计算力学学报杂志

具有待定形函数的有限元线法

关键词: 有限元线法  待定形函数  边值问题  

有限元线法是一种优良的半解析法,但其解函数存在解析方向和离散方向上的精度不相称的问题.本文提出了一种基于有限元线法的双向解析法--具有待定形函数的有限元线法.该方法设形函数为未知待定并借助能量原理对形函数进行解析性求解,使解函数在两个方向上的精度达到相称,从而大幅度提升了解答的整体质量和精度.文中,以二维Poisson方程问题为例,...

铁磁矩形简支板的磁弹塑性弯曲行为分析

关键词: 铁磁矩形板  磁弹塑性弯曲变形  磁塑性屈服  塑性区域  

基于广义变分原理得到的磁力计算公式,采用塑性增量理论,Mises屈服准则和有效的增量有限元计算方法,研究了线性强化材料铁磁矩形板的磁弹塑性弯曲行为.在文中定量模拟了铁磁简支矩形板在外加磁场作用下的挠度特征曲线,铁磁板发生塑性变形时的构型图和不同外加磁场下的中截面构型,以及铁磁板在卸载后的残余挠度特征曲线等力学特征,分析了塑性区域...

不确定性参数系统振动控制闭环特征值的上、下界估计

关键词: 不确定参数结构  振动控制  凸模型理论  

用凸模型理论讨论参数不确定性系统的振动控制问题.把不确定系统的振动控制转化为确定性问题来处理,然后讨论不确定参数对闭环特征值的影响,提出了闭环系统特征值上、下界的计算公式.

热结构稳态响应的耦合灵敏度分析方法

关键词: 热应力  热变形  耦合灵敏度  直接法  伴随法  

研究结构稳态热变形和热应力的灵敏度分析方法,给出了直接法和伴随法两种算法.考虑了温度场的耦合作用,在直接法中需要计算温度场对设计变量的导数,在伴随法中需要计算热载荷对温度场的导数.对尺寸和形状两类设计变量的灵敏度分析算例,验证了本文方法的精度.伴随法在应用程序中的实现,为大型结构优化提供了高效率的灵敏度计算方法.

具有大量椭圆颗粒／孔洞随机分布区域的计算机模拟及其改进三角形自动网格生成算法

关键词: 多相复合材料  初始网格  随机括点  自适应初始点  拟一致初始点  

针对颗粒/孔洞为椭圆形状并且呈随机分布的多相复合材料给出了一种计算机模拟方法,同时针对这样复杂的二维区域提供了一个改进的快速自动三角形网格剖分算法.最后用实例说明了算法的有效性.此算法可以推广到三维情形、裂纹材料等.

一种新型并行化有限元结构模态分析集成系统

关键词: 有限元  模态分析  并行计算  lanczos法  

以成熟有限元软件的模态分析流程和大型稀疏矩阵特征值的并行求解为基础,开发出一种基于大规模并行机的新型有限元结构模态分析系统.通过对串行CAE软件的二次开发,将模态分析过程中计算量最大的特征值求解部分代之以并行计算.针对并行机特性以隐式重启动Lanczos算法为基础,编写了基于MPI的特征值并行求解程序,并通过实际算例验证了并行程序的加...

基于混合遗传算法的动力系统阻尼参数识别方法

关键词: 混合遗传算法  参数识别  阻尼矩阵  精细积分  模拟退火算法  

将动力系统阻尼参数识别反问题转化为非线性优化问题处理,提出了基于遗传算法的动力系统阻尼参数识别方法.为了提高简单遗传算法的计算效率和处理早熟问题,将模拟退火算法与遗传算法相结合,建立了混合遗传算法.数值计算结果表明,本文所建立的方法对于求解参数识别反问题和非线性优化问题是非常有效的,并且具有良好的鲁棒性和全局收敛能力.

