固定式海洋平台结构分析程序——DASOS-J(D)的动力分析策略

本文简述了在固定式海洋平台动力分析程序DASOS-J(D)中发展及使用的各种动力分析策略。它以结构分析通用程序JIGFEX为基础,全部动力分析都可采用三维多层子结构模型。在自振特性计算、确定性或随机性动力响应分析等一系列模块中,不但考虑了我国规范和国际惯例的要求,而且发展了一些新的有效方法,使动力分析更为准确、方便与经济。     

S形剪力墙结构高层建筑的动力与静力分析

S形剪力墙结构高层建筑平面形状复杂,特别是长与高相当,不能采用刚性楼板的假定时,其动力与静力分析都是十分困难的。鉴于内存及外部设备的限制,本文采用了以下力学模型处理和JIGFEX程序技巧,较好地克服了上述困难: (1)采用了空间离散质点的动力分析模型; (2)多层子结构模式; (3)节点位移的主从关系及相应位移规格数的概念; (4)引入等价膜概念,采用简单而又较精确的计算模型; (5)采用了空间离散质点的多阶振型组合计算地震力。 昆仑饭店工程实例计算表明,上述处理是有效的,在国产TQ-18计算机上用JIGFEX程序系统对大型复杂的高层建筑进行动力与静力分析是可行的。     

应用JIGFEX程序计算全浮式气垫船全船静力强度

通过中型全浮式气垫船全船结构静力强度分析的实例,讨论了在船体强度分析中应用JIGFEX程序的若干问题:①船体构件的模型化;②子结构模式的划分与拚装;③约束条件的处理;④荷载模式的确定及调用。     

车体结构的静动力分析

叙述了客车车体结构模型化的若干问题,利用JIGFEX程序在国产719机上实现了构造复杂的客车车体静动结构计算,并得到好的计算结果。     

一种求解局部非线性结构稳态响应的方法

为了降低求解局部非线性结构稳态响应的计算量,基于子结构和阻抗缩聚提出了一种用于求解局部非线性结构稳态响应的计算方法.将局部非线性结构分解为线性子结构和非线性子结构,利用谐波平衡构造各个子结构的阻抗方程,对线性子结构进行缩聚,将局部非线性动力学方程转化为求解一组非线性代数方程组问题,通过迭代求解非线性代数方程组,求解系统的稳态响应.     

五腿四罐钢筋混凝土平台结构分析

本文用多层子结构与群论算法相结合的结构分析程序JIGFEX(Q),对具有C(?)群对称性的钢筋混凝土储油罐平台进行了内力计算。在凝聚消去内部自由度后,选择与C(?)群相吻合的组合位移作未知数,使原问题分裂成6个互不耦合的子问题:然后按本文给出的有效子问题的概念,由实际荷载分布又进一步将问题缩减成3个子问题。本文还探讨了波浪荷载转化为节点荷载以及土壤地基的模型化问题。     

用多层子结构与群论相结合的方法分析对称结构

本文采用多层子结构与群表示论相结合的方法,分析可承受任意荷载的、具有多种性质与形式的对称结构。按照这种方法,首先经凝聚消去内部自由度,然后再选择与各自的对称性相吻合的组合位移作未知数,使原问题分成一系列互不耦合的子问题,文末以工程计算实例来说明这种方法的有效性。本文的分析方法已在通用结构分析程序JIGFEX(Q)中实现。     

考虑流体和土壤耦合效应的桩基平台非线性随机地震响应分析

本文将桩基平台理想化为三维多级子结构模型。采用Krylov和Bogoliubov提出的方法将非线性土壤弹簧线性化。由广义Morison公式引入的拖曳力中的速度非线性项亦通过逐次迭代予以线性化。对线性的平台结构部分采用逐级凝聚,对最高级线性子结构模式则采用了动态修正。在每次重分析中只须对非线性的土壤刚度及阻尼进行修正,然后求解一个大大降阶的随机响应方程。计算实例表明,本文的处理方法具有良好的计算效率与精度。     

基于SiPESC平台的模态综合法研究及实现

模态综合法作为主流的动力子结构方法,可在有效的精度下缩减整体结构的自由度,特别是对大型复杂结构的动力计算具有较高的效率,已被集成到许多商业CAE软件中,因此把它集成到SiPESC平台上是一项很有意义的工作.本文实现了两种模态综合法的集成,分别是Craig-Bampton方法、多层Craig-Bampton方法.研究工作同时提出了一种高效的子结构界面点搜寻算法,所实现的Craig-Bampton方法考虑了子结构的旋转及平移,多层Craig-Bampton方法可以考虑各种多层子结构的划分方式.SiPESC平台是由大连理工大学开发的新一代的有限元数值计算软件平台,它利用了新型的软件架构和程序设计思想,因此在SiPESC平台上进行程序设计开发是十分方便的.通过构建数值算例同Nastran的计算结果进行对比,数值算例验证了本文实现方法的正确性和有效性.     

固定界面动态子结构方法研究车内噪声问题

随着社会的发展，降低车内噪声越来越受到人们的重视。由于整车结构复杂，本文采用包括软子结构的动态子结构方法，把整车模型划分为多个子结构，包括动力总成子结构、副车架子结构、车身与车内声场耦合子结构、非簧载质量子结构及多个线性和非线性软子结构等。采用固定界面模态综合法，建立整车结构车内声场流固耦合动力学模型。对于车身与车内声场耦合子结构，由于其总质量和刚度矩阵为非对称矩阵，传统的模态叠加法不能应用到耦合系统中，本文引入了左特征向量的概念，用左特征向量左乘原方程，使耦合系统微分方程得到解耦。在已建立的总系统动力学模型基础上，在时域内对前后轴分别激励时汽车振动和车内噪声特性进行仿真模拟，并通过台架试验对仿真结构进行验证。     

多重子结构法在非线性控制系统中的应用

多重子结构法是计算结构力学程序系统采用的最广泛的方法之一，由于计算结构力学与最优控制存在模拟关系，本文同样基于此法对非线性控制系统进行计算，并编制了相应的程序系统。本文工作进一步说明了计算结构力学与最优控制理论存在模拟关系。     

基坑围护结构空间分析软件包的研制

对深基坑围护结构采用简化的;空间计算模型,即土体按平面问题分析,围护支撑结构空间问题分析。计算程序使用三维杆系有限元分析,在程序中设置了子结构模块,并为计算程序配置了前后处理程序,可在５８６微机上运算多道内支撑的大型深基坑。     

基于滑模理论的建筑结构分散稳定控制

基于大系统分散控制思想,将大尺度高阶建筑结构系统分解为多个子结构系统;子结构之间的相互耦合作用视为有界广义力,得到以状态方程形式的子结构模型。利用滑模理论的抗摄动条件,设计具有全局稳定的子结构滑动模态轨迹,利用子结构系统局部状态实现全局稳定的控制力条件,并以参数ρi实现各子结构间的调节,建立稳定的分散控制格式。在控制算法中采用了准滑模控制方法,克服变结构滑动模态中的抖振影响。利用本文方法,对20层钢结构基准模型在地震激励下的控制进行设计并数值仿真,验证了该方法的有效性。     

基于输出的建筑结构分散滑模控制

大尺度结构分解为多个低阶子结构,子结构间的相互作用视为作用于子结构的有界扰动。本文提出了一种基于部分位移、速度输出反馈的建筑结构分散控制方法。分析了输出坐标下子结构稳定滑模的存在条件,得到输出坐标下子结构稳定滑模面方程。建立了基于输出的稳定分散控制格式,其中控制力非线性部分保证结构全局状态收敛至设计的滑模面,线性部分使建筑结构闭环子结构系统渐进稳定。以一20层钢结构基准模型在地震激励下的控制为例,验证了该分散控制的有效性。研究表明,使用部分位移、速度输出信号可以设计基于全局稳定的建筑结构分散滑模控制。所提控制方法有效抑制了大尺度建筑结构振动响应,避免了滑模设计所需的复杂坐标变换,简化了基于输出的稳定滑模设计。     

大型转子-基础-地基系统的非线性动力分析

针对实际工程中的大型机组，在线性理论分析基础上，引入转子系统的非线性油膜力项，采用子结构模态综合法，形成一个比较接近实际大型汽轮发电机组的包括陀螺转子-非稳态非线性油膜转承-弹性基础-地基系统的非线性系统计算模型。通过对系统方程进行分块直接积分求解，得到了不同位置的轴承在不同转速和不同转子偏心量下引起的系统非线性动力学现象，为大机组的非线性分析和改进提供较完善的理论分析和计算的基础。     

基于键合图法的多个子结构自由界面模态综合法研究和应用

将键合图方法用于动态子结构研究,提出了一种求解多个子结构自由界面模态综合法的新方法。通过一系列物理和数学上的分析,详细推导出多个子结构自由界面模态综合法的计算过程。在本文给出的算例中,基于键合图方法的自由界面模态综合法,通过建立各个子结构的状态空间方程,计算子结构相应的特征值矩阵和振型矩阵;这些子结构在进行模态综合后,获得整体结构的特征值矩阵和振型矩阵,该结果和原来整体结构完全相同,这进一步说明了本文提出的新方法的正确性。运用本文提出的方法建立状态空间方程,在子结构的模态综合过程中,不会产生系统特征值的增失根问题,确保了子结构在综合后其整体结构模态信息的完整性。     

程序简讯

JIGFEX程序系统及DITSF语言翻译器JIGFEX程序系统及DITSF语言翻译器,是由大连工学院工程力学研究所的同志们研制成功的。该项工作曾于1981年12月13日由教育部科学技术局组织了技术鉴定,来自科研、高校系统的19个单位的专家们,在会上一致肯定了这项研制工作,且给予了高度评价。     

连结子结构与自由界面模态综合法在非线性动力分析中的应用

本文提出了一种由线性连接元和非线性连接元组成的连接子结构，并将这种连接子结构用于自由界面的模态综合技术。利用非线性振动理论的渐近方法，求得经模态综合法降维后系统方程的近似解析解。从而将具有连接子结构的自由界面的模态综合技术推广应用到具有局部非线性的复杂结构系统的动力分析，为利用非线性振动理论的渐近方法及动力系统理论进一步研究高维非线性动力学系统的振动特性、分岔及混沌行为创造了一种新的途径。算例表明，该方法具有足够的精度。     

桩基承载力计算程序GPILE

介绍了单桩和群桩承载力计算程序 GPILE。该程序利用 P-Y曲线、T-Z曲线和 Q-Z曲线将土体与桩之间的相互作用模拟为一系列非线性弹簧 ,然后通过迭代求解桩的变形和内力。在计算群桩时可以考虑群桩效应。另外 ,还可以在桩基上增加上部结构 ,从而考虑桩基和上部结构的共同作用     

程序简讯(十八)

JIGFEX程序系统及DITSF语言翻译器JIGFEX程序系统及DITSF语言翻译器,是由大连工学院工程力学研究所的同志们研制成功的。该项工作曾于1981年12月13日由教育部科学技术局组织了技术鉴定,来自科研、高校系统的19个单位的专家们,在会上一致肯定了这项研制工作,且给予了高度评价。