弹性——粘弹性复合结构的动态载荷识别

提出了一种识别弹性－－粘弹性复合结构动态载荷频域方法。首先将复合结构利用约对值模态应变能方法（ＡＶＭＳＥ）进行模态分析而获得模态参数，其次在频域中通过模态变换法求得动态载荷谱。通过两个算例说明方法的应用，其结果表明该方法是有铲的，识别精度是好的。并对该方法应用中的一些问题进行了讨论。     

基于独立分量分析的多源动态载荷识别方法

提出了基于独立分量分析的多源动态载荷识别方法, 解决了在结构系统未知 的情况下载荷波形的识别问题. 该方法基于结构在多源动态载荷作用下, 其响应是载荷与对 应的结构脉冲响应卷积的原理, 并假设载荷源相互统计独立. 与既有的载荷识别方法相比, 该识别方法特点表现在: 结构质量, 刚度及阻尼等信息可以完全未知, 但以实际 载荷间的独立性为优化目标; 用互信息来度量识别载荷间的独立性, 通过梯度下降算法取消 识别载荷间的各阶相关性, 使识别载荷间基本满足相互独立; 从波形的角度来进行载荷识别. 通过数值仿真表明: 该方法对测点, 噪声, 不同载荷形式及不同结构有较好的鲁棒性; 识别 载荷与实际载荷在归一化条件下, 识别载荷与实际载荷相关性系数约为1.     

挖掘机工作载荷谱识别方法研究

为了快速准确地识别挖掘机等工程机械的工作载荷谱，基于时域内动应变响应与载荷的关系，提出一种新的工作载荷谱识别方法．首先，采集工作中的挖掘机结构上若干测点工作应变谱；其次建立有限元模型，通过有限元方法计算挖掘机在各种可能外载的单位载荷下的应变；最后，建立实测响应与数值模拟测点单位应变之间的关系，通过时间迭代求解结构响应与载荷间关系的线性方程组得到工作载荷谱．为说明方法的实用性和有效性，通过在结构上选择的7个基底测点的假设应变谱和数值模拟单位应变，获得挖掘机样机的工作载荷谱．文章最后讨论了在本文所提方法基础之上求解结构关键位置疲劳应力的方法．     

动载荷识别的广义域模态模型及其精度分析研究

基于广义域模态模型提出了一种仅用系统响应输出识别动态载荷的方法。以系统中的其它点作激励点来代替常常为不可达的实际载荷作用点，通过辨识得到系统模态参数并在模态和物理两种坐标下对动态载荷作出估算，从而避免通常对系统修改结构或改变边界条件而导致的识别误差。对该模型的误差传播牧场性与识别精度分析结果表明该方法能适用于工程实际动载荷测量。     

基于线性多点逼近的载荷识别方法

利用结构响应信息进行载荷识别是结构工程重要研究内容之一.本文提出了基于时空多点线性逼近的动载荷识别方法,利用特定的载荷基函数在空问和时间上多点线性组合逼近结构的未知荷载输入,实现结构载荷的参数化表达,使得载荷识别反问题归结为一个多点权重系数求解问题.所建立的识别方法不需要对结构模型预先进行模态分析,采用一个常系数矩阵对...     

智能结构载荷识别的有限元反分析方法

利用阻尼最小二乘法建立了一种识别作用于结构上的载荷的大小和位置等参数的反分析方法。该方法能够根据结构中部分点的位移测量值进行载荷识别,并与有限元法和有限差分法相结合以增强它的适用性。算例表明该方法的有效性。     

区间参数结构平稳随机载荷识别方法

针对贫信息下不确定性结构的随机载荷识别问题,使用基于Taylor展开的区间分析方法,提出了一种不确定性结构随机载荷识别的非概率区间方法。该识别方法在频域中进行,识别时使用区间变量描述工程结构中的不确定性参数。基于测点的响应谱密度函数,首先对不确定性参数的名义值点进行随机载荷识别,其次计算载荷关于不确定性参数的灵敏度,最后基于区间扩张理论获得识别载荷谱的上下界值。算例结果表明,使用区间方法得到的不确定性结构的载荷谱识别区间界值都能完全包含载荷真值,此方法能够在结构设计时给出更为可靠的载荷工况。     

时域内多源动态载荷的一种计算反求技术

载荷在时域内可用一系列脉冲或阶跃的核函数来表示，系统的响应是载荷与核函数相对应响 应的卷积分. 在线性时不变的假设下，对系统动力响应的卷积分进行离散，并在此 基础上分析载荷识别反问题的不适定性. 针对测量的响应数据中存在噪声时载荷识 别的困难，探讨了稳定近似识别载荷的一些方法，包括零相位滤波技术、几种正则 化方法和优化策略. 数值仿真算例表明，所述的载荷识别方法能够在响应数据含 有噪声的情况下，有效稳定地实现多源动态载荷的重构.     

