岔管群流量分配的计算方法

本文针对 Hudson 提出的岔管群水力设计计算方法,通过巧妙按排方程组获得该方法的解析解,并给出便于工程应用的求解图.从而扬弃了繁锁的试算步骤,为该方法广泛应用于工程设计创造了条件.同时,文中收集和比较前人的实验资料后,给出考虑岔管间距影响的结果,使 Hudson 方法之解更具实用性. ...     

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。     

正交异性钢桥面系的多目标离散优化设计

将大跨径钢桥的正交异性钢桥面板和其上的铺装层作为钢桥面铺装体系整体进行多目标优化设计.取钢桥面铺装体系结构总重量最轻及铺装层使用年限最长两类指标构造目标函数,在此基础上采用功效函数法确定了目标函数的权重系数.应用正交异性钢桥面系力学性能控制指标和疲劳寿命预测公式,建立多目标优化设计的数学模型.引入蚂蚁算法,开发了钢桥面铺装体系结构多目标离散优化设计程序.以国内某大跨径钢桥为对象, 采用多目标优化设计方法, 给出钢桥面铺装体系中各参数的优化值.结果表明, 应用多目标优化设计方法对大跨径钢桥面铺装体系设计是可行的.研究成果可为大跨径钢桥面铺装体系结构的设计提供理论依据.     

应用固有应变理论计测对接焊钢管残余应力场的实验研究

本文采用改进后的固有应变法对对接焊管接头残余应力计测进行了理论分析,确定了测量方案,研究果结表明对于可处理成轴对称问题的对接焊管残余应力问题只需不太多的测量值就能获得残余应力全场。本文就一个对接焊钢管试件进行了实验,实验计测结果同其它文献较为一致。它显示了应用改进后的固有应变理论决定对接焊钢管残余场的有效性。     

基于遗传算法的半刚性连接钢框架设计

采用基于小生镜技术的遗传算法,对半刚性连接钢框架进行优化设计,针对其早熟现象和局部搜索能力差的缺点改进遗传算法。使用自适应策略改进交叉与变异算子。建立半刚性连接钢框架优化设计数学模型,编制了基于遗传算法的优化设计程序。运用这一优化算法可以直接从型钢截面表中选取截面,并在优化设计过程中考虑了连接可变性和二阶效应的影响。通过几个设计实例表明,考虑几何非线性会使用钢量增加,有支撑的情况下,半刚性连接较刚接用钢量经济。     

大长径比点火管高密实火药床点传火过程两相流的数值模拟

设计了某中心点火管,完成了该点火管的点传火实验,针对该点火管长径比大、装填密度高的特点,建立了点火管内气固两相流动和燃烧过程的一维两相流模型,并进行了数值模拟。计算结果与实验结果良好符合,说明计算模型能够准确描述点火管内的实际物理化学过程,计算程序参数取值合理,该计算程序可为此类点火管各种结构尺寸及装填条件下的点传火性能分析及优化计算提供充分的理论依据和方法。并且,根据计算结果初步分析了该结构及装填条件下点火管的点传火性能,为下阶段工程优化设计提供参考     

深水钢悬链线立管触地区疲劳实验系统设计

深水钢悬链线立管(steel catenary riser, SCR)触地区易发生疲劳破坏, 且疲劳寿命预测问题是 目前理论计算与数值分析的难点, 通过实验能更好地促进理论和数值研究. 因此在相关理论 研究基础上, 设计一套SCR触地区疲劳实验系统, 模拟实际工作状况, 考虑张力、弯曲、内 外压与管土相互作用等因素的变化组合. 该实验系统为以后开展深水立管疲劳实验、研究SCR 触地区疲劳破坏机理以及准确预测SCR触地区的疲劳寿命奠定基础.     

沉管隧道横向动力响应分析的多体动力学方法

沉管隧道横向地震响应分析是沉管隧道结构抗震设计的重点.根据沉管隧道的结构特点和接头剪力键的节点构造,建立了沉管隧道的多刚体-剪切铰-黏性阻尼铰多体动力学模型,并应用多体动力学中的离散时间传递矩阵法(multibody system discrete time transfer matriX method,MS—DT-TMM)建立了数学模型及表达式,同时编写Matlab程序进行求解实现.设定算例分别采用MS—DT—TMM和传统有限元法(finite element method,FEM)对沉管隧道横向地震响应进行对比分析,两者吻合较好,表明MS—DT-TMM应用于沉管隧道横向动力响应分析的可行性和有效性.     

基于PANDA的并行显式有限元程序开发

冲击响应数值模拟在军用与民用领域有广泛的应用需求,但现有串行分析程序难以满足求解规模和效率的需求,因此需要开发并行显式有限元程序.本文在分析了显式有限元串行基本算法的基础上,设计了相应的并行算法,采用模块化程序开发模式基于PANDA程序框架开发了并行显式有限元分析程序DynPack,并进行了算例验证.算例表明,DynP...     

