一个多用途的结构分析程序JIGFEX(二)

三、子结构的拼装 一个子结构模式B如果调用较低级的子结构模式上,则它就不是一个基本子结构模式了。 有了调用的子结构参加拼装,就带来了一系列的问题: (1)这个被调用的子结构,安装在子结构模式中的几何位置在哪里,怎样表示的? (2)这个子结构的出口节点与B的哪些节点拼装在一起(接口)?是否在中增加新的节点?如果产生了新的节点,这些新节点的编码是什么? (3)中的这些节点是出口点还是内部点是怎样区分的? (4)如果子结构在往B中拼合时要经过一个座标转换,则出口点的位移规格在座标旋转中应当如何转换? (5)子结构A向的节点拼合时,如果中原有…     

82001 教育部主持召开JIGFEX DITSF技术成果鉴定会

1981年 12月 12日至 14日,教育部在北京主持召开了对我院工程力学研究所研制的JIGFEX结构分析程序系统和 DITSF结构化程序设计语言的技术鉴定会。中国力学学会副理事长、清华大学钱伟长教授任鉴定委员会主任委员,我院名誉院长屈伯川博士、院长兼工程力学研究所所长钱令希教授出席了鉴定会。出席会议还有有关高等院校、科研机构、工厂和企业约40个单位近60名专家、学者。 JIGFEX是一个有限元结构分析的通用程序系统。可对大型复杂的组合结构进行空间的和整体的分析,具有静力和动力、稳定性分析等多种功能,和多层子结构模式调用、多重…     

罐体群结构和轴对称基础整体分析的广义位移方法

对由Ｃｎν对称的罐体群结构与分层轴对称基础构成的体系．提出了一种在任意 荷载作用下的结构分析新方法．其特点为：（１）对结构和基础分别采用对称化基矢 下的广义位移和傅里叶级数中的调和分量作为未知数：（２）应用本文给出的广义位移 与关联的调和分量间的转换式和子结构凝聚等手段，实现结构与基础的拼接、耦合． 由于这种方法充分利用了结构、基础及所组成体系的对称性．可在计算精度和速度上 获得很大效益。     

在国产计算机上进行高层建筑结构静力与动力分析研究

鉴于内存及外部设备的限制，一般在现有国产计算机上进行大量未知数的高层建 筑结构静力与动力分析是困难的。本文采用了以下力学模型处理和程序技巧［ｌ，２］， 较好地克服了上述困难： （１）多层子结构模式装配和多种荷载模式组合； （２）节点位移的主从关系及相应位移规格数的概念，并在多层子结构自动拼装 中实现了多级位移规格数的传递与修改； （３）采用子结构刚度阵静力凝聚及动力程序和静力程序的“接力”方案，传递 先后计算信息； （４）引入等价膜概念，采用简单而又较精确的计算模型． 工程实例计算表明，上述处理是有效的。从而对现有国产计算机适应日益迫切的 高层建筑结构设计起了推动作用。     

振荡流底层拟序结构运动理论模式

湍流拟序结构是一种可检测的有序运动,在壁面湍流结构中往往表现出复杂的三维结构.针对对称振荡流(纯振荡流),建立了描述对称振荡流湍流拟序结构的理论模式,并对其特性进行了研究.探讨了振荡流拟序结构能够保持的雷诺数范围、拟序扰动波数范围以及所能激发不稳定拟序波的波数频率范围,分析了振荡流激发的二维扰动波与三维扰动波的相互关系以及拟序波的对称性特征、拟序扰动流速、雷诺应力、附加涡量的时空分布等.结果表明,对称性振荡流拟序结构不仅与通常研究的雷诺数等因素有关,而且与振荡频率有很大的关系.     

由幂函数生成的广义李萨如图形

基于拓扑分析,将标准李萨如图形的两个分运动方式由简谐函数推广到半波对称函数,得到了一类与标准李萨如图形拓扑等价,但更一般的周期平面曲线。构造出了与正弦函数拓扑等价的半波对称连续函数,给出了完成上述方案的具体程序。用科学计算软件Mathematica得到了由各种不同的幂函数生成的广义的李萨如图形,并给出了它们的统一规律。最后讨论了广义李萨如图形的对称性,给出了相应的判别条件。     