动态载荷识别的时域正演方法

本文给出了离散系统动态载荷识别的一种新的时域分析方法，它是用正分析的手段来求解反问题的。在实测信息自由度数不少于待识别荷载自由度数的前提下，本方法克服了传统作法＾［５］－［９］中识别精度受测量信息数目限制的缺点。文中算例表明，只要实测信息真实，那么在理论上本方方法将得到精确解。此外，本文应用奇异值分解技术来求解矛盾方法组，这样即使在系数阵秩亏损的情况下，仍可求得最短范数的最小二乘解。     

结构动态载荷识别的精细逐步积分法

对比例阻尼系统给出了基于精细逐步积分法的动态载荷识别方法。首先将系统进行模态坐标变换得到无耦合运动方程 ,然后应用精细逐步积分法构造一种高效精确的载荷识别公式 ,再由量测到的结构动态响应求出动态力的时间历程。数值算例验证了本方法的识别精度是好的     

Forces and Moments of the Liquid Finite Amplitude Sloshing in a Liquid-Solid Coupled System

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｓｐａｃｅ,ｔｈｅｃｏｕｐｌｅｄｄｙｎａｍｉｃｓｒｅｌａｔｉｖｅｔｏｌｉｑｕｉｄｓｌｏｓｈｉｎｇｉｓｏｆｔｅｎｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ[1].Ｉｎａｓｐａｃｅｃｒａｆｔｄｙｎａｍｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ ,ｔｈｅｌｉｑｕｉｄｓｌｏｓｈｉｎｇｕｓｕａｌｌｙｃｏｕｐｌｅｓｗｉｔｈｒｉｇｉｄｍｏｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅ ,ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｆｌｅｘｉｂｌｅａｐｐｅｎｄｉｘｅｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎ .Ｏｎｏｎｅｈａｎｄ ,ｔｈｅｍｏｔ…     

GEOMETRIC DRAWING METHOD FOR FORM-FINDING AND FORCE-FINDING FOR TRIANGULAR PRISM OF TENSEGRITY

力学和几何学是密不可分的,本文给出了一种几何作图法进行端面平行时张拉整体三棱柱的找形方法和作图确定自平衡内力大小的找力方法,并推导出找形后张拉整体三棱柱自平衡内力的力密度计算公式,通过算例验证了几何作图法找形与找力的正确性。几何作图法找形和找力方法操作简单,直观可控,可以在CAD软件中实现,甚至可以纸上手绘实现;自平衡力密度公式简单,表达直观,是力密度法的一种几何实现。     

Discrete-to-Continuum Limit of Magnetic Forces: Dependence on the Distance Between Bodies

We investigate force formulae for two rigid magnetic bodies in dependence on their mutual distance. These formulae are derived as continuum limits of atomistic dipole–dipole interactions. For bodies that are far apart in terms of the typical lattice spacing we recover a classical formula for magnetic forces. For bodies whose distance is comparable to the atomistic lattice spacing, however, we discover a new term that explicitly depends on the distance, measured in atomic units, and the underlying crystal lattice structure. This new term links the classical force formula and a limiting force formula obtained earlier in the case of two bodies being in contact on the atomistic scale.     

顺层边坡弯曲破坏的力学分析

本文对顺层边坡在纵向力和横向力联合作用下发生表层弯曲破坏现象进行了力学分析, 还推导了理论计算公式, 最后讨论了一个实例。     

Vibration of arbitrarily shaped membranes with elastical supports at points

This paper presents a new method for solving the vibration of arbitrarily shaped membranes with elastical supports at points. The reaction forces of elastical supports at points are regarded as unknown external forces acting on the membranes. The exact solution of the equation of motion is given which includes terms representing the unknown reaction forces. The frequency equation is derived by the use of the linear relationship of the displacements with the reaction forces of elastical supports at points. Finally the calculating formulae of the frequency equation of circular membranes are analytically performed as examples and the inherent frequencies of circular membranes with symmetric elastical supports at two points are numerically calculated.     