钢-混凝土组合箱梁梁段有限元法研究

组合梁界面滑移将减小组合梁刚度,增大变形,影响构件性能;剪应力沿截面横向分布不均匀,造成其弯曲正应力的横向分布呈曲线形状,即剪力滞效应;同时组合梁往往重载,具有较小的跨高比,剪切变形不可忽略.根据虚功原理,建立了同时考虑滑移效应、剪力滞及剪切变形效应的组合梁单元刚度矩阵及等效节点力向量,并在此基础上编制了组合梁梁段有限元程序.利用本文程序对现有组合梁试件的混凝土顶板应力、钢梁底板应力、跨中挠度和梁端滑移进行了计算,并将本文计算结果与解析法计算结果及试验结果进行了比较.结果表明,本文计算结果与解析法计算结果及试验结果吻合良好;同时,本文计算结果具有较好的稳定性,验证了本文计算方法的正确性.本文所建立的梁单元刚度矩阵同时考虑了剪切变形、剪力滞及滑移效应的影响,符合工程实际,为有限梁段法分析组合箱梁提供了理论基础.     

离散变量框架结构的可靠性优化

以框架结构系统的可靠性分析为基础,给出离散变量框架结构可靠性优化的相对差商方法及迭代格式,并用算例证明了该法的有效性及实用性。     

薄板优化设计的多阶段决策算子法

本文在研究应用多阶段决策算子方法求解弹性薄板结构优化的问题中,运用了有限元的分析方法,按多阶段决策分析的需要推导了位移约束条件的表达式及状态转换方程式,成功地解决了离散变量的弹性薄板结构优化设计的问题。文中编制了薄板优化设计的计算机程序,给出了在微机上作出的计算例题。     

船舶结构优化设计方法的研究进展

船舶结构设计，具有较强的综合性、经验性和创造性。运用经典优化方法加以处理，虽然也取得了一定成果，但要建立真正有效的船舶结构优化设计方法，必须与实际工程特点、现代数学理论以及最新计算机技术有机结合。目前，研究工作已取得了初步进展。本文综述了有关研究情况。     

A discrete nonlinear stepping optimization method and its application

Most of the practical design variables should always be discrete quantity within engineering optimization design problems. To obtain the true optimization solution, a discrete optimization method must be used. In this paper, a new method called step optimization search method is presented to solve the discrete quantity mathematic programming problems. The basic idea of this method is to find out an initial feasible point and then to search the optimum point step by step in the neighbouring region of this point so as to obtain an improved new discrete point. Respectively, the new point can be taken as initial one, and the whole process can be carried out once more until the optimum solution of the problem is obtained. Some results of numerical examples of practical problems show that this new method can solve problems quickly and simply and can be applied in a lot of engineering design problems.     

基于功能的基础隔震结构一体化优化设计

“投资-效益”准则作为基于功能的抗震设计的一个基本原则，反映了现代结构抗震设计思想的一个重要转变，即从以往只注重结构安全，向全面注重结构的功能、安全及经济等诸多方面发展。本文根据“投资-效益”准则，建立了基于功能的基础隔震结构一体化优化设计模型，其中目标函数考虑了结构生命周期内的总造价，包括结构初始造价和不同发生概率的大震、中震、小震作用下的结构损失期望，约束条件包括隔震层水平位移、上部结构层间变形等，优化过程中同时对上部结构截面尺寸和隔震器参数进行优化。算例表明，本文建立的基于功能的隔震结构优化模型是合理可行的，可为实际隔震结构的优化设计提供参考。     

钢筋砼圆形贮液池的优化设计

本文研究了钢筋砼圆形贮液池池壁的优化设计问题,文中用插值矩阵法作内力分析,以池壁造价为目标函数,依照设计规范要求,用复合形法求出使目标函数最小时的池壁厚度变化和配筋量。并编制了专用程序。与已有实例比较,本文结果的效益显著。     

地震作用下高层钢结构MTMD控制参数取值及优化设计研究

本文对地震作用下结构－MTMD系统的动力特性及优化设计进行了探讨,通过数值分析研究了MTMD系统各设计参数间的关系,给出了MTMD系统最优参数取建设,提出了MTMD系统优化设计及结构－MTMD系统优化设计方法,最后,算例说明了本文方法的应用及MTMD对结构地震反应控制的有效性。     

汽车车架结构参数的优化设计

本文采用有限元和优化设计相结合的方法，恰当地解决了通用约束的非线性规划问题。通过对汽车车架结构特点的分析，提出了车架结构参数优化的数学模型，讨论了车架的各种约束条件，并采用混合罚函数法对实例进行了优化设计。     

A compatible mixed design and analysis finite element method for the design of turbomachinery blades

In this paper the development of a compatible mixed design and analysis method is presented for the quasi-three-dimensional finite element blade-to-blade program FINSUP. The method consists of two parts. The first is concerned with a method of modelling changes to a blade shape using a surface transpiration model. The second is concerned with determining the relationship between the displaced blade surface and the surface velocity distribution. It is shown that with the Newton-Raphson procedure adopted in the method a very efficient manner of introducing the design option is possible. As a consequence the resulting program is fast and completely interactive. A number of examples are given to illustrate how the mixed design and analysis mode can be used in practical blade design.