基于Matlab-OpenSEES混合编程的子结构试验系统

利用Matlab的强大矩阵运算功能、以及OpenSEES的开源特性,采用混合编程方法,建立了基于MatlabOpenSEES的子结构混合模拟试验系统.详细介绍了子结构混合模拟系统的组成及其原理,即Matlab模块、OpenSEES数值子结构模拟模块以及两者的接口.其中,Matlab模块主要实现运动方程计算、试验子结构加载控制以及数据采集功能;OpenSEES数值子结构模拟模块为子模块,实现子结构的数值模拟分析,供Matlab模块调用;接口可通过读写文本或Socket通信变量实现两者数据传输.该系统可以直接在外接的计算机上编程独立实现,再通过数据采集卡与电液伺服设备控制系统硬件的I/O(输入/输出)通道连接即可,从而避开了设备控制系统复杂的底层编程技术,减少了对控制系统本身的要求,降低了试验难度和费用.通过3个大比例尺结构试验模型的系统子结构混合模拟试验结果,验证了所提出的子结构试验系统的可行性.     

转动能和角动量量子化现象的解释性理论

建立无间角移和脉动周期概念,揭示定轴转动刚体、自由转动球对称刚体和旋转对称刚体的微观转动过程,从而用初等数学推出了它们的量子化的角动量公式和转动动能公式。     

一种D_(2h)对称性放电气隙中气体放电斑图的研究

介质阻挡放电系统中首次在具有D_(2h)对称性放电气隙中获得斑图.该放电气隙是由4个条型结构组成,每个条型都是由圆形和矩形交替排列属于D_(2h)点群,在圆形与矩形的放电气隙双重调制下获得斑图的演化是从D_(4h)向D_(2h)的转变,并实现一种可调控的等离子体光子晶体.本实验对圆形区域内的放电行为进行研究.采用高速照相机对其时空结构进行测量,结果表明,斑图Ⅱ是由中心点、边框点、晕三套子结构相互嵌套而成,晕的形状呈环状.用高速录像机对环状的晕进行拍摄,可以观察到晕是由随机放电丝组成.采用光谱仪分别对不同子结构的等离子体参量进行测量.最后用壁电荷理论解释分析了斑图形成的机制以及环状晕形成的原因.     

介质阻挡放电中D_(2h)超点阵斑图的研究

在介质阻挡放电系统中,首次观察到一个由六边形点阵和四边形点阵嵌套而成的D_(2h)超点阵斑图.采用高速照相机(ICCD)研究了D_(2h)超点阵斑图的时空动力学结构,分析可知:D_(2h)超点阵斑图是由六边形子点阵、晕和四边形子点阵相互嵌套而成,且在每个外加电压半周期内子点阵的放电顺序依次为:六边形子点阵、晕、四边形子点阵.通过分析演化过程中出现的一系列斑图,发现对称性的演化顺序为:D_(4h)-D_(4h)和D_(6h)的混合态-D_(2h)-D_(2h),演化过程中斑图的对称性逐渐降低.通过分析子结构的对称性发现六边形子点阵、晕和四边形子点阵均属于D_(2h)点群.利用发射光谱法采集了氮分子(N_2)第二正带系(C~3∏_u→B~3∏_g)的发射谱线和氩原子696.57 nm (2P_2→1S_5)处的发射谱线,并计算得到了D_(2h)超点阵斑图中不同子结构的分子振动温度和电子密度.结果显示3套不同子结构的分子振动温度和电子密度相近,由此表明3套不同子结构的等离子体状态基本相同.最后,用壁电荷理论对斑图的形成进行分析.     

基于水平集方法的多运动目标分割

给出了一种对光照变化等实际环境中干扰不敏感的基于水平集和背景减的运动目标检测与分割方法。首先建立了当前帧图像与背景参考帧图像间的纹理差，并将其与灰度差相结合构成差图像；然后，分析了纹理特征，并采用适当措施减小由场景中杂乱运动产生的不利影响，从而实现运动目标的鲁棒检测；最后采用了基于区域的水平集方法，将多个信息有机地结合在一起，实现对多个刚体或非刚体运动目标的分割。实际采集序列图的仿真实验验证了该方法的有效性。     

对称DLDA及其在人脸识别中的应用

针对直接线性鉴别分析(DLDA)没有有效利用人脸对称性特征,及其在人脸识别中训练样本不足的问题,依据人脸较为明显的镜像对称性,结合该特性在直接线性鉴别分析的基础上提出对称直接线性鉴别分析方法。采用镜像变换得到奇对称样本和偶对称样本,再分别提取各奇偶对称样本特征分量,最后采用最小欧氏距离进行分类。通过在ORL和YALE人脸数据库上的实验证明,该算法不仅有效利用了镜像样本,扩大了训练样本容量;而且取得了比直接线性鉴别分析更好的识别性能。     

