广义增量法在三维扁平桁架结构的弹塑性屈曲分析中的应用

本文利用广义逆矩阵,提出了解决非线性屈曲问题的广义增量法。并用该法分析了非线性荷载-位移关系曲线(其中包括极值点)。最后,给出一数值算例—三维扁平桁架结构的弹塑性屈曲分析,证明了本文方法的正确性和实用性。     

用自动矩阵力法枚举结构的主要失效模式

本文发展了一个考虑元件强度的自动矩阵力法，并基于这一方法和实际工程结构的特点，提出了一个枚举结构体系主要失效模式的方法，这一方法简单且能有效地枚举出结构体系的主要失效模式．     

空间刚架结构大变形弹塑性屈曲及后屈曲分析

本文在当前Lagrange列式法的基础上,采用第二类P—K增量应力与Grecn增量应变之间的切线本构关系,并结合非线性杂交应力梁元进行空间刚架结构大变形弹塑性屈曲及后屈曲分析、计算结果表明了本文方法的有效性。     

变截面门式刚架结构分析的微分求积单元法

本文采用一种精确、简便的数值计算方法--微分求积单元法(DQEM)对变截面门式刚架结构进行了力学分析.首先建立了一般荷载作用下变截面构件的平衡微分方程,并采用微分求积法进行离散,进而得出了较为精确的分析变截面构件的单元力学模型.该模型的刚度方程不仅反映了单元的刚度性质,而且反映了单元的实际荷载作用,可较为精确地分析变截面门式刚架结构在分布载荷作用下的受力性能.通过与有限元法计算结果的比较,表明了微分求积单元法在变截面刚架的力学分析中的正确性和优越性.微分求积单元法可用于任意形状的刚架结构的静力分析.     

刚架结构频域子结构法的实验研究

以空间刚架为模型,对Jetmundsen频域子结构综合法进行了探索性实验,并研究了子结构的界面自由度完整性对最后综合结果的影响。实验中,频响函数矩阵中与线自由度响应和集中力输入相关的项通过加速度计与力传感器直接测量,而与转角自由度响应或纯力矩输入相关的项通过一种结合转角自由度间接测试和模态分析技术的方法获取。实验结果显示,实验子结构综合法能够有效地预报结构的动力学性能,而转角自由度的引入能在一定程度上改善预报质量。     

刚架结构中瞬态波的传播

在改进回传矩阵法的基础上 ,引入节点质量阻尼模型 ,结合射线展开技术 ,研究刚架结构中的弹性瞬态波的传播。根据分析结果可以看出 ,节点质量对弹性波的传播影响不大 ,节点阻尼对弹性波的传播影响很大。如果选取合适的节点 ,就可以阻碍波在结构局部中的传播 ,达到结构局部控制的目的。刚架结构中的弹性瞬态波的传播 ,可以对大型刚架结构的无损检测提供一定的帮助。     

桁架结构几何非线性问题的力密度法

桁架结构大都具有较强的几何非线;浊,受荷载后易出现较大的脯变形。提出一种基于力密度的针对桁架结构几何大变形问题的解法;引入杆件单元的力密度矩阵,推导出相应非线性方程的Jacobi矩阵;与有限单元法集成求解的思想相同,采用力密度矩阵建立结构变形后整体的精确非线性平衡方程。研究结果表明：应用Newton-Raphson迭代法求解,采用适当的迭代收敛精度可得到较精确的桁架结构位移解。     

平面刚架(梁)单元杆端力向量公式推导

本文通过位移法的转角位移方程,导出平面刚架（梁）单元杆端力向量公式和单元刚度矩阵．     

弹性杆-刚性体系统动力学分析的广义逆矩阵方法

将多刚体系统的广义逆矩阵方法推广到含弹性杆与刚性体的混合系统的动力学分析中,建立了以节点坐标表示的基于全局惯性坐标系的刚体-柔性体混合系统动力学方程.首先以两端节点坐标为变量推导了弹性杆的动力学方程,以刚性体节点坐标为变量推导了刚性体节点速度约束方程和刚性体动力学方程,最后得到弹性杆与刚性体混合系统的动力学方程和速度约束方程.本方法在同一个惯性坐标系对刚柔多体系统进行描述,具有方法简洁、便于计算建模的特点.论文最后给出两个数值算例,检验了方法的有效性.     

力密度找形分析方法及计算机实现

本文通过对力密度法的分析研究,概括了力密度法的基本原理和找形分析的过程,用矩阵形式给出了力密度的基本列式.通过对各个矩阵基本元素分析,找到了力密度矩阵的组装规律和一维变带宽存储的规则及实现算法和过程,并给出了详细的力密度矩阵的装配过程.通过基于C++语言的系统框架的程序,实现了该基于一维变带宽存储的力密度找形分析方法.最后,通过几个数值算例表明了,力密度法找形理论的先进性,及本文提出的算法过程实现的可行性和正确性.由于本文的算法是基于效率比较高的一维变带宽压缩存储格式,因此,可以实现大型索膜结构的找形分析.     

可展桁架运动过程动力学模拟

针对可展桁架运动过程分析的算法已经被提出。本文在已有算法的基础上,着重对违约的修正、约束雅可比矩阵的生成、雅可比矩阵的Moore-Penrose广义逆计算进行推导和修正,进一步完善用广义逆方法求解可展桁架运动过程的动力学仿真算法。算例说明了算法的有效性。     

力法在索-桁结构静力分析中的应用

索-梁(桁)结构是一种新型的空间杂交结构体系，它首先在中国获得工程应用和发展。通过下压平行布置在单层悬索上的实腹梁或桁架等横向加劲构件，强迫其产生向下位移后并固定其位置，以便在整个索与横向构件组成的体系之间建立起预应力，就形成具有足够刚度和形状稳定性的横向加劲单层索屋盖结构。本文根据力法原理，提出了一种新型迭代计算方法，采用Newtpm Raphson Method(N-R)方法计算索-桁结构体系的静力响应。算例计算结果表明：本文方法是可行的，计算精度满足工程需求。     

含刚性体可展开结构的准静态展开分析方法

包含具有一定几何形状刚性连续表面的可展结构可以有效提高展开效率,保证形状精度,具有较高的实用价值.刚性体按需要可为刚性曲板等,一般形状复杂且形式多样,展开分析中描述困难,目前还没有一种通用的处理方法.本文以节点坐标为变量建立一种通用的刚性体运动学方程,将运动学方程引入展开分析之中,利用广义逆矩阵法进行准静态展开过程分析.本文的方法数学描述简洁明快,包含的未知量少,且适用于含任意形状刚性体的可展开结构,数值计算算例验证了方法的有效性.     

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.     

框架结构缺损识别的交错迭代法

对具有局部缺损刚度框架结构识别的逆分析问题进行了研究,在采用有限元最小二乘法的基础上,提出了非线性最小化过程的交错迭代方法。算例及分析表明,本文方法是一种精度高、收敛迅速、应用方便的逆分析方法。     

GENERALIZED FINITE SPECTRAL METHOD FOR 1D BURGERS AND KDV EQUATIONS

A generalized finite spectral method is proposed. The method is of high-order accuracy. To attain high accuracy in time discretization, the fourth-order Adams-Bashforth-Moulton predictor and corrector scheme was used. To avoid numerical oscillations caused by the dispersion term in the KdV equation, two numerical techniques were introduced to improve the numerical stability. The Legendre, Chebyshev and Her-mite polynomials were used as the basis functions. The proposed numerical scheme is validated by applications to the Burgers equation (nonlinear convection- diffusion problem) and KdV equation (single solitