基于曲率插值的大变形梁单元

线性梁单元的形函数在单元大转动时会引起虚假应变,不适用于几何非线性分析.传统的几何非线性梁单元由于位移插值和转角插值的相干性,常常引起剪切闭锁等问题.该文提出了一种平面大变形梁单元,通过单元域内的曲率插值以及曲率与节点位移之间的函数关系,将单元节点力和节点位移表示为节点曲率的函数.由于曲率插值本质上是对梁的应变进行插值,保证了单元任意刚体运动不会产生虚假的节点力;且将梁的截面形心位移表示为曲率的函数,避免了传统单元中的剪切闭锁问题.因而所提方法特别适用于梁的几何非线性分析,数值算例说明了所提方法的正确性和有效性.     

基于声子晶体理论的弹性地基梁的振动特性研究

荷载影响结构的振动特性,引起抗振性能的变化.借助声子晶体理论,研究弹性地基梁的带隙特性,建立了轴向力作用时Winkler地基上声子晶体Euler梁弯曲振动模型,采用改进的传递矩阵法,计算出梁的能带结构,判断出能带结构的变化趋势.研究表明,轴力改变能带结构,带隙范围发生变化.拉力提升带隙,但地基带隙保持不变;压力降低带隙频率,地基带隙随着压力的增加而减小.同时,进行Euler模型的数值模拟,仿真的结果与理论值基本吻合.通过轴力可以调节带隙的频率范围,达到抗振、减振的效果.     

一般杆系结构的非线性数值分析

本文在total-Lagrange坐标系下,对Kirchhoff梁给出了考虑几何非线性的两种梁单元刚度的显式表达式。一种是一般的非线性梁元,它既考虑了应变增量和位移增量间的二次项,又计及了刚体位移的影响,另一种是简化的非线性梁元,它只在线性梁的平衡方程中直接加入了轴力对弯曲的影响。非线性方程采用混合法求解,文中通过一些算例的数值计算,对两种单元作了比较详细的分析和评估。     

薄壁结构动力计算中若干问题

本文讨论薄板和薄壳之类的薄壁结构受冲击荷载作用时的动力计算问题.主要是求动力因数。在计算中考虑了冲击物和被冲击的薄壁结构系统质量的影响;用相当质量法将薄壁结构的分布质量转化为只有一个集中的相当质量,从而导出薄壁结构系统在冲击力作用下的动力因数,计算比较方便.     

可变动能打击武器系统外弹道解算

动能弹丸在空气中的运动过程十分复杂,近似属于刚体的一般运动,由于弹丸结构形状不是标准弹,枪膛内无膛线,弹丸飞行时不会产生绕其弹轴的转动运动,进行弹丸外弹道研究时,实际上只是对弹丸的平动运动进行分析计算和研究.利用以飞行距离x为自变量的自然坐标系质心运动方程组,通过引入假速度及西亚切替代对动能弹外弹道进行了解算,反向计算得出的恒量动能打击不同距离的有生目标对应的动能弹丸理想枪口初速.     

Euler型梁-柱结构的非线性稳定性和后屈曲分析

在有限变形的假设下,建立了位于非线性弹性基础上非线性弹性Euler型梁-柱结构的广义Hamilton变分原理,并由此导出了任意变截面Euler型梁-柱结构的3维非线性数学模型,其中考虑了转动惯性、几何非线性、材料非线性等因素的影响.作为模型的应用,分析了弹性基础上一端完全固支另一端部分固支,并受轴力作用的均质等截面线性弹性Euler型梁的非线性稳定性和后屈曲;结合打靶法和Newton法,给出了一种计算平凡解(前屈曲状态)、分叉点(临界载荷)和分叉解(后屈曲状态)的数值方法,对前两个分支点和相应分支解,成功地实现了数值计算,并考虑了基础反力和惯性矩对分支点的影响.     

有限变形下理想刚-塑性体动力学中的两个间断定理

本文推广了文献[1]中的结论,在有限变形下证明了理想刚-塑性动力学中的两个间断定理,即证明了刚-塑性交界面上面力的连续性以及当刚-塑性交界面的运动方向是由塑性区向刚性区扩展时界面上变形率的连续性.此结论也适用于不忽略剪切变形和转动惯量的梁、板、壳结构.     

