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1999年  第16卷  第6期

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基本方法
三维热弹性力学问题的混合边界元法
邱德隆, 刘光廷
1999, 16(6): 1-6.
摘要:
本本文给出了三维无限大域内点热源作用下的位移、应力场基本解。采用基于虚拟热源法的间接边界元法和直接边界元法的混合边界元法求解三维有限域热弹性力学问题,有效地避免了热弹性力学问题中域内积分的处理。数值计算表明混合边界元法求热弹性力学问题具有简单方便、精度较高的优点。
多自由度 Duffing 系统受演变随机激励的非平稳响应
王军, 林家浩
1999, 16(6): 7-13,6.
摘要:
用等效线性化法将受演变随机激励的非线性多自由度 Duffing 系统等效为线性时变系统,用虚拟激励法来求解该时变系统的非平稳响应。具有计算简单、精确、效率高的特点。该演变随机激励的谱密度不局限于白噪声和过滤白噪声,各激励之间可以存在相位差。该方法的计算精度由 Monte-Carlo 法得以验证。
动接触问题及其数值模拟的研究进展
刘书, 刘晶波, 方鄂华
1999, 16(6): 14-28.
摘要:
本文试图对近二十年来,动接触问题的理论及数值计算方法进行全面系统地总结。动接触问题是接触力学领域里的新课题。近年来出现了许多关于这个问题的数值计算方法,包括:(1)Lagrange 乘子法,罚方法,振动 Lagrange 乘子法,增广 Lagrange 乘子法;(2)线性补偿方法;(3)接触单元法:(4)动接触力法:(5)冲量模型,动接触模型,初始位移法等。本文首先总结了动接触问题的基本控制方程和动接触条件,然后-一陈述了上述方法的基本思想,展示其数值计算结果,并进行评述。最后对进一步的研究工作和工程应用提出了几点建议。
钢管混凝土结构非线性有限元分析中混凝土边界面模型的研究及应用
查晓雄, 唐家祥
1999, 16(6): 29-35.
摘要:
本文在理论分析和试验结果的基础上,针对钢管混凝土结构受力特点,对混凝土边界面模型进行了研究,它不仅较全面地反映了材料在三向复杂应力状态下的性能,准确可靠,而且在非线性有限元计算中简单可行。
岩土工程开挖模拟的非局部软化模型
冯吉利, 温科伟, 田晓燕, 陈至达
1999, 16(6): 36-43.
摘要:
基于非线性几何场论,建立了含有天然缺陷的岩土材料非局部连续模型、变分方程及相应的实时更新拖带系大变形有限元数值模型,设计了这一模型的数值卷积算法。对工程材料特别是岩土工程的地下开挖进行的数值结果表明,非局部连续模型描述变形局部化问题是适当的,物性方程包含材料特征尺度对于带缺陷体材料应变软化和损伤的分析是必要的。
焊接钢管节点热点应力集中系数参数方程的适用性研究
王春光, 李少甫, 石永久
1999, 16(6): 44-53.
摘要:
由于各几何特征参数对焊接钢管节点应力集中系数影响复杂,参数方程给出的计算结果都存在不同程度的不确定性。本文在收集大量实验数据的基础上,对一些常用参数方程计算结果的不确定性进行了分析讨论,给出了各方程在不同荷载条件下计算结果的变异系数值,并对其适用性进行了评价,可为海洋平台钢管结构的疲劳可靠性分析和管节点应力计算提供参考。
结构振动控制系统最优控制力及控制作用最优分布的一般算法
张俊平, 禹奇才, 周福霖
1999, 16(6): 54-61,7.
摘要:
基于随机最优控制的分离原理,在独立的模态空间中,得出了结构振动控制系统最优控制力、控制作用最优分布、结构振动控制系统受控响应、结构振动控制系统控制溢出等问题的一般算法,阐明了这些问题对应用研究及工程实践的理论意义。
半解析法确定大型桥跨结构的影响场
龚耀清, 包世华, 龙驭球
1999, 16(6): 62-69,1.
摘要:
本文引出了影响场的概念,给出了用半解析分析法确定大型桥跨结构影响场的原理与方法:并以某大型悬索桥为例,计算了桥跨结构某处的应力影响场,得出了一些很有意义的计算与分析结果。
渐进结构优化法的基本理论及应用
谢亿民, 杨晓英, G. P. Steven, O. M. Querin
1999, 16(6): 70-81.
摘要:
渐进结构优化法(Evolutionary Structural Optimization,简称ESO)是近年来兴起的一种解决各类结构优化问题的数值方法。它是基于这样一个简单概念:通过将结构中无效或低效的材料一步步去掉,剩下的结构将逐渐趋于优化。ESO 的特点在于简单,通用,优化的结构可为桁架,刚架,板壳或三维连续体,优化的约束条件包括应力,刚度,位移,频率及临界压力。本文阐述渐进结构优化法的基本原理和具体步骤,并以一系列算例演示该法的计算机实施过程,文章最后介绍了 ESO 的最新进展。
锥面的冰荷载
陈祖坪, 陈式慧
1999, 16(6): 82-92.