非线性转子-轴承系统的周期解及近似解析表达式

关键词: 非线性  打靶法  周期解  转子系统  谐波平衡方法  

通过对普通打靶方法进行改造提出一种确定非线性系统周期轨道及周期的新型打靶算法.首先通过改变系统的时间尺度,将非线性系统周期轨道的周期显式地出现在非线性系统的系统方程中,然后对传统打靶法进行改造,将周期也作为一个参数一起参与打靶法的迭代过程,迭代过程包含对周期轨道和周期的求解,迭代过程中的增量通过优化方法选择,从而能迅速确定...

结构多点随机地震响应分析及拟静位移计算

关键词: 大跨度结构  地震  空间效应  随机振动  

给出了大跨度结构多点随机地震响应虚拟激励算法的若干实施细节,并讨论了将拟静位移项用自振振型和广义坐标来表达的做法.表明将拟静位移用自振振型和广义坐标来表达时,可能导致结构位移和内力响应非常大的误差,在实际应用时应予重视.

广义Hamilton（控制）系统的离散梯度积分法

关键词: 离散梯度  离散梯度积分法  广义hamilton系统  广义hamilton控制系统  

对于广义Hamilton系统及广义Hamilton控制系统,基于能量的Hamilton函数,用离散梯度方法给出了系统保持Hamilton函数特征的数值解法,证明了积分方法可有效地保持Hamilton函数随时间的变化率.通过算例说明了本文方法的有效性.

结构主动控制的LQG／LTR改进方法

关键词: 结构主动控制  鲁棒性  比较  

提出一种改进的LQG/LTR(Linear Quadratic Gaussian synthesis with a Loop Transfer Recovery)结构主动控制方法,一种新的补偿器结构被用于回路传输恢复(LTR).这个补偿器有以下优点:(1)它是开环稳定的;(2)它能保证整个闭环系统的稳定性;(3)更重要的是,对于相同的回路传输恢复度,它所需要的增益要小于传统LQG/LTR方法的基于观测器的控制器增益....

最优化算法的收敛准则

关键词: 最优化  收敛准则  可靠性  

收敛准则是最优化算法的重要组成部分,其选择得好与坏将直接影响到算法的成功与否以及收敛得快与慢.现有常用的收敛准则基本上是建立在前后迭代点的逼近和它们相应函数值的逼近是否达到一定的精度要求以及迭代点处函数梯度是否接近于零的基础上的.它们各自有自己的适用范围.但它们的共同特点是对迭代终止点的性质不能做出判断.本文在总结和分析...

DDA与FEM耦合法在分缝重力坝非线性分析中的应用

关键词: 非连续变形分析  有限元  耦合  纵缝  重力坝  接触  

混凝土重力坝一般设有数条纵缝.纵缝使坝体的连续性遭到破坏,一般的有限单元法很难处理这样的不连续变形问题.本文首先阐述了DDA(Discontinuous Deformation Analysis)与FEM(Finite Element Method)耦合算法的原理,然后采用作者自行研制的DDA与FEM耦合法程序对一实际重力坝进行了详细的计算分析.重点讨论了纵缝的不同设置形式和缝宽大小对坝体变...

三维双材料结构的应力奇异性分析

关键词: 应力奇异性  三维接头  有限单元法  子模型技术  

应用有限单元法子模型技术,对具有不同界面角的三维双材料结构的应力奇异性进行了分析.结果表明,应用子模型技术估算三维双材料结构的应力奇异性指数是有效的.然后分析了界面端线和界面端点处附近奇异性指数,得到了一些重要而有趣的结果.最后对消除三维双材料结构应力奇异性的几何条件进行了讨论.

考虑时滞的框架结构控制可靠性研究

关键词: 可靠性  广义预测控制  框架  主动控制  时滞  

提出了一种适合于确定框架结构可靠性计算方法,利用模态变换,把系统变为模态独立的振动方程,根据Field提出的假设,先定义阈值,假设控制后系统响应对阈值的穿阈率服从泊松分布,然后根据各模态的控制结果确定相应的可靠性,最后根据Veneziano提出的方法给出系统的可靠性.本文提出针对框架重点部位的控制输出来确定系统可靠性概念.考虑到实际情况,在...