空间弹性变形梁动力学的旋量系统理论方法

所谓空间弹性梁,即同时考虑受弯曲、拉伸和扭转等力作用而发生空间变形的梁.借助于刚体运动的旋量理论,引入了"变形旋量"这一概念,进而提出了空间弹性梁的旋量理论.在基本的运动学假设和材料力学理论基础上,分析并给出了梁的空间柔度.接着研究了空间弹性梁的动力学,用旋量理论分析了其动能和势能,从而得到了Lagrange算子.通过对边界条件和变形函数的讨论,进一步运用Rayleigh-Ritz方法计算了系统的振动频率.将空间弹性梁与纯弯曲、扭转或者拉伸等简单变形情况下的特征频率做了对比研究.最后,运用所提出的空间弹性梁理论研究了一关节轴线互相垂直的两空间柔性杆机械臂的动力学,通过动力学仿真发现了关节的刚性运动和空间柔性杆的弹性变形运动之间的耦合影响.该文的研究工作阐明了运用旋量系统理论解决具有空间弹性变形杆件的机构动力学问题的有效性.     

CFRP修复缺陷钢板应力解析模型

在使用碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)修复钢结构腐蚀缺陷的修复方式中,CFRP应力及胶层应力是确定碳纤维修复结构承载能力的关键。基于平截面假设,得到弯矩作用下应力与应变分布;基于胶层剪切模型,得到胶层剪应力与CFRP和钢板位移间的关系;基于力的平衡,得到CFRP和钢板的应力关系。结合得到的各种材料之间关系,推导出轴力和弯矩联合作用状态下CFRP双面修复钢板的CFRP与胶层应力分布解析解。采用数值分析对CFRP双侧粘贴修复缺陷钢板进行分析,分析结果与解析结果具有一致性,同时获得了CFRP双侧粘贴修复缺陷钢板的应力分布特点,以及构件可能发生破坏的位置,为计算构件极限承载力提供了基础。     

不同模量横力弯曲梁的解析解

选择处于平面复杂应力状态下横力弯曲梁，对结构进行了中性层的判定，推导出中性轴、正应力、剪应力、位移的计算公式，得到如下结论：对于复杂应力状态下的不同模量弹性弯曲梁，其中性轴位置与剪应力无关，因此用正应力作为判据而得到解析解，改进了以往用主应力判定中性点的多次循环的计算方法．把解析解的结果与经典力学同模量理论，以及有限元数值解进行了比较，结果表明：解析解很好地考虑了拉压不同模量的效应．还提出了对不同模量结构的计算修正以及对结构优化的思想。     

双自由度非定点斜碰撞振动系统的动力学分析

对两个单摆组成的双自由度、非定点、斜碰撞振动系统的动力学行为进行了详细研究·　揭示了在双自由度、非定点、斜碰撞过程中恢复系数、摩擦系数、系统参数和碰撞前后系统状态之间的关系·　基于Poincar啨映射方法和非定点斜碰撞关系推导出该系统单碰周期n次谐运动存在性判据·　根据Floquet理论分析了该系统次谐运动周期解的稳定性问题,给出了Floquet特征乘子的计算公式·　通过数值仿真证实了该方法的有效性,同时分析了非定点、斜碰撞系统碰撞点位置的概率分布情况·     

对外贸易对中国经济结构影响机制的实证分析

为充分说明对外贸易对中国经济结构的影响机制,在着重使用CGE模型的基础上,结合P ro jectL ink模型中劳动力供求与价格影响决定模块,综合考察传导因素—价格作用下比较优势的差异导致经济结构的形成,以及开放条件下对外贸易对经济结构的影响,充分体现价格因素在整个宏观体系中的传导作用.     

