OpenSees 混合模拟试验技术发展与应用

将现代结构地震性能模拟与试验分为整体结构模拟试验和子结构模拟试验两类. 在此基础之上详细 讨论了混合模拟试验的基本概念背景及其应用与发展现状. 结合面相对象有限元程序OpenSees 的高层程序 架构和并行计算程序架构, 详细论述了基于OpenSees 的4 种混合模拟试验系统, 并简要介绍了多尺度一体化 混合建模的概念与应用. 证明基于商业或非商业有限元软件平台开展混合模拟试验是可行的; 混合模拟试验 所要处理的核心问题是如何将不同的有限元软件平台以及各个试验站点的设备联系起来, 并实现相互之间的 协同工作. 混合模拟试验在强震作用下结构连续倒塌问题的研究中具有一定的优势. 指出混合模拟试验这一 新技术的实质性发展离不开目前所强调的多学科之间的无缝融合.      

基于HBase与静态多级格网索引的地表覆盖数据高效检索方法

地表覆盖是地理国情监测的重要对象,为地理国情分析评价模型提供了可靠的数据源.高效的地表覆盖数据检索方法是挖掘地表覆盖数据潜在价值的前提.由于地表覆盖数据体量庞大、更新频繁,要素分布密集且不均匀,传统的空间检索方法出现了扩展困难、检索能力不足等问题.提出了一种基于HBase与静态多级格网索引的地表覆盖数据空间检索方法,针对地表覆盖数据特征设计了基于HBase的静态多级格网索引,利用MapReduce实现索引并行构建,通过多级过滤的方式,提高了地表覆盖空间范围的查询效率.实验表明,该方法能快速完成大规模、密集分布的地表覆盖数据的空间索引构建,提升空间检索性能,并具有良好的扩展性,可为其他海量空间矢量数据的检索提供借鉴.     

土-结构动力相互作用分析中基于人工边界子结构的地震波动输入方法

数值模拟是解决土-结构动力相互作用问题的重要手段,而合理地实现地震波动输入直接影响地震作用下土-结构动力相互作用问题数值模拟的精度。波动法是目前常用的地震动输入方法之一,该方法将输入地震动转化为人工边界上的等效荷载,相较于其他地震动输入方法,波动法模拟精度高,但实施上相对复杂。从有限元模型入手,推导了采用波动法确定等效输入地震荷载的另一种形式,以此为基础,提出了一种在人工边界上实现地震动输入的新方法。新方法通过对土-结构有限元模型中由包含人工边界节点的单元组成的子结构施加自由场位移时程并进行动力分析,直接获得可实现地震波动有效输入的等效荷载,然后将等效输入地震荷载施加在土-结构模型的人工边界节点上,从而完成土-结构动力相互作用问题分析中地震动输入和地震反应计算。与原有波动法相比,新方法避免了需分别计算人工边界上自由场应力和由引入人工边界条件带来的附加力,以及需要根据不同人工边界面确定荷载的作用方向等较为复杂的处理过程,具有等效地震荷载计算简便、地震动输入过程更易于实施的特点。采用竖直入射和斜入射地震波动作用下的弹性半空间和成层半空间地震反应算例验证了新方法的有效性。      

多相材料有效性能预测的高精度方法

有效介质方法是常用的细观力学方法之一.其可用于计算多相材料的有效性能,并建立材料微细观结构和宏观性能的定量关系;有助于指导新材料设计,减少试验工作量等.然而,当夹杂含量升高时,传统有效介质方法的计算精度下降.本文以两相材料为研究对象,提出一种新的参考介质,即:为更合理考虑不同夹杂颗粒间的相互作用,假定参考介质的应变是基体相平均应变和某一修正张量的双点积.在此基础上,推导了新参考介质下两相材料的有效模量表达式,并给出该修正张量的近似计算方法;通过反复更新参考介质,采用多层次均匀化思路,将本文方法进一步用于多相材料性能的预测.为验证方法的有效性,将预测结果与已有模型结果和试验数据进行对比.结果表明本文方法较已有方法更为合理、有效.当夹杂含量升高时,本文方法较传统有效介质方法的计算精度有所提升.     

基于蚁群算法的二元光学优化设计

为了提高二元光学优化的速度,进一步提高衍射效率,提出一种采用蚁群算法直接设计二元衍射光学元件(BOE) 的方法, 构造出了用蚁群算法对具体的二元光学元件——矩形孔径多阶相位调制型光栅优化设计的有向图, 用Matlab对其结果进行仿真,缩短了运行时间,并使元件的衍射效率得到进一步提高。     

Substructure computational algorithm for exact analytic method

In[1],the exact analytic method for the solution of differential equation with variablecoefficients was suggested and an analytic expression of solution was given by initialparameter algorithm.But to some problems such as the bending,free vibration andbuckling of nonhomogeneous long cylinders,it is difficult to obtain their solutions by theinitial parameter algorithm on computer.In this paper,the substructure computationalalgorithm for the exact analytic method is presented through the bending of non-homogeneous long cylindrical shell.This substructure algorithm can be applied to solve theproblems which can not be calculated by the initial parameter algorithm on computer.Finally,the problems can be reduced to solving a low order system of algebraic equationslike the initial parameter algorithm.Numerical examples are given and compared with theinitial para-algorithm at the end of the paper,which confirms the correcthess of thesubstructure computational algorithm.     

精确解析法的子结构算法

文[1]提出精确解析法,用以求解任意变系数常微分方程,并利用初参数算法给出一个解的解析表达式.但利用初参数算法,对某一类问题,如长柱壳弯曲和振动等,它们的解将难以在计算机上得到.本文通过非均匀轴对称长圆柱壳弯曲问题,给出精确解析法的子结构算法,它能够计算初参数算法在计算机上不能解决的问题.问题最后和初参数算法一样能归结为求解一个低阶代数方程组.文末给出算例,表明本文算法的正确性,并和初参数算法作了比较.     

On the nonlinear stability of a truncated shallow spherical shell under a concentrated load

In this paper, the axisymmetric nonlinear stability of a clamped truncated shallow spherical shell with a nondeformable rigid body at the center under a concentrated load is investigated by use of the modified iteration method. The analytic formulas of second approximation for determining the upper and lower critical buckling loads are obtained. This paper was read at The Third East China Symposium on Solid Mechanics, Jiuhuashan, October, 1986.     

Contribution to Structural Elucidation： Behaviours of Substructures Partially Defined from 2D NMR

Structural elucidation (automatic determination of the structure of a molecule from its spectra) is frequently hampered by com-binatorial explosion when trying to assemble the identified sub-structures. We devised a new method which can avoid this pit-fall by a systematic examination of allowed t3C chemical shifts ranges for all substructures chemically possible and combined with a progressive pruning thanks to neighbouring relationships appearing from 2D NMR. This method is explained by a de-tailed example.     

Latent periodicity of serine-threonine and tyrosine protein kinases and other protein families

We identified latent periodicity in catalytic domains of approximately 85% of annotated serine-threonine and tyrosine protein kinases. Similar results were obtained for other 22 protein families and domains. We also designed the method of noise decomposition, which is aimed to distinguish between different periodicity types of the same period length. The method is to be used in conjunction with the method of cyclic profile alignment, and this combination is able to reveal structure-related or function-related patterns of latent periodicity. Possible origins of the periodic structure of protein kinase active sites are discussed. Summarizing, we presume that latent periodicity is the common property of many catalytic protein domains.