浅谈几个物理量的相似性

众所周知,我们在学习和掌握质点力学知识的基础上,很容易分析和确立刚体转动(尤其是定轴转动)的有关物理概念和运动规律。因为它们之间存在着一一对应的关系。如刚体定轴转动(特别是匀速转动和匀加速转动)的角量描述与质点运动的线量描述的对应关系;刚体转动定律与质点的牛顿第二定律的对应关系;刚体转动动能、力矩的功与质点运动的动能、外力的功之间的对应关系;刚体定轴转动时的角动量原理、角动量守恒律与质点的角     

二阶非完整系统的Lie对称与Noether对称

首先研究二阶非完整系统的Ｌｉｅ对称，得到确定方程，结构方程和守恒形式，其次，研究了Ｌｉｅ对称性与Ｎｏｅｔｈｅｒ对称性的关系；最后，举例说明结果的应用。     

设备-高层结构-地基土体系交互计算方法

提出了模拟设备-高层结构-地基土体系振动台实时子结构试验的数值交互计算方法,并且结合地基土在强震作用下并非全部进入非线性的特点,认为可尝试将具有局部非线性特点的地基土模型作为数值子结构、设备-高层结构体系作为试验子结构,从而在振动台实时子结构试验中考虑地基土非线性特性影响。采用分支模态子结构法与线性-非线性混合约束模态子结构法推导了设备-高层结构-局部非线性地基土体系的运动方程。选用一幢13层钢框架设备-高层结构-地基土体系模型作为分析实例,采用MATLAB与ANSYS分别建立设备-高层结构体系与局部非线性地基土计算模型,两者之间进行数值交互计算,发现土-结构相互作用与设备的频率变化对设备与结构的地震反应有重要的影响。     

薄壁球壳TIG预变形焊接工艺的数值模拟

为解决大型薄壁球壳结构TIG预变形焊接的变形分析问题,提出了基于非线性数值计算程序的子结构分析方法. 将整体结构分为法兰-蒙皮子结构和蒙皮主结构两部分. 首先,对子结构进行预变形分析. 在此基础上采用热-弹塑性分析方法对带有预应力的子结构进行焊接热应力场分析. 最后将子结构与主结构组合,并释放约束,得到了焊接后整体结构残余应力及变形场. 结果表明,当焊缝边缘预应力接近材料屈服强度,可以将最大残余变形削减65%.      

一类刚体在平面上运动问题新解

质量为m的刚体(均质、规则、对称)作平面运动.如图1.其转轴始终经过质心惯量主轴且垂直于运动平面,P为刚体与接触平面的接触点,C是刚体的质心,V_c为质心运动速度,ω是转动角速度。令I_c为刚体绕中央惯量主轴的转动惯量,刚体对接触点P的广义动量矩定义为 J_p=PC×mV_c+I_cω,     

结构动态分析中的一种子结构综合法：摩托车振动分析的计算机模拟系统之一

目前摩托车的生产与应用在我国越来越广泛。为了实现摩托车振动分析的计算机模拟系统,本文提出了一种新的子结构综合法。此法通过坐标再变换,使各子结构的拼装综合变得方便容易,并可用于求解具有局部高度非线性结构的振动问题。本文还提出了一种附加质量法来修正高阶模态的截尾误差而不采用剩余柔度矩阵,从而使本法能简易地获得高精度。几个数值算例验证了此法的有效性。*本文为中国汽车工业联合会资助项目。参加此项科研课题的还有:徐铭陶,周荣仁,杨昌琪,杨万安等同志。     

基于OpenSees的子结构拟动力试验方法研究

研究了以有限元软件OpenSees为核心计算平台的子结构拟动力试验方法,主要探讨了在OpenSees中实现子结构反应量实时查询、子结构边界条件处理,以及利用OpenSees的通信协议实现试验子结构和整体结构时程分析程序之间位移指令和反馈力的数据交换方法.利用本文方法进行了8层防屈曲支撑高层钢框架的虚拟子结构拟动力试验,试验结果与采用OpenSees进行整体时程分析的结果吻合良好,证明了本文子结构拟动力试验方法的可行性与有效性.     

相似对称性在相似对称结构分析中的应用

提出了相似对称性和相似对称结构等概念,通过相似对称性在相似对称结构上的应用,揭示了相似对称结构的内力和变形的相似对称性规律,由相似对称性规律进一步发现相似对称结构和轴对称结构一样也可以取半边结构,使计算简化.