柔性头颅模型撞击弹性板的动态响应分析

将柔性接触撞击过程处理为一个振动系统响应，采用机械网络图和求机械阻抗的方法解决了这一动态响应问题．柔性接触撞击模型考虑了头部的实际结构，把头部简化成撞击部位的头皮和头骨的质量、头部其它部分的头骨和脑液的质量、头部的刚度、头皮和脑液的阻尼系数组成的振动模型，弹性板也同样简化成由质量、刚度和阻尼构成的振动模型．采用求激振点速度阻抗的方法，得到了系统的动态撞击力、头部所受到的撞击加速度值，以及板的弹性变形、系统的固有频率等动态响应．实验数据与计算数据符合较好，证明方法是计算撞击作用下系统动态响应的实用方法，从而为头部撞击保护设计提供参考．     

弹性板受撞击的动力响应分析

文献［１］分析了弹性板受撞击的动力响应，应用该方法的条件是撞击物可视为刚体且接触局部变形与撞击力的关系已知．木文提出了碰撞过程中碰撞反力的模拟表达式，对撞击物不作任何假设，避开接触局部变形问题，只考虑碰撞过程中板的动力响应，利用冲量、动量关系和动力微分方程及数值方法求解，因此适用范围更广．文中给出了算例，与已有正确解答符合得很好．     

无约束平面框架结构冲击响应分析(Ⅰ)--公式推导

运用广义Fourier级数方法推导了无约束平面框架结构受运动刚体冲击时的瞬态动力响应公式,利用这些公式得到冲击系统动力响应解析解.在公式推导过程中得出结构系统中弹性响应的动量之和为零的结论.从公式推导可以看出,模态分析法同样可以用来解决此类冲击问题.     

无约束Timoshenko梁横向冲击响应分析

将运动刚体与受其横向冲击的无约束Timoshenko梁看成一个接触．冲击系统，用广义Fourier，级数方法推导了系统的特征方程和特征函数，得到了冲击响应的解忻解．冲击响应可以分解成弹性响应与刚性响应两部分，验证了接触．冲击系统中弹性响应的动量之和为零，从而得到刚性响应的简便求法．     

‘Numerical Linear Algebra with Applications’ impact factor for 2008 has been published to be 0.822

The Journal ‘Numerical Linear Algebra with Applications’ has received its 2008 impact factor. The impact factor for 2008 has been published to be 0.822, an increase from 0.696 in 2007. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

弹性介质中受轴向冲击载荷作用的圆柱壳的屈曲临界载荷计算分析

建立并求解了弹性介质中圆柱壳的径向位移控制方程,考虑边界条件及相容条件,得到了应力波传播及反射过程中圆柱壳的动力屈曲分叉条件.通过计算得到了不同时间段屈曲临界载荷与应力波波阵面到达圆柱壳的位置、弹性介质的刚度、壳体未嵌入弹性介质部分的长度与总长之比的关系.数值计算结果表明,弹性介质中的圆柱壳发生轴对称屈曲和非轴对称屈曲趋势一致;嵌入弹性介质部分越深、弹性介质刚度越大圆柱壳越难屈曲;屈曲临界载荷随着弹性介质刚度的增大经历了增长缓慢、增长迅速以及增长较慢3个阶段;应力波反射前波阵面通过分界面后,屈曲仅发生在应力波传播区域,反射波波阵面通过分界面前,临界载荷较小时屈曲先发生在反射端部,随着轴向阶数增大,屈曲覆盖整个圆柱壳区域,反射波波阵面通过分界面后,壳体发生的屈曲始终覆盖整个圆柱壳区域.     

新疆地区房地产价格影响因素的区域差异实证分析——基于北疆、南疆和东疆三个区域的截面数据

为揭示新疆不同区域房地产市场价格波动的区域差异,采用多元线性回归模型从房地产市场价格的供给与需求两个方面分析影响新疆北疆、南疆、东疆三个地区房地产市场价格区域波动的主要因素.研究表明:随着新疆经济社会发展,房地产的刚性需求增加,在一定程度上拉动了房地产价格的上涨,同时,由于稳定等方面的缘故及投资需求,又加剧了房地产价格的上涨.     

机构投资者的最优变现策略

在投资、变现等大宗交易过程中,资产交易价格与交易策略密切相关,因此,交易的完成过程需要很高的技巧.文章讨论了机构投资者的最优变现策略问题,假设证券价格服从几何布朗运动,以均值方差效用为目标函数,得到了最优变现策略所满足的二阶微分方程,并由差分法得到其数值解.最后,由参数的敏感性分析知:最优变现策略与瞬时冲击、市场波动率及风险厌恶系数等参数有关,但与永久冲击无关,且最优变现策略对市场波动率和瞬时冲击的变化较敏感.