微型机图形输出技术及其在结构分析中的应用

本文介绍微型计算机IBM PC的屏幕图像显示和打印机绘图这两项图形输出技术的开发工怍,程序设计采用PASCAL语言,为应用程序系统接口提供了方便。     

岔管结构的图形有限元分析

本文介绍微机辅助水电站岔管结构分析的理论体系及相应的软件系统的结构与特点。该系统由前处理、有限元分析和后处理三部分组成。前处理利用无限变换法或直接法自动生成分级网格和有限元分析属性数据,亦可形成有限元分析的输入文件和有关后处理文件。有限元分析选用精密度高的正交曲线坐标系下的等参曲壳单元,以罚单元解决相贯线处的位移协调;利用只承受压缩变形的压簧元可计及围岩的弹性抗力作用;且具有基于局部重设计(重分析)的再起动功能。后处理以直观的图形方式表示有限元分析的结果,从而实现了有关数据的图形检查和图形分析。     

基于输出的建筑结构分散滑模控制

大尺度结构分解为多个低阶子结构,子结构间的相互作用视为作用于子结构的有界扰动。本文提出了一种基于部分位移、速度输出反馈的建筑结构分散控制方法。分析了输出坐标下子结构稳定滑模的存在条件,得到输出坐标下子结构稳定滑模面方程。建立了基于输出的稳定分散控制格式,其中控制力非线性部分保证结构全局状态收敛至设计的滑模面,线性部分使建筑结构闭环子结构系统渐进稳定。以一20层钢结构基准模型在地震激励下的控制为例,验证了该分散控制的有效性。研究表明,使用部分位移、速度输出信号可以设计基于全局稳定的建筑结构分散滑模控制。所提控制方法有效抑制了大尺度建筑结构振动响应,避免了滑模设计所需的复杂坐标变换,简化了基于输出的稳定滑模设计。     

温压炸药能量输出结构的初步研究

为了研究温压炸药后燃反应及其对空中爆炸冲击波的影响规律,采用实验和数值模拟相结合的方法对温压炸药能量输出结构进行了初步研究。结果表明,距爆心较近时冲击波压力时程曲线上呈现两个峰值,而在较远处则存在较宽的正压作用区,该炸药正压作用区冲量为相同质量TNT的约1.6~1.8倍。并根据JWL-Miller模型参数得出后燃反应释放的能量占总能量的约1/3,以及非理想组分反应度随时间的变化关系,在完全燃烧的理想情况下,后燃持续时间可达400ms。说明温压炸药中铝粉等高能添加剂的后燃反应对增强冲击波效应和提高炸药做功能力有显著贡献。     

结构可靠性优化的多输出高斯过程代理模型

对于具有多失效模式的结构,基于可靠性的结构优化计算成本是比较昂贵的。本文利用多输出高斯过程MOGP(Multiple Output Gaussian Process)代理模型以降低计算成本,首先利用Bucher方法生成初始样本,然后结合均匀训练样本和学习函数对MOGP代理模型进行构建。学习函数可在大范围内筛选出较为满意的训练样本,能够确保MOGP代理模型具有较好的全局精度,在整个优化过程中不再重新构建MOGP代理模型。利用协方差矩阵,MOGP代理模型能够考虑各失效模式的相关性,对多输入多输出系统具有良好的预测性能。数值算例表明,本文方法具有较好的计算结果,且计算效率较高,尤其是设计变量数目与失效模式数目较多时效率提升明显。     

不同边界条件下炸药水中爆炸的能量输出结构

针对不同边界条件下,炸药水下爆炸的能量输出结构,设置自由场、沉底、近水底和近水面等不同边界条件水下爆炸实验。结果表明,炸药在距水底、水面一定距离时爆炸,边界条件对冲击波影响较小,对气泡脉动影响较大;当炸药与水底距离小于1倍最大气泡半径处爆炸时,由于水底边界影响,不能形成完整的气泡脉动;当炸药在距水面小于1倍最大气泡半径处爆炸时,气泡直接溢出水面,不能形成气泡脉动压力;当炸药在距水面1~1.5倍最大气泡半径处爆炸时,部分气泡溢出水面,气泡脉动压力较自由场爆炸时小;气泡在膨胀和收缩过程中,由于气泡不断上升,水面对气泡脉动的影响范围要大于水底。     

结构优化新方法及其计算机实现

本文回顾了结构优化方法的发展历程,介绍了近几年来结构优化中出现的新方法,特别强调可在计算机上实现的方法及其研究现状.     

