衡状态下非线性微分方程离散化.以每段钢架的每个离散点挠度、柱脚弯矩和临界荷载为设计变量,构造包括未知临界载荷的目标函数,基于Fortran-PowerStation集成开发环境,编写无约束优化算法程序,通过等截面与变截面梁刚架具体算例进行验证.结果优化结果满足规定精度,证实了算法的适应性.结论算法考虑工程中变截面薄壁刚架结构稳定性问题,具备很好的实用性,可为工程结构临界载荷求解提供新的思路.     

加筋板结构在冲击载荷作用下的塑性动力响应

采用能量原理和刚塑性材料本构模型，对冲击载荷作用下的矩形加筋板结构的塑性动力响应进行了分析．应用极限原理导出了静力极限变形模态及变形模态判别条件；认为动力响应的变形模态与静力极限变形模态相同，计及板的膜力和加强筋轴力的影响，导出了塑性动力响应的运动控制方程．最后应用本理论和ＡＤＩＮＡ程序对固支加筋板结构进行了求解．     

厚球壳的极限载荷(均匀压力)计算与模拟实验方法的改进

前言球壳在深水中的广泛应用,使人们日益关心球壳的生产制造工艺和球壳的极限承载能力之间的关系问题。在7103-06-03FJ文中,提出了用梁弯曲时的极限载荷计算原理来计算有加工误差的球壳的极限载荷计算方法,并得到了相应的计算公式。为了充分利用球壳材料的强度性能,工程中实际使用的球壳,它的欧拉     

应用载荷增量—最小二乘配点法的圆柱形壳体几何非线性分析

本文采用载荷增量－最小二乘配点分析圆柱壳体和纵、横向加筋圆柱壳体和纵、横向加筋圆柱壳的几何非线性问题。首先使用载荷增量法将两种圆柱形壳体的非线性微分方程线性化。然后使用最小二乘配点法求解这些离散后的线性微分方程。本文对几种典型的边界条件和载荷状况下的壳体编制了通用程度进行计算。结果表明本方法是有效和可靠的。     

变厚度开顶扁球壳大挠度理论的改进多重尺度法

综合利用近代分析和多重尺度法,讨论了大几何参数的变厚度的开顶扁球壳,在内边缘集中线布载荷,外边缘均布力矩作用下的非线性屈曲问题,求得了扁薄壳几何参数k值较大时这一问题的一致有效的渐近解,分析了集中激励引起的边界层效应和响应问题。     

线性比式和分式规划问题的分支定界算法

针对线性比式和问题(P)提出一种新的分支定界算法,并进行数值验证.该算法把问题转换成等价问题,并利用线性松弛技术建立问题的松弛线性规划,从而将原始的非凸规划问题归结为一系列线性规划问题,通过可行域的连续细分以及求解一系列线性松弛规划,得出的算法收敛到问题(P)的全局最优解.数值算例结果表明算法是可行有效的.     

灰色线性规划及解的探讨

灰色线性规划（GLP）是研究不确定性决策问题的一种灰色系统分析方法,它是传统线性规划（TLP）方法的一个发展,GLP方法的应用主要依赖于它的解处理的可行性,以前的方法主要是通过定义和测试“可信度”来求解,本文给出了解漂移型灰色线性规划的一种新方法。     

整数可分离凹规划的一种分支定界方法

提出了一种新的解整数可分离凹规划问题的分支定界算法，并证明了其收敛性．最后用一个数值例子说明该算法是有效的．     

轴对称壳体弹塑性屈曲的有限元分析

根据轴对称壳体结构在轴对称载荷作用下的变形特点,将轴对称壳划分为若干个完全相同的子结构,将相邻子结构的交界面结点自由度分为主、从两种,并引入主从自由度之间的位移约束条件,通过求解单个子结构的增量平衡方程,得到了整个结构的应力、应变状态。由于各子结构及其受力状态完全相同,因此结构发生屈曲时各子结构具有完全相同的初应力和初应变刚度矩阵。根据这一特点,采用复约束方法,通过求解单个子结构的屈曲方程得到了整个结构的屈曲载荷和模态,大大减小了所求解问题的规模,并且在此简化过程中没有引入任何附加的近似。算例也验证了本文方法的高效和正确性。     

一类可分离的非线性0-1背包问题的分枝定界算法

构造出了一类可分离非线性0-1背包问题的分枝定界算法．分枝的过程是酱通的0-1变量分枝，用简单的取整启发式法确定更好的可行解；而在每个分枝结点处用线性松弛技术确定了它的子问题的一个线性规划松弛逼近。由此得到最优值的一个下界．数值结果表明所提出的算法是有效的．可以求解中等规模的问题．     

不确定性结构的弹塑性分析：模型及其解法

本文处理一类重要的工程问题：不确定性结构的弹塑性分析，分析模型包含了一类分片线性的硬化法则，这包含了大范围实际观察所得的材料特性。我们所处理的不确定性是由荷载及材料参数引起的。本文先把问题转化为一个随机非线性规划问题，然后用逼近技术给出一个简单的求解方法。     

求固支圆板在线性荷载作用下的极限荷载用加权余量法和Mises屈服条件

用加权余量法求承受线性荷载作用的固支圆板在Mises屈服条件下的极甩荷载．针对2种不同分布形式的线性荷载，分别选择不同的试函数，求出了基本相同的极限荷载，且结果较合理。     

线性分式和规划问题的分母输出空间分支定界算法

提出了一种新的线性分式和规划问题的分母输出空间分支定界算法,并证明了算法的收敛性.在这个算法中,以目标函数中每个分式的分母作为变量构成输出空间,对这些变量的取值范围笛卡尔乘积构成的超矩形进行剖分,在决策变量远远大于分式的个数时可以大大地降低计算量,同时用线性规划松弛技术确定下界.数值实验表明所提出的算法可行有效.     

水平载荷作用下双梁桥架内力分析

双梁桥式起重机桥架在水平平面为一框架结构,由于其超静定次数较高,作精确分析比较困难,而采用近似方法又会产生较大的误差,不宜用于工程设计。目前在作桥架设计时尚缺乏准确的实用公式。本文以框架结构为计算模型,对偏斜侧向载荷,集中载荷和均布载荷作用下的水平框架进行了内力分析,提出了精确的计算公式。