约束位置的修改对振动模态的影响

结构的约束位置对其固有振动特性有重要的影响，因此计算固有振动特性对约束位置的敏度是结构优化以及模型校正等的重要基础性工作．本文从广义变分原理出发，建立了约束位置的小修改导致的固有值和振动模态增量的方程，针对模态增量方程的求解，提出了一种处理原本征函数空间不完备的方法，从而可以在扩展的原本征函数空间内对振型增量进行展开．针对模态截断问题，本文又提出了一种“模态展开＋幂级数民开”的混合展开法，这种展开法的收敛性好，收敛程度易于估计，实用方便．     

高拱坝伸缩横缝间布设抗震钢筋的动力反应分析

应用动力非线性子结构理论,对设置伸缩横缝的小湾高拱坝实际工程结构抗震分析中的坝体横缝加抗震钢筋问题进行了研究。讨论并建立了坝体伸缩横缝在地震荷载作用下穿越缝间抗震钢筋的数学模型,给出了动力非线性子结构法考虑缝间抗震钢筋影响的求解公式;并就正常高水位常与低水位两种水位工况,对坝体的抗震性能进行了计算分析。讨论了在地震荷载作用下抗震钢筋对坝体横缝张开度、坝体应力以及加速度响应的影响。     

结构的多机并行分析I——结构的并行有限元方法

本文详细分析和讨论了结构分析的并行有限元方法—并行预处理共轭梯度法(以下简称PPCG法)。着重讨论了基于自带存储器的多处理机系统的并行预处理算法问题,并由此提出了两种PPCG法:PPCG1和PPCG2法。这两种方法适用于以单道剖分(one-way dissection)的子结构法为基础的并行分析。由于这种剖分法产生的结构刚度矩阵具有箭头形状,可独立地消除各子结构的内部自由度,并且不会在刚度矩阵中产生新的非零元素,因此很适合具有较多处理机的并行机系统对复杂结构进行的并行分析。     

模态分析与动态子结构方法新进展

综述在模态分析与动态子结构 方法研究的一些最新进展.首先回顾经典的位移展开定理和模态叠加原理.为了加速 经典方法的收敛速度、提高计算效率, 进一步介绍两个新的结构位移展开定理(采用 固定界面模态的位移展开新定理, 给出采用低阶固定界面模态的高精度位移展开式; 采用混合模态的位移展开新定理, 给出采用低阶混合模态表示的高精度位移展开式) 和相应的动力学新解法.相应上述3个位移展开定理, 介绍采用解析推导的方法构造 出3类 动态精确子结构方法, 各种子结构模态综合法实质上都是它们的某种近似与变化形式, 从而 形成系统的动态子结构分析技术.上述介绍的模态分析与动态子结构方法新进展与经典模态分析技术一起形成 结构动力学分析技术的系统理论.     

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。     

柴油机曲轴整体结构的三维有限元分析

本文采用子结构方法对柴油机曲轴整体结构进行了三维有限元分析，对曲轴这种复杂的工程结构问题通过分成子结构进行求解可以建立更加灵活合理的结构模型，也可降低方程组的阶数，节省大量的重复计算工作，使我们能够在没有大机器的情况下，用很少的内存容量解算大自由度数的题目。     

有多阶固有频率要求的组合结构设计

在各子结构的振动固有特性（固有频率、振型）已知下，通过设计子结构间的连接元件，使得组合结构的多阶固有频率得到满足。在组合结构动力重分析中，以各子结构的剩余附着模态作为其保留模态的补充，进行模态缩减，保证了计算的精度，提高了计算速度。对具有刚体模态的子结构采取了移频处理技术。文中给出的两个设计计算实例，表明了本文方法的有效性。     

刚接与铰接混合连接杆系结构的几何非线性分析

本文提出用子结构原理解决具有刚接与铰接混合连接空间杆系结构的几何非线性分析,实现其非线性稳定性分析的载荷-位移全过程跟踪。该法无须单独推导刚接、铰接以及一端刚接一端铰接单元的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵,而可以直接由空间梁单元退化得到,而且可以将平面问题与空间问题、刚接与铰接混合连接体系进行统一处理,算例表明,本文方法对于杆系结构的统一和整体分析是有效的。     

有多阶固有频率要求的组合结构设计

在各子结构的振协固有特性已知下，通过设计子结构间的连接元件，使得组合结构的多阶固有得到满足，在组合结构动力重分析中，以胳子结构的剩余附着模态作为基保留模态的补充，进行模态缩减，保了计算的精度，提高了计算速度。对具有刚体模态的子结构采取了移频处理技术，文中给出的两个设计计算实例，表明本文方法的有效性。     