地下开采过程损伤场演化与地表变形的时变分析

关键词: 地下开采  损伤演化  时变力学  

以形状随时间变化的物体--时变体为研究对象,将损伤理论与时变力学结合,引入与时变过程相关的损伤参数,形成损伤时变力学分析方法.针对岩石介质特性给出了弹性损伤时变力学本构方程,并利用虚功原理建立相应数值化方法和分析过程.利用损伤时变力学分析方法对某地下煤层开采过程进行计算机仿真分析,给出形状时变引起的损伤场与地表移动的动态演化...

确定可靠性分析Weibull分布参数的概率加权矩法

关键词: 三参数weibull分布  参数估计  概率加权矩  疲劳寿命  

用概率加权矩理论来确定描述可靠性分析中疲劳寿命Weibull分布的参数.推导了Weibull分布参数与样本概率加权矩的关系,给出了计算样本概率加权矩的MATLAB语言程序片段.根据疲劳寿命的样本值,计算各阶样本概率加权矩,然后估计疲劳寿命分布的参数.蒙特卡罗模拟的结果和应用实例表明,概率加权矩法计算结果精度较高,具有理论和实用价值.

岩石试样弹塑性破裂过程的数值模拟分析

关键词: 非均质材料  岩石试样  弹塑性破裂  数值模拟分析  

依据岩土类材料的非匀质性特性,并采用对材料参数进行随机赋值的方法研制了弹塑性破裂过程数值分析程序,并用实例证明了程序的可靠性.应用该程序对岩石试样弹塑性破裂过程进行数值模拟研究,分析表明:数值模拟结果与试验研究结果是吻合的.从而为工程岩体断裂分析提出了一种可能的方法与途径.

适合于求解边界元方程组的GMRES算法的实用化和并行化研究

关键词: 边界元  gmres  预条件  重正交化  并行计算  

为了将GMRES算法应用于大型边界元方程组的求解,采用预条件技术和重正交技术相结合的方法实现了该算法的实用化,然后在实用化的基础上针对迭代算法具有良好并行性的特点,研究了该算法在网络机群环境下的并行化技术.数值试验和分析表明所用的这些技术是行之有效的,对于提高求解速度和增大求解问题的规模是有意义的.

拱形金属薄膜非线性力学行为数学建模及其计算

关键词: 大变形  金属膜  数学模型  数值计算  

对大变形金属薄膜结构塑性应力应变关系、几何关系和静力平衡关系进行整理和适当变换,将其转化成由3个微分方程和1个代数约束方程组成的初值问题的1阶微分代数方程.采用可变步长和变阶的Klopfenstein-Shampine数值微分方法和Newton-Raphson求解方法,可求得膜片任何位置在任意时刻的应力、应变和变形等力学参量,还可以估算出膜片的极限荷载.最后...

平稳随机激励下随机智能桁架结构振动主动控制中的优化

关键词: 平稳随机激励  随机智能桁架  可靠性约束  压电主动杆  增益  优化  

研究了平稳随机激励下随机智能桁架结构振动主动控制中主动杆的配置位置和闭环控制系统增益的优化问题.考虑结构物理参数、几何尺寸、阻尼同时具有随机性以及作用荷载为平稳随机激励,基于系统最小储存能,构建了具有位移响应均方值、应力响应均方值可靠性约束的主动杆配置和控制增益的优化模型;并对结构平稳随机动力响应的数字特征进行了推导.通...

吊车荷载作用下钢结构吊车梁的疲劳可靠寿命评估

关键词: 钢结构吊车梁  可靠寿命评估  疲劳动态可靠性  疲劳剩余寿命