结构形状优化设计数值方法的研究和应用

本文论述了连续体结构形状优化设计数值方法的研究和应用进展,讨论了结构模型化、灵敏度分析、优化方法改进、优化实用软件开发以及同CAD技术相结合等问题,介绍了在结构优化设计软件MCADS中采用的方法,并通过工程实例说明了结构形状优化设计的应用及其价值。     

结构形状优化与智能模型化

阻碍形状优化软件广泛应用的障碍之一是依据自然设计度量描述和建立设计模型、分析模型、优化模型以及实现三个模型之间的转换.本文称这一困难为结构形状优优设计软件的适用性.本文提出了一种方法用来动态地确定平面连续体结构形状优化过程中的边界,应用基于人工智能方法的启发式规则与技术,自动生成由设计单元法表示的几何模型,也就是将一个结构自动剖分成若干个大的四边形映射单元.这些大单元对于进一步的网络生成是必要的,同时也是向全自动计算机辅助形状优化系统前进的重要一步.     

复杂外形薄浮板谐耦振问题的边界元—有限元混合解

1、引言由于浮板在海洋工程中的重要作用,近年来国内、外不少学者对它的动力分析进行了广泛的研究.1972年,Y. K. Wen和M. Shinozuka首先研究了矩形浮板和海水的相互作用问题,不过用的是简单的一维梁模型;1974年,Y. K. Wen又进一步用二维板理论研究了同一问题;1981年,Y. Tanaka用解析法计算了圆浮板的自由振动;最近作者针对局部变水深环境下浮板的谐耦振,又提出了一个变分解,虽然对板的外形没有多大限制,但解的精度在很大程度上依赖于振型形函数的选择。     

国际讲座消息

由联合国科教文组织支持的位于意大利乌迪拉(Udine)的国际力学科学中心,1986年将组织下列讲座: ·运动学理论和气体动力学(1986年,6月23日—27日) ·系统识别在工程中的应用(1986年,7月7日—11日) ·非线性动力系统中的浑沌运动(1986年,7月14日—18日)     

任意外型薄板非线性后屈曲问题的边界元解

本文就薄板后屈曲问题建立一组新型的边界元计算公式，用这组公式求解能方便处理各种边界问题，另外文中将面内应力分解成基本部份和附加部份，并利用微分算子分解理论导得了挠度的一个不同形式的基本解，由于计算公式中，实现了面内位移和挠度的解耦，从而使迭代过程得到简化，文末还对圆板后屈曲路径进行了计算，得到了满意的结果。     

用摄动法建立边界层方程

用摄动法建立边界层方程王培光，王振东（河北大学数学系，保定０７１００２）（天津大学力学系，天津３０００７２）边界层理论是普朗特（１８７５－１９５３年）对流体力学的最主要贡献之一，也是黏性流体力学重要的基础性理论．１９世纪末，流体力学沿着两条看来似无关...     

基于功能的结构体系目标可靠度优化决策

根据“投资－效益”准则，提出了基于功能的结构体系目标可靠度优化决策的三种模型：概念模型、参数规划法模型和约束放松法模型；并根据最优性条件Kuhn-Tucher条件证明了当基于功能的结构体系可靠度约束均为作用约束时，参数规划法模型和约束放松法模型的等价性；最后对钢筋混凝土框架结构基于不同抗震功能的目标可靠度指标进行了优化计算。     

连续多跨梁结构模型在力学实验教学中的开发应用

 为了深化基础力学实验教学的改革，作者将力学课程中用变形能 法求解超静定结构的理论与工程实际密切结合，开发设计了连续多跨梁 的工程结构模型试验装置，为本科生开设出“工程结构电测应力分析” 教学实验. 通过教学实践，验证了该教学实验的综合性和创新性.     

中厚度圆浮板自由振动的一个解析解

本文提出了常水深环境下中厚度圆浮板自由振动的一个解析解.分析中考虑了板横向剪切变形的影响和横截面转动惯性效应,利用空气中中厚度圆板的振型叠加和势流理论,导得了浮板系统频率方程的解析式.由此可看出Y.Tanaka得到的圆形薄浮板的解是本文的特例.最后数值计算还给出了水深和钢缆刚度与频率的关系曲线.并指出了h/a在什么范围可以略去剪切变形和转动惯量的影响.     

求解二维结构-声耦合问题的一种半数值半解析方法

基于传递矩阵法和虚拟源强模拟技术提出了一种求解在谐激励作用下二维结构-声相互作用问题的半数值半解析法．在足够小的积分步长内，文中对任意形状弹性环沿周向曲线坐标的非齐次状态微分方程组，建立了一种齐次扩容方法．对于外声场，采用多圆形虚拟源强配置方案。并在每一条圆形配置曲线上将源强密度函数用Fourier级数展开，同时结合快速Fourier变换法，提出了一种高精度、高效率求解任意形状二维孔穴Helmholtz外问题的快速算法．在耦合方程的求解方面，根据叠加原理，将外激励和虚拟源强的Fourier级数展开项作为广义力分别作用在弹性环上，借助齐次扩容方法和精细积分法求得弹性环的状态向量，再利用流固交接条件和最小二乘法直接建立了耦合系统的求解方程．文中给出了二个典型弹性环在集中谐激励力作用下声辐射算例，计算结果表明该文方法较通常采用的混合FE-BE法更为有效．