结构控制中输出反馈鲁棒极点配置优化方法

给出了输出反馈鲁棒性极点配置的数学描述和数值解法,基于任何结构控制都要求极点对系统矩阵元素的改变不敏感,通过选择鲁棒度量,并以其尽可能小为判据,用优化方法寻求近似解,最后将该方法应用于一个大跨度桥在确定的运动载荷作用下的控制,计算结果表明方法合理、有效。     

基于Weibull云模型的陀螺输出可靠性分析

针对正常条件下难以得到长寿命陀螺失效数据,传统的基于失效数据的可靠性分析方法难以适用的问题,提出了一种基于Weibull分布的陀螺输出可靠性分析方法。作为一种在模糊数学和概率统计的基础上提出的不确定性转换模型,Weibull云模型综合考虑了模糊性、随机性以及二者之间的关联性,因此这种基于概率统计的分析方法不需要失效时间数据。首先给出了Weibull云模型的隶属函数及其特征;然后推导了Weibull云模型的推理规则和参数估计方法,并给出了两种Weibull云发生器的构造方法;在此基础上给出了一种基于Weibull云模型的陀螺输出可靠性分析方法;最后为验证该方法的适用性,运用Weibull云模型对某型半球谐振陀螺的输出可靠性进行了分析,并引用置信度的概念来描述其输出稳定性。试验结果表明,运用Weibull云模型分析得到的陀螺输出可靠性结果与实际应用中相一致。     

多项式输出中相关变量的重要性测度分析

为了解决一般工程问题中输出量为多项式情况下相关正态输入变量的贡献识别问题, 以二次不含交叉项的多项输出量为例, 利用多维相关正态分布及其条件分布的性质, 解析地推导了相关正态输入变量对输出量总方差的独立贡献及相关贡献, 采用算例验证了所推导的解析表达式的正确性. 文中所推导的相关正态变量独立贡献和相关贡献的表达式可直接用于输出量为二次不含交叉项多项式或一次多项式情况下的输入变量贡献的识别,并且为其他新的算法提供了对照解, 另外此方法亦可以推广至含交叉项的高阶多项式, 解决更为复杂输出量情况下输入量的贡献识别问题.      

用于三维实体有限元分析的图形显示方法

本文利用三维实体有限元数据结构的特点,提出了一套三维有限元图形显示的方法和技术,在保证显示质量的条件下有效地加快了图形学处理过程,能满足图形显示的实时要求。文中给出了实体框架图形和应力分布图形的实例。     

分析平面图形上点的加速度的一种新方法

分析平面图形上点的加速度问题通常用基点法和瞬心法。本文从加速度投影方程出发,引入相似加速度的概念,使加速度投影方程变换为便于实际应用的相似加速度投影方程,从而使求解平面图形上点的加速度问题比常规的基点法和瞬心法更有方便之处。文中列举多种典型例题,以阐明该方法应用的普遍性。     

参数不确定结构动态输出反馈重叠分散保性能控制方法

针对参数不确定建筑结构在地震激励下控制方法,采用重叠分散控制策略,提出了动态输出反馈的重叠分散保性能控制算法。基于包含原理,一个大尺度结构分为一组具有共同部分的成对子系统,使用保性能算法和线性矩阵不等式设计了子系统的控制器,然后利用收缩原理,形成原系统的控制器。利用提出的动态输出反馈重叠分散保性能控制方法,对20层Benchmark结构模型进行数值模拟分析,并与采用重叠分散LQG、状态反馈重叠分散、输出反馈集中保性能控制方法进行了分析对比。结果表明,提出控制算法能够降低地震激励下结构动力响应且保证了控制系统在结构参数摄动下的鲁棒性。     

