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2001年  第18卷  第1期

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基本方法
具有几何和物理非线性粘弹性梁的混沌运动
陈立群, 程昌钧, 张能辉
2001, 18(1): 1-6.
摘要:
建立了描述具有几何和物理非线性均匀梁动力学行为的偏微分-积分方程,梁的材料满足Leaderman非线性本构关系。对于两端简支的情形,采用Galerkin方法简化为常微分-积分方程;然后通过引进附加变量的方法进一步简化为常微分方程;最后利用相平面图、功率谱和Lyapunov指数等非线性动力学中的数值方法识别梁的动力学行为。结果表明梁的运动呈现混沌性态。
圆柱形二层流体TLD的振动特性分析
梁启智, 熊俊明
2001, 18(1): 7-13,6.
摘要:
利用水波理论推导并求解出圆柱形二层流体TLD的振动基本方程,并对其自振特性和周期性强迫振动响应进行了分析,分析表明二层流体TLD的频率特性不同于单层流体TLD,进一步指出圆柱形二层流体TLD作为减振控制装置具有的潜在优势。
复合材料板壳分析的样条有限点法
秦荣
2001, 18(1): 14-22.
摘要:
本文提出一个分析复合材料板壳的样条有限点法,建立了静力分析、热效应分析、稳定性分析及动力分析的新计算格式。这个方法是以B样条函数、高阶剪切变形理论及变分原理为基础而建立的,由于采用样条离散化,不存在剖分协调问题。利用这个方法分析复合材料板壳,不仅计算简便,而且精度也高。
双参数弹性地基上锥壳自由振动
黄义, 李静斌
2001, 18(1): 23-35,2.
摘要:
本文研究双参数弹性地基上锥壳的自由振动问题,并计及地基惯性作用。通过引入一个位移函数U(s,θ,t),位移型基本微分方程组化成一个八阶可解偏微分方程,并用幂级数方法得到了该控制方程的解析解。根据所得的解,结合工程实例,文中给出了固定边和简支边锥壳的振动特征方程和数值结果。在地基深度发生变化时,详尽地比较了双参数模式与文克勒模式的差异,从而得出了文克勒弹性地基模式的适用范围。
协调等参元与非协调元的对应性研究
鹿晓阳, 史宝军, 岑章志, 鹿晓力
2001, 18(1): 36-40,4.
摘要:
本文据协调等参元位移模式转换式,提出了广义自由度的概念。并通过对广义自由度施加一定约束,证明了协调等参元与非协调元之间存在的对应性。从而阐明了非协调元内自由度的实质是广义自由度的退化;而非协调元是协调等参元的特列。
压电、压磁和电磁各向异性弹性介质二维问题的Green函数
刘金喜, 姜稚清
2001, 18(1): 41-46.
摘要:
基于Dirac-delta函数的积分表示和Cauchy留数定理,导出了压电、压磁和电磁各向异性弹性介质二维问题的Green函数。所得Green函数的主要特征为:(1) 其数学表达式是以封闭形式给出的;(2) 适用于平面、反平面以及平面和反平面相互耦合问题;(3) 对于“退化材料”的情形也是有效的。
横向荷载作用下薄壁杆件稳定分析的有限杆元法
吴秀水, 辛克贵, 姜美兰
2001, 18(1): 47-55.
摘要:
根据位移变分原理,本文提出薄壁杆件稳定分析的有限杆元法。分析中考虑了杆壁中面剪应变的影响,能很好地描述剪力滞后现象。本方法采用线性函数作为横截面翘曲位移的插值函数,适用于任意横截面形状和任意边界条件的薄壁杆件。本文讨论了横向荷载作用下具有不同边界条件的工字型薄壁梁的屈曲荷载。数值算例结果表明了本方法灵活、有效、且有很好的精度。
用BP神经网络诊断结构破损
于德介, 雷慧
2001, 18(1): 56-61.
摘要:
提出了一种基于BP神经网络的结构破损诊断方法,该方法以结构残余力向量作为破损诊断的网络输入。对网络训练样本采用广义空间格点法进行了变换,从而较好地解决了由于系统响应样本在数据空间分布不均对网络收敛速度及网络诊断精度的影响问题。应用实例表明,本文方法能准确诊断结构破损位置与严重程度,是一种有效的结构破损诊断方法。
物理模拟虚功和余虚功原理及它们在金属成形工艺中的应用
付宝连, 李志刚, 李尚健
2001, 18(1): 62-70.
摘要:
在文[1]的基础上,本文建立了金属成形工艺非耦联系统和相似非耦联系统的物理模拟虚功原理及余虚功原理,并从该两原理出发导出了文[1]所建立的物理模拟变分原理。上述诸原理共同组成物理模拟能量原理。而物理模拟虚功原理及余虚功原理是物理模拟能量原理的统一理论。同时,给出了模拟虚功原理的应用。
梯度功能材料薄板瞬态热弹性弯曲有限元分析
许杨健, 赵志岗
2001, 18(1): 71-81.
摘要:
用层合板有限元法分析了由ZrO2和Ti-6Al-4V组成的新型梯度功能材料薄板的瞬态热弹性弯曲应力问题,并对本方法的正确性进行了检验。讨论了加热、 冷却热边界条件以及两种力学边界条件(固支和简支)对梯度功能材料薄板的瞬态热弹性弯曲应力分布的影响。发现:(1) 在加热过程中,简支板低温金属侧出现较大压应力;在冷却过程中,简支板高温陶瓷侧出现较大拉应力; 且其拉、压应力会随着板上、下表面温差的增大而增大。(2) 无论是简支板还是固支板, 在冷却过程中,沿整个厚度板内部压应力均较大。(3) 在本文的相同条件下,固支板比简支板更适合高温、大温差的使用环境。
系统识别过程中参数协差阵的先验估计
邱洪兴, 蒋永生
2001, 18(1): 82-88,7.
摘要:
系统识别的损伤检测和估计是建立在参数估计上的。当考虑参数的随机特性时,必须对参数的方差和参数之间的相关系数作出估计。本文提出了参数协差阵的先验估计方法,对于同一单元内不同类型的参数,通过将参数分解为一系列统计独立的要素,利用函数协差阵与变量协差阵之间的关系求得参数的协差阵。不同单元的同一类型参数的相关系数通过对检测数据的数理统计或利用工程师的经验得到估计。
建筑结构振动控制的改进滑模砰砰方法
蔡国平, 黄金枝, 孙峰, 王超
2001, 18(1): 89-95.
摘要:
本文将滑模控制和最优控制中的砰砰控制相结合,对建筑结构振动控制的滑模砰砰方法进行了研究。由于在建筑结构中应用的作动器多为液压形式,作动器很难适应正负极限控制力间的快速转换,为此本文给出了改进滑模砰砰控制律,用指数函数代替符号函数。考虑到安装传感器数量的限制,给出了有限状态输出的滑模砰砰控制方法。文中还给出了确定作动器最大控制力的近似方法。算例表明,文中所给出的方法能有效地减小结构地震峰值响应,且具有对结构固有参数变化较好的鲁棒性。改进滑模砰砰控制具有重要的实际应用价值。
钢筋销栓模型及其在深梁分析中的应用
贺小岗, 关国雄
2001, 18(1): 96-102.
摘要:
本文提出了一个用于有限元分析的钢筋销栓作用模型。该模型采用分布模式来处理钢筋的横向销栓力和横向变形,以便与钢筋的整体式模型和混凝土的分布裂缝模型相协调。在有限元分析中采用了位移控制的割线刚度迭代法,可以进行荷载位移曲线下降段的分析计算。对深梁试件的分析表明,本文提出的钢筋混凝土模型可以准确分析试件的荷载变形特性。同时发现,纵向主筋的销栓作用对深梁的承载力和变形能力都有重要的影响。
斜拉桥参数振动引起的拉索大幅振动
汪至刚, 孙炳楠
2001, 18(1): 103-109.
摘要:
本文对斜拉桥拉索的参数振动问题建立了非线性力学模型,并对其进行了数值计算分析。通过对数值计算结果的分析,指出了拉索参数振动的可能性,并对拉索参数振动的一些特征进行了分析及对抑制拉索参数振动提出了在桥面上施加调频质量阻尼器的途径。
板坯连铸结晶器内铸坯凝固及变形的热力耦合有限元分析
严波, 文光华, 张晓敏
2001, 18(1): 110-118.
摘要:
建立板坯连铸结晶器内凝固坯壳形成及其应力和变形的热力耦合有限元分析模型,采用二维瞬态热传导有限元方法分析温度场,采用二维热弹塑性接触有限元方法计算应力分布。编制了有限元程序,计算分析了三种结晶器锥度、三种拉坯速度和三种保护渣层情况下,结晶器内Q235铸坯凝固坯壳的形成过程。得到凝固坯壳的温度场、厚度、变形、与结晶器壁间的气隙以及应力分布等,得到该三种工艺参数对结果的影响规律。
LRB隔震桥梁的地震反应特点
朱东生, 劳远昌, 沈大元, 李乔
2001, 18(1): 119-125.
摘要:
本文对一座采用铅芯橡胶支座(LRB)隔震的桥梁输入了多条具有相同反应谱、且时域内强度包线形状相似的地震波,通过非线性时程分析发现: LRB隔震桥梁地震反应的离散性很大,其最大响应对地震动的全过程十分敏感;LRB是一种有效的隔震装置;LRB的初始屈服力对隔震效果影响较大。
双功能带缝剪力墙连接键的试验研究
赵文辉, 王志浩, 叶列平
2001, 18(1): 126-136.
摘要:
连接键是双功能带缝剪力墙的关键控制元件。本文根据13个钢筋混凝土连接键的受剪试验,对其受力性能和受力阶段进行了研究,分析了影响连接键主要受力性能的参数。根据试验结果和理论分析,提出了连接键开裂、屈服和受剪承载力特征点的有关计算公式。
木结构古建筑结构特性的计算研究
方东平, 俞茂鋐, 宫本裕, 岩崎正二, 彦坂熙
2001, 18(1): 137-144.
摘要:
对蕴藏丰富历史文化信息的中国古建筑的研究和保护是抢救中华文化遗产的重要内容。本文在木结构古建筑结构特性实验研究的基础上,通过定义和引入反映木结构古建筑斗栱与榫卯节点特性的半刚性节点单元,建立适合木结构古建筑特点的3维有限元计算模型和分析方法。研制了有限元动力分析软件SAFATS。利用现场实测和模型实验结果,采用Simplex方法反演推断半刚性节点平均刚度的范围。通过有限元动力计算以及与现场实验和模型实验结果的对比分析,获得了西安北门箭楼的前6阶振动模态。