Analysis and numerical simulation of magnetic forces between rigid polygonal bodies. Part I: Analysis

The mathematical and physical analysis of magnetoelastic phenomena is a topic of ongoing research. Different formulae have been proposed to describe the magnetic forces in macroscopic systems. We discuss several of these formulae in the context of rigid magnetized bodies. In case the bodies are in contact, we consider formulae both in the framework of macroscopic electrodynamics and via a multiscale approach, i.e., in a discrete setting of magnetic dipole moments. We give mathematically rigorous proofs for domains of polygonal shape (as well as for more general geometries) in two and three space dimensions. In an accompanying second article, we investigate the formulae in a number of numerical experiments, where we focus on the dependence of the magnetic force on the distance between the bodies and on the case when the two bodies are in contact. The aim of the analysis as well as of the numerical simulation is to contribute to the ongoing debate about which formula describes the magnetic force between macroscopic bodies best and to stimulate corresponding real-life experiments.      

非定常短轴承油膜力公式的变分修正

本文采用了变分方法对非定常短轴承的油膜压力分布公式进行了修正，既保留了短轴承公式的简洁形式，又使其适用于大长径比轴承。得出了具有足够精度、适合轴颈大扰动情况下的有限长圆柱轴承非定常油膜力的解析公式。与差分充零算法相比，短轴承公式的结果在轴承长径比为0．6时，误差已经超过百分之二百，而本方法计算结果的误差小于百分之五。因此采用本方法既提高了短轴承油膜力公式的计算精度，又保持了油膜力公式的简洁形式，不失为进行转子-轴承系统非线性动力分析的一种有效方法。     

明渠层流近床面颗粒拖曳力研究

泥沙颗粒受到的拖曳力是泥沙运动的主要驱动力，而当前应用于计算流体力学-离散颗粒法(CFD-DPM)耦合模型进行水沙运动模拟的泥沙颗粒拖曳力公式均没有考虑明渠流底床边壁作用的影响。求解不可压缩Navier-Stokes方程，对明渠层流不同雷诺数条件下床面附近不同高度处颗粒所受拖曳力进行了模拟，根据模拟结果变化规律，提出了综合考虑床面和水流惯性对标准拖曳力影响的修正拖曳力计算公式。与常用的单颗粒标准拖曳力公式和考虑遮蔽效应的多颗粒拖曳力公式相比，采用本文修正公式得到的水沙作用力更接近高精度数值解，应用于CFD-DPM输沙模拟获得的输沙结果与输沙率公式结果一致，应用分析表明输沙模拟应当采用粗糙底床边界。     

Two-dimensional bilinear oscillator: group-preserving scheme and steady-state motion under harmonic loading

We study the dynamic behavior of a single-mass, two-degree-of-freedom bilinear oscillator, whose restoring force obeys a bilinear elastoplastic law. For the purpose of calculation we develop a group-preserving scheme utilizing the internal symmetry group of the model in the plastic phase so as to satisfy the yield condition exactly at each time step. Then the oscillator is subjected to biaxial harmonic excitations, and the responses are displayed. Based on circular motion assumption and harmonic balance method, the closed-form formulae to estimate the steady-state responses are derived, which are then compared with the results calculated by the group-preserving scheme. The accuracy of the formulae is thus confirmed. Simple formulae to select minimum driving force amplitudes or maximum yield forces which cause the bilinear oscillator steadily oscillating in the plastic phase are derived. For the benefit of engineers’ use we also derive closed-form formulae to decide the force ratios required to sustain the user-specified dissipation per cycle.     

回传波矩阵法在杆系结构静力分析中的应用

回传波矩阵法最初是由Pao等人分析二维框架结构动力响应时提出的。对于三维杆系结构的静力分析，为了确定结构的位移和内力，先要建立传递分配矩阵和载荷源向量，这可通过列出所有节点的静力平衡方程和位移协调方程来实现。同时，通过分析每根杆近端位移和远端位移的关系，建立结构的回传波矩阵（重分配矩阵）。在此基础上求解线性方程组，就可以得到结构的位移和内力。本文推导了空间杆系结构的有关矩阵方程式，并给出了一固定梁的两端弯矩求解算例。