板弯曲求解新体系及其应用1)

建立平面弹性与板弯曲的相似性理论,给出了板弯曲经典理论的另一套基本方程与求解方法,然后进入哈密顿体系用直接法研究板弯曲问题.新方法论应用分离变量、本征函数展开方法给出了条形板问题的分析解,突破了传统半逆解法的限制.结果表明新方法论有广阔的应用前景.     

混流式水輪机叶片的設計和計算(一)

Q——通过水輪机的总流量N——水輪机的出力(功率)H——水头g——重力加速度η——水輪机的效率n——叶片数ω——水轉机轉动的角速度ξ_k——水力摩損系数(?)——势函数((?)有时也代表骨綫在u,z坐标中的傾斜角)ψ——在u,z坐标系中的流函数h(z)——流层的相对厚度Φ——h~(1/2)·(?)ψ——1/h~(1/2)ψQ_i——每一流层中通过z=0处的每单位厚     

H∞分散控制系统范数计算的模态综合法(Ⅱ)

在大系统控制中，H∞分散控制方法将整个系统划分成一系列子系统分别研究，然后综合设计大系统的分散控制器，这与结构力学中的子结构分析技术类似．本着这一思想建立了分散H∞控制与子结构振动分析的模拟关系、分散控制系统的最优H∞范数与整体结构一阶本征值之间的对应关系，进而利用结构力学中的模态综合法和扩展Wittriek-Williams算法计算这一参数．论的第(Ⅰ)部分主要介绍系统H∞控制及其本征函数的正交性和展开定理；第(Ⅱ)部分介绍分散控制系统最优H∞范数计算的模态综合法及数值算例。     

四边简支矩形底椭球面扁壳的计算

本文用化二重Fourier级数为二重Fourier积分的方法,考虑了矩形底椭球面扁壳在角点附近扭矩和薄膜剪力的简化计算。在角点上的扭矩和薄膜剪力为全壳最大,它们的公式(3.1)和(3.14)也很容易进行计算。对角点附近的扭矩和薄膜剪力也得到了收敛很快的级数,并对级数的收敛性作了严格的证明。对于球面扁壳这种特殊情况,本文的结果与文献[4]的结果一致。     

结构—饱和土壤相互作用的固结有限元分析

讨论了结构与饱和土壤相互作用的固结分析问题.对于结构利用多重子结构分析技术实现向饱和土交界面上的凝聚.从而建立了结构与饱和土壤相互作用的固结控制方程.文中给出了问题求解的一次性算法方案,采取压力主从关系的手段处理边界上的不排水条件.文末给出数值算例.本文工作为大型结构与土体相互作用固结分析研究工作的深入创造了条件.     

Hamilton体系与与弹性力学Saint－Venant问题

本文一改传统的在Ｌａｇｒａｎｇｅ体系欧几里德空间中用半道法讨论Ｓａｉｎｔ－Ｖｅｎａｎｔ问题的方法，而在具有守恒性的Ｈａｍｉｌｔｏｎ体系中辛空间里研究该问题．通过讨论Ｈａｍｉｌｔｏｎ算子矩阵的零本征值及其Ｊｏｒｄａｎ型，直接求解出全部Ｓａｉｎｔ－Ｖｅｎａｎｔ问题的解．     

A New Method for Solution of 3D Elastic-Plastic Frictional Contact Problems

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｏｎｔａｃｔｐｒｏｂｌｅｍｉｓｏｆｐａｒｔｉｃｕｌａｒｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｎｕｍｅｒｏｕｓｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｒａｎｇｉｎｇｆｒｏｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ＿ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｔｏｍａｃｈｉｎｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｍｅｔａｌｆｏｒｍｉｎｇｕｎｄｅｒｖａｒｉｏｕｓｌｏａｄｃａｓｅｓ.Ｃｏｎｔａｃｔｐｒｏｂｌｅｍｓａｒｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｆｏｒｔｈｅｍｏｖｉｎｇｂｏｕｎｄａｒｙａｎｄｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｆｒｉｃｔｉｏｎａｌｏｎ…     

开放式多体系统动力学仿真算法软件研发(Ⅱ)DAEs求解算法对比

研究求解微分-代数方程组(DAEs)的高效率、高精度和高稳定性数值积分方法一直是多体系统动力学领域的热点问题之一。本文将求解结构动力学方程的Bathe数值积分策略应用于DAEs的求解,并基于SiPESC平台开发了开放式多体系统动力学仿真算法软件,综合比较研究了Newmark法、HHT-I3法、Generalizedα方法、Bathe方法和祖冲之类Symplectic方法。通过复摆、刚-柔耦合双摆和对称陀螺三个数值算例研究了算法参数与数值阻尼的关系。数值实验表明,Newmark方法在特定参数下引入的数值阻尼通常不可控,HHT-I3方法、Generalizedα方法和Bathe方法通过选择特定步长和参数可引入可控的数值阻尼,祖冲之类Symplectic方法无数值阻尼。在求解真实高频和低频耦合问题以及高速旋转的陀螺问题时,采用祖冲之类Symplectic方法或者无耗散的Newmar方法能够对系统的高频成分进行准确模拟。     

陀螺系统随机振动分析的辛本征展开方法

探讨了受随机载荷作用下陀螺阻尼系统随机动力响应问题.虚拟激励法作为随机振动分析的一种高效、精确方法已经广泛应用于结构抗震、抗风等工程领域.在以单类物理变量描述的Lagrange(拉格朗日)体系框架下,振型分解方法已被有效应用于上述随机振动问题的模型自由度缩减.然而,对于陀螺系统的随机振动问题,由于陀螺效应的存在,基于Rayleigh商本征值的振型分解方法受到很大限制.对此,首先给出了陀螺系统辛本征值问题的一般形式.然后对于受平稳随机载荷激励的陀螺系统(无阻尼或有阻尼)引入虚拟激励法,基于辛本征空间展开推导了系统随机振动响应功率谱的求解列式;对于仅考虑陀螺效应的保守系统(无阻尼),该求解列式可以表述为一个显式表达式.在数值算例中,应用该文提出的方法分析了平稳随机载荷作用下一类阻尼陀螺系统的随机振动响应问题,通过与其它方法进行对比,验证了该方法的精确性和有效性.