基于非概率模型的结构可靠性优化设计

结构设计受控于诸多因素的不确定性。基于可靠性方法的优化设计是结构设计的合理途径。不确定结构的可靠性优化设计，通常是用概率模型求解。但概率模型的应用是以有足够的数据信息为基础的。且结构的概率可靠性优化设计通常计算量很大，设计效率低。本文基于不确定性的凸集模型描述，提出了一种不同的基于非概率可靠性的结构优化设计模型。它只需知道不定参量的界限，而不要求其分布型式。可显著降低可靠性优化的计算工作量。且由于对初始数据的要求低，具有较强的适用性。实例计算表明文中方法是实用和有效的。     

爆炸衬砌试验研究

给出了爆炸衬砌的定义。介绍了爆炸衬砌技术的施工工艺和衬砌机理。推导出爆扩料仓半径的计算公式。分析了爆炸对周围土壤物理、力学性质的影响。指出装药药量及其在料仓中的位置是影响衬砌效果的重要因素。研究结果表明 ,砂浆衬砌外侧存在一个抗剪强度明显高于原状土体的土质外衬。爆炸衬砌在地下土层中形成的是一个砂浆与土体的复合衬砌。     

液体双折射方法及其在流场测量中的应用

本文研究了流体双折射的实验方法及双折射液体的基本性质。计论了两种力学—光学关系式之间的一致性。从理论及实验上证实了用流体双折射方法进行二维流场测量的优越性。提出了实验数据的处理方法。给出了几种流场的等色线图。定量分析了两个流场。     

WKBJ近似保辛吗?

WKBJ短波近似是最常用的有效求解方法之一。保守体系的微分方程可用Hamilton体系的方法描述,其特点是保辛。保辛给出保守体系结构最重要的特性。但WKBJ短波近似却未曾考虑保辛的问题。本文给出验证近似解保辛的条件,并指出WKBJ近似难于保辛。然后给出正则变换的摄动保辛方法。数值例题展示了提出的保辛算法的有效性。     

基于随机有限元的非线性结构稳健性优化设计

结合结构优化技术和摄动随机有限元方法研究了非线性结构稳健设计问题。将结构稳健性优化设计问题构造为双目标优化问题。优化目标包含结构性能函数的期望值和标准差。约束函数的变异也给予考虑，并采用基于函数梯度的算法进行求解。为对具有路径相关特征的非线性结构性能及结构响应的平均值及标准差进行分析。本文采用缩减的随机变量，提出了基于增量法的摄动随机有限元计算格式。在此框架下，进一步提出以一般泛函形式表达的结构性能的平均值和方差及其灵敏度的计算格式。为显示方法的有效性。文中给出几个数值算例。     

用空气喷射装置阵低导管螺旋浆空泡噪声的研究

本文介绍用人工喷入空气的方法降低导管螺旋浆空泡噪声的试验和理论研究。文章报告了模型试验装置和试验结果。试验表明,这种装置在1KHZ～40KHZ的频率范围内可使噪声降低。5db～20db。文章详细分析了喷气降噪的机理。通过计算发现,它与试验结果相当一致。从而说明人工喷气是大幅度降低螺旋浆空泡噪声的最有希望的方法。     

环扇形悬臂板的弯曲问题

本文对受有边界集中载荷的环形悬臂板提出了一个解析解。求解的方法是采用曲线坐标变换,两次求解相应的调和方程,推导出解的一般形式。然后利用边界条件确定通解中的待定常数。本文的方法完全通用于求解环扇形板任意边界条件下的弯曲问题。文中给出了数字实例。其理论结果与激光散斑法求得的实验值是一致的。     

2007年激光市场和技术

本文叙述了2007年激光市场及相关的技术状况。2007年的激光市场规模预计为60亿美元，比去年增加8%。半导体激光器的销售额占总数的一半以上。半导体激光器的主要应用是光学数据储存和长途光通讯。非半导体激光器具有比较强大的激光能力和广泛的应用，但是比较复杂。非半导体激光器主要用于与半导体及汽车商业有关的材料加工。非半导体激光器的第二个用途是与整容化妆有关的医学治疗。光纤激光器是最有魅力的非半导体激光器。     

深水波理论的新进展

大海是令人神往的。诗人们愿意用大海来抒发感情。更重要的是,在大海中蕴藏着丰富的能量、矿物和生物资源。即使在交通十分发达的今天,它仍不失为沟通世界各大洲的重要渠道之一。但是,大海并不总是那样平静那样驯服。咆哮起来,惊涛骇浪可以折断巨轮,倾覆平台;海啸和风暴潮可以冲决堤坝,破坏海工建筑,吞噬成千上万人的生命。要征服大海不是一件轻而易举的事。人们尊敬古代那些开拓海上通道的先驱者。在中国历史上就有这样      

蠕变－弹塑性－损伤耦合响应的有限元分析

本文处理各向异性非线性材料的蠕变。弹塑性－损伤耦合响应的数值计算。建议了一个计算应力的三级向后欧拉积分算法。导出了一个利用Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ迭代的一般的直接应力返回映射算法。同时求解应力向量和蠕变、塑性、损伤的内状态变量。也导出了用于全局Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈ－ｓｏｎ迭代过程的一致性切线矩阵公式。给出的数值例题结果表明所提出的算法和公式在模拟耦合本构行为上的能力和可靠性。     

ANALYSIS ON IMPACT RESPONSES OF UNRESTRAINED PLANAR FRAME STRUCTURE(Ⅰ)-FORMULA DERIVATION

The generalized Fourier-series method was used to derive the impact responses formula of an unrestrained planar frame structure when subjected to an impact of a moving rigid-body. By using these formula, the analytic solutions of dynamic responses of the contact-impact system can be obtained. During the derivation, the momentum sum of elastic responses of the contact-impact system is demonstrated to be zero. From the derivation, it is seen that the modal method can also be used to solve this kind of impact problem.     