摘要:
本文针对连续体和非连续体的非协调分析问题提出了一个单位力法。针对锥面与冰面的接触力是一个未知函数,提出了一个虚拟的刚性构件组成的可动加载系统。研究了作用于锥面上的冰荷载。进行了若干参量的正交数值计算。用多元非线性回归给出了作用于锥面上的冰荷载的计算公式。分析了锥面冰荷载各个分量对桩腿安全的作用。
微重时矩形容器内静液面形状迭代法数值分析
程绪铎, 王照林
1999, 16(6): 93-96.
摘要:
本文由力学平衡方程导出了微重时矩形容器内静液面方程;通过变换,导出了求解静液面形状的迭代公式;使用计算机得出了数值结果;绘出了静液而形状;分析了算法特点。
单桩在压与拔荷载下桩侧摩阻力的有限元计算研究
黄锋, 李广信, 郑继勤
1999, 16(6): 97-101,.
摘要:
通过有限元分析,对垂直受力桩在桩顶压、桩顶拔及桩底托等加载方式下的桩侧摩阻力进行了探讨研究。重点研究在不同加载条件下,桩侧摩阻力影响因素。研究结果表明:桩周土应力路径、主应力方向的旋转、桩身本身的压缩和伸长、桩径的膨胀和收缩是不同加载方式下桩侧摩阻力发展和分布有所差异的主要影响因素。
粮食立筒仓弹性变形对卸料动压力的影响与计算
苏乐逍, 赵霖, 刘建秀
1999, 16(6): 102-106,.
摘要:
本文结合工程实践,通过对粮食立筒仓卸料时的贮料与筒仓壁的弹性变形及其传播对动态压力的影响计算,从理论上验证了混凝土筒仓在整体流动卸料状态下压力修正系数取值的适用性,并提出了钢板筒仓压力修正系数的合理取值,可作为工程设计及制定钢板筒仓设计规范的参考依据。
振幅测量的平均成像法
白顺科, 汪凤泉
1999, 16(6): 107-112.
摘要:
本文将时间平均成像方法用于振动物体上任意点的面内振幅测量。采用该方法只需用普通的 CCD 摄像机分别摄取被测物体上某点附近微区在静态和谐波振动状态下的时间平均成像即可求得该点的振幅。为求解该问题所导出的非线性方程,本文构造了基于图像相关的迭代算法。为提高图像分析精度,本文还采用了双线性插值将原始的数字图像转变为连续图像。实验表明该测量方法具有较高的精度和工程可用性,且对实验设备和测量环境要求不高,很适合现场非接触测量。
带有1-5型压电芯子的自适应夹层梁的分析
金江, 万建国, 陶宝祺
1999, 16(6): 113-118,.
摘要:
利用 1-5 型压电材料作为芯子的夹层梁是一种新型压电自适应结构,本文对此进行了有限元法分析和实验分析。利用正交各向异性材料的本构方程和压电材料的压电方程,推导出了这种压电自适应夹层梁的控制方程,压电材料的驱动效应被等效为力学载荷,从而简化了计算过程。算例 1 的分析结果与实验符合,算例 2 的分析结果也与文献[6]非常吻合。
有限长厚壁圆筒空间轴对称问题的高级康托洛维奇应力变分解
林小松
1999, 16(6): 119-132.
摘要:
本文对空间轴对称问题采用事先满足柱面应力边界条件和平衡方程的应力表达式进行变分与积分运算:推导出康托洛维奇法高级近似的欧拉方程和相应的端部条件;通过推导和实例计算表明了其数学计算方法和原则:厚壁圆筒的实例计算结果与解析解进行了对照,本文高级近似使应力值的精确度明显地高于文献[2]的一级近似。
有界噪声参激下 Duffing 振子的混沌运动
刘雯彦, 朱位秋, 黄志龙, 肖忠来
1999, 16(6): 133-136.
摘要:
本文研究有界噪声参激下 Duffig 振子出现混沌运动的可能性。首先推导了随机 Melnikov 过程,由广义过程在均方意义上出现简单零点给出了可能出现混沌的临界激励幅值,其次用数值方法计算了该系统的最大 Lyapunov 指数,由最大 Lyapunov 指数为零,给出了出现混沌的另一个临界激励幅值,发现在噪声强度大于一定值后,两个临界幅值均随噪声强度的增大而增大。
莫依塞也夫-塔科玛峡湾大桥失事记
李著璟
1999, 16(6): 137-144.
摘要:
1907年之前,在长跨桥梁的结构体系选择上悬臂与悬索原是不相上下的;悬臂体系由于刚度较好,在铁路桥梁的体系选择上还略占优势。魁北克大桥两次失事动摇了人们对悬臂式长跨桥梁的信心。从此长跨桥梁的结构选型决定性地倾向于悬索结构。下表略举本世纪的主要悬索结构大桥,显示了悬索体系的飞速发展,而相比之下,悬臂结构仍停滞不前,跨度记录仍由1907年魁北克大桥1800英尺(548.6m)的跨度保持着。