改进的直接部件模态综合法

Yee和Tsuei提出的直接部件模态综合法将自由界面模态综合法与频响函数相结合 ,简化了计算过程、减少了计算量 ,并便于与实验模态分析相结合。本文在其基础上利用矩阵级数展开的方法将被截断高阶模态的贡献用保留模态和系统物理特性矩阵精确表达 ,结合分块计算方法 ,进一步减少了计算量并有效地提高了计算精度 ,且确定了模态截断准则。数值算例表明其行之有效     

桥梁主梁断面气动特性计算

采用雷诺平均Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程和在连续方程增加压力对时间导致数项的拟压缩性方法，计算桥梁主梁断面气动特性，数值计算过程采用基于中心差分近似和Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ时间推进的格点有限体积多重网格法，湍流模式采用Ｂａｌｄｗｉｎ－Ｌｏｎｍａｘ代数模式，以虎门桥主梁断面计算为例，计算的空气动力特性与风洞试验数据吻合很好，本文方法具有占机内存小，计算时间短的优点。     

无限元与相同子结构串的一致性及其算法

讨论了无限元方法￣［１］与相同子结构串分析￣［２］的一致性，综合文［１］和［２］得到一种通用算法，依据文［３］尚可应用于ＬＱ控制问题，且提出一种直接求出转移矩阵的算法，具有简便和较高精度的优点．     

Eigenproblem of substructure chain and the expansion solution

In this paper, a new method for dealing with substructure chain is presented. Here, a substructure chain means a structure consisting of a number of identical substructures connected in series. This method is parallel to the expansion method in the structural analysis according to the transverse section. The method of shift invariance and that of initial parameter and transfer matrix, their mutual-relation and combined use, as well as the analysis of the eigenproblem on the transverse section, and the expansion method based on the eigenvectors are described in this paper. Project supported by National Natural Science Foundation of China.     

MOVING MODEL ANALYSIS OF THE INITIAL COMPRESSION WAVE IN TUNNEL FOR HIGH-SPEED TRAINS1)

利用动模型实验方法,主要研究列车头型横截面变化对初始压缩波的影响。结果表明,在列车最大横截面积和流线型部分长度相同的情况下,列车头部流线型部分的平均横截面积和截面变化率均会对初始压缩波的压力峰值产生影响,平均横截面积决定了初始压缩波形成时的强度大小,截面变化率则通过影响初始压缩波的压力梯度,决定在隧道传播过程中初始压缩波压力峰值的衰减程度。     

Optimization of a pentagonal cross section of the truck crane boom using Lagrange’s multipliers and differential evolution algorithm

The cross sections of truck crane booms are complex box-like cross sections which should provide continuous stress distribution. It is difficult to analytically determine the optimal relations among geometric parameters of such cross sections. The paper deals with the method for determination of relations among geometric parameters in order to reach the optimal shape of the cross section. The method is based on Lagrange’s multipliers used for determination of extreme values. The optimization of geometric parameters has been also done by the algorithm of Differential Evolution (DE). The optimization of cross section is based on the strength criterion. The results of applied methods have been verified by means of numerical example for an existing solution. The comparative analysis of the results of both methods has been done, too.     

层状地基中的单桩沉降分析

本文利用薄层法得出层状地基在内、外部荷载作用下的位移格林函数,并由此结果求得层状地基的柔度矩阵。在此基础上,文中利用子结构法分析单桩的沉降问题,并与工程实测进行了比较,二者较为一致,说明了本文方法的有效性。     

轨道系统高频振动分析的动态子结构法

提出了包含钢轨断面弹性变形、轨下不连续支承、横垂向交叉导的轨道高频振动分析模型。根据轮轨特点,提出适合轮轨高频振动分析的阻抗聚缩法。预测结果与试验结果吻合较好。分析表明约８００Ｈｚ以下,钢轨振动表现为整体振动,再高频率钢轨发生断面弹性变形的振动。我国轨道系统第一、第二、阶二振频率分别为１５０Ｈｚ和３２０Ｈｚ,ｐｉｎｎｅｄ－ｐｉｎｎｅｄ共振频率的１２８０Ｈｚ。     

分析层状半空间对入射地震波响应的改进模型

采用层内位移线性近似的薄层元及基岩半空间刚度的Ｔａｙｌｏｒ级数展开技术，利用基岩地震动三分量反算入射波振幅，建立了层状半空间场地地震波响应分析的一种改进模型，分析了层状半空间对倾斜入射ＳＨ，ＳＶ和Ｐ波的动力响应．结果表明，本文模型不仅具有较高精度，而且非常便于数值处理和计算机编程     

梯形截面直齿零件挤压过程变形力规律的数值模拟

本文采用上限单元技术(UBET),对非完全轴对称单元、推导出梯形截面直齿零件的挤压速度场公式,并成功地模拟了挤压过程中变形力的变化规律,理论计算结果与实验结果比较吻合.