ANALYSIS ON IMPACT RESPONSES OF UNRESTRAINED PLANAR FRAME STRUCTURE(Ⅰ)—FORMULA DERIVATION

Introduction Recently,therehavebeenconsiderablestudiesontransientresponsesandwave propagationofrestrainedstructureswhicharebeingimpacted[1,2].But,fortheunrestrained structures,therearefewrelativeliteratureshavingbeenpublished.Unrestrainedstructures aremai…     

ANALYSIS ON TRANSVERSE IMPACT RESPONSE OF AN UNRESTRAINED TIMOSHENKO BEAM

A moving rigid-body and an unrestrained Timoshenko beam, which is subjected to the transverse impact of the rigid-body, are treated as a contact-impact system. The generalized Fourier-series method was used to derive the characteristic equation and the characteristic function of the system. The analytical solutions of the impact responses for the system were presented. The responses can be divided into two parts : elastic responses and rigid responses. The momentum sum of elastic responses of the contact-impact system is demonstrated to be zero, which makes the rigid responses of the system easy to evaluate according to the principle of momentum conservation.     

随机振动离散分析方法

本文提出了随机振动的离散分析方法,给出了一种可以求瞬态乃至稳态均值和均方响应的递推公式,并证明了它的无条件稳定性。应用该公式可以求出线性和等价线性化的非线性振动系统的精确稳态均值和均方响应。     

建筑结构对爆破震动的响应预测

介绍了一种在爆前即能预测建筑结构对爆破震动的响应的方法。通过预测结构地基的震动波形计算结构的抗震设计反应谱 ,用动力分析法计算结构在爆破震动作用下的响应。预测结果为结构所受内力的定量数值 ,并且还可通过不同延期时间下的预测结果比较 ,为爆破设计选取最佳延期时间。实际应用表明 ,预测结构可靠。此方法可用于预测结构在爆破震动作用下的安全性。     

一种弹性波反演的快速迭代解法

本文研究弹性波反演的数值解法,通过求低频响应值的残差最小和利用有限元及振型分解法计算弹性波正问题的低频响应值,给出了一种弹性波反演的快速迭代解法。该算法允许引入反演参数的约束条件,计算效率很高;尽管一般只能得到弹性波反问题的近似解,但收敛性很好,因此可应用于为其它弹性波反演解法提供较好的初始值。     

Three dimensional dynamic electromechanical constitutive relations for ferroelectric materials

We propose, in this paper, three dimensional constitutive relations suitable for describing the dynamic electromechanical responses of ferroelectric materials. Our approach is phenomenological and is based on the assumptions that the macroscopic electrical properties can be represented by electric dipoles whose magnitude and direction can be altered by external stimuli. The constitutive relations for the stress and the electric displacement take into account the transient and instantaneous responses of the dipole moments and the transient response of domain switching. A specific respesentation of the theory is also derived; this representation is suitable for studying the responses of ferroelectic materials to dynamic mechanical loading and rapidly applied electric field.     

Iterative solution of the dynamic responses of locally nonlinear structures with drift

Considering the operating point drift in the dynamic responses of locally nonlinear structures, a new iterative method based on describing functions is introduced to solve for the steady-state frequency response. Drift in the operating point arises in the presence of asymmetric nonlinearity, pre-deformation or static loads. In this study, the internal nonlinear forces are expressed using describing functions. The complex equations governing the responses of multiple frequency components are established and are iteratively solved using the Inverse Matrix Update Method. The nonlinear frequency responses can thus be rapidly obtained, and the validity of the method is verified by simulations. The presented method can be applied to large-scale structures with multiple nonlinear elements.     

非高斯结构首次超越分析的概率模型

利用Fleishman近似,通过非高斯结构动力响应的前四阶中心矩,将分布未知的结构响应过程变换为标准高斯随机过程,提出非高斯结构动力响应的平均穿越率计算公式,并考虑初始条件和群穿尺寸的影响,修正平均穿越率的计算,在此基础上,利用传统Poisson模型,建立非高斯结构首次超越分析的概率模型.算例分析表明,本文提出的概率模型可以在结构随机振动分析或试验与检测数据的基础上,分析非高斯结构的首次超越问题,并克服了传统高斯模型所固有的诸多缺点.     

基于虚拟响应信号的结构参数时域辨识研究

在充分考虑线性动力系统的时域响应特性以及小波包分析的频率空间剖分特性的基础上,提出了一种基于虚拟响应信息提取的信号去噪新方法.虚拟响应虽然没有在结构动力检测过程中真实发生,但却是在某种激励下可以实现的一个响应,因此,根据虚拟响应信息同样可以进行结构系统的动力识别.数值研究表明,对于地脉动响应这种有效信号频带与噪声频带相互覆盖的低信噪比信号而言,小波阈值去噪法已无能为力,而基于虚拟响应信息提取的信号去噪方法则有较好的去噪效果.