建筑结构振动系统的多重叠分散静态输出反馈H_∞控制方法

采用分散控制方案能有效解决大尺度土木结构在地震作用下的结构振动控制问题。本文将静态输出反馈、重叠分散控制方法、线性矩阵不等式方法和H∞范数控制算法相结合,提出了多重叠分散静态输出反馈H∞控制方法。通过对状态矩阵添加一个微小的扰动,解决了在求解相应的线性矩阵不等式(LMI)时所遇到的计算困难问题。文中对20层Benchmark建筑结构模型进行数值模拟与计算。结果表明,部分输出反馈控制、重叠静态输出反馈控制和多重叠静态输出反馈控制均获得了与全状态集中控制相近的控制效果,减少了计算成本和控制器设计的复杂性。     

地质灾害图形图象分析系统在天津地面沉降分析中的应用

地质灾害的分布和发生发展过程具有空间特性, 其影响因素具有自身的特点和复杂性。作者开发的地质灾害图象分析系统(GHMIAS)是以典型地质灾害为主要对象、以空间信息管理和分析为主要功能的应用性地理信息系统, 该系统有独特的空间分析模型扩充, 融矢量、栅格和Windows图形用户对象为一体, 支持多种数据格式相互转换, 具有丰富的制图功能和高质量的制图输出, 可以快速生成灾害专题图件。     

微机上图形的动态显示

随着计算机辅助设计(CAD)的发展,近几年来国内外计算机辅助教学和辅助试验也相应地发展起来。理论力学有些动态过程较复杂,计算机辅助教学使这门古老的学科结合新型技术发挥出新的生命力。在IBM-PC机上用二维或三维的图形显示力学的动态过程,用人机对话方式输入参数,配上文字说明和音响,可使力学现象表述得清晰透彻,可随意摸拟各种条 ...     

微机上图形的动态显示

随着计算机辅助设计(CAD)的发展,近几年来国内外计算机辅助教学和辅助试验也相应地发展起来。理论力学有些动态过程较复杂,计算机辅助教学使这门古老的学科结合新型技术发挥出新的生命力。在IBM-PC机上用二维或三维的图形显示力学的动态过程,用人机对话方式输入参数,配上文字说明和音响,可使力学现象表述得清晰透彻,可随意摸拟各种条 ...     

计算机辅助结构优化设计软件MCADS的开发与应用

工程结构优化设计，是将有限元等数值分析法和数学规划等最优化方法结合起来，优选改进结构设计方案的一种先进技术，它使得不工程师不再局限于凭经验和试凑的方法去设计，而可以科学地高效率地选择最佳设计方案，因而也是结构分析和ＣＡＤ技术向更高层次的发展，本文介绍的ＭＣＡＤＳ是一个通用性扩计算机散结构优化设计软件，它吸收了结构优化理论研究的成果采用了面向工程结构设计的实用化技术，具备较强的功能和适用性，已作为商     

计算机辅助结构优化设计软件MCADS的开发与应用

工程结构优化设计，是将有限元等数值分析方法和数学规划等最优化方法结合起来、优选改进结构设计方案的一种先进技术，它使得工程师不再局限于凭经验和试凑的方法去设计，而是可以科学地高效率地选择最佳设计方案，因而也是结构分析和ＣＡＤ技术向更高层次的发展。本文介绍的ＭＣＡＤＳ是一个通用性的计算机辅助结构优化设计软件，它吸收了结构优化理论研究的成果并采用了面向工程结构设计的实用化技术，具备较强的功能和适用性，已作为商品化软件转让并在许多工业部门得到成功的应用．