参数灵敏度分析的神经网络方法及其工程应用

在系统分析中，参数灵敏度分析不仅为判断各系统参数的重要性大小提供了依据，量化的灵敏度指标也是后续参数估计的前提。然而，在多效实际系统中，系统参数与系统状态间的显式函数关系不易得到，导致一阶灵敏度指标无法直接求取。简化的单因素分析方法亦存在模型粗糙、精度不高的缺点。本文研究采用人工神经网络的高精度泛化映射，通过少量样本的训练，建立复杂系统中多个系统参数与系统状态间的近似映射关系，继而推导得到统一的灵敏度计算列式。简单结构的神经网络方法和解析方法的对比计算显示了方法的有效性和可靠性。最后，应用该法对某斜拉桥结构的荷载参数和刚度参数进行了考查，得到一般性结论。     

非均匀弹性支承Reissner板分析的域外奇点法

本文基于Ｒｅｉｓｎｅｒ厚板理论，采用域外奇点法分析了非均匀弹性支承的厚板该法能方便地应用于工程计算中，处理诸如筏形基础筏板、桩数较多的桩基承台和高层建筑转换厚板等工程问题     

脉冲调制射频功率测量中的标定及FFT分析方法研究

利用电压/电流探头和数字示波器实现了脉冲调制射频功率测量.电压/电流探头输出的电压、电流信号由数字示波器采集存储,电压、电流的幅值及相位差由FFT分析得到.在不同频率下,对电压、电流幅值及相位差进行标定,获得计算射频功率的标定参数.分析表明电压、电流相位差是影响标定系数的主要因素,FFT方法处理非稳态调幅电压、电流时存...     

弹性力学平面问题可靠度分析的蒙特卡罗边界元法

以样条虚边界元法作为样本试验方法,采用蒙特卡罗法进行弹性力学平面问题可靠度分析.为了提高计算效率,引入Taylor展开和Neumann展开技术,避免在大量样本计算中直接生成影响矩阵及对其进行求逆运算,降低了单次样本计算时间;同时引入重要抽样技术,在相同精度情况下减少了蒙特卡罗法的抽取样本数.算例结果表明,该文提出的Taylor-Neumann展开重要抽样蒙特卡罗样条虚边界元法具有良好的计算精度和相当高的计算效率.     

正交各向异性弹性力学平面问题的样条虚边界元法

采用域外奇点技术并根据问题的边界条件，建立了正交各向异性弹性力学平面问题的非奇异虚边界积分方程，然后采用性态优越的B样条函数去逼近未知虚荷载函数，并采用性能稳定的最小二乘边界子段法去消除边界余量，据此获得积分方程的数值解。数值算例表明：该方法具有相当高的精度和良好的数值稳定性，且计算工作量少。文中引言部分还对城外奇点法的发展作了系统的评述。     

基于Erdogan基本解边界元法计算应力强度因子

引入含裂纹问题基本解(Erdogan基本解)，提出了基于Erdogan基本解的样条虚边界 元法，并阐述了该法在实施过程中的特点与具体做法. 采用该方法详细分析了若干 典型裂纹问题，全面考察了方法的计算精度和收敛情况，以及在求解复杂裂纹问题方面 的能力. 结果显示，该方法具有精度高、收敛快、计算能力强等优点，是裂纹问题分析中 一种具有竞争力的通用计算方法.     

结构稳定分析域外奇点法

利用等效横向荷载的概念，基于静力问题基本解，导出了平面杆系结构线性失稳分 析的域外奇点法. 该法避开使用形式复杂的稳定问题控制微分方程的基本解，使之 成为静力方法的一种直观推广，具有物理意义明确，便于实现等优点. 给出一数值算例，验证了方法的正确性与实用性.     

杆件结构强迫振动分析时域基本解

基本解是边界元法、格林函数法、基本解法等数值方法必备的理论基础之一.大多问题的基本解已经被推导出来,但杆件结构强迫振动分析的时域基本解未见相关报道.现有方法在求解强迫振动问题时通常采用一定技巧将问题等效为静力问题,并利用静力基本解进行求解,这就增加了列式过程的复杂程度和方法的计算工作量.论文通过振型分解、杜哈梅积分等步骤推导出杆件结构强迫振动分析的时域基本解,该基本解可以直接用于结构的动力响应分析,提高运算效率.论文工作可以为边界元法等数值方法在进行杆系结构强迫振动分析时提供新的思路.     

粘滞阻尼器减震结构非线性随机振动的时域显式降维迭代随机模拟法

粘滞阻尼器在大型复杂结构减震设计中应用广泛。由于粘滞阻尼器的非线性阻尼力特性,粘滞阻尼器减震结构非平稳随机地震反应分析是一个典型的局部非线性随机振动问题。利用减震结构动力响应时域显式表达式的降维列式优势,仅针对与粘滞阻尼器相关的局部自由度进行非线性迭代计算,提出了局部非线性随机振动问题的时域显式降维迭代随机模拟法,为设置粘滞阻尼器的大型复杂减震结构非线性地震反应分析提供一种高效的随机振动方法。以安装了四个纵桥向粘滞阻尼器的某主跨1200m悬索桥为工程实例,开展E2水准地震激励下的非线性随机振动分析。计算结果显示,设置阻尼器后,主梁的纵桥向位移得到明显控制,降幅达到80%,大桥的关键截面内力也有5%左右的降幅。     

结构非平稳随机响应分析的快速虚拟激励法

虚拟激励法能够方便地应用于结构非平稳随机响应分析,但在每个离散频点处都涉及到虚拟激励作用下动力方程的时程积分,对于大型复杂结构,其计算量是难以接受的。将结构动力方程写成状态方程形式,采用精细积分法对状态方程进行数值求解,导出了结构动力响应关于离散时刻处激励的显式线性表达式。利用这一显式表达式,只需要变换离散时刻处的激励数值,就可以方便快捷地求出新的激励作用下的结构动力响应。效率分析和数值算例表明,相对于传统虚拟激励法,本文提出的改进算法在求解非平稳激励下结构随机振动方面具有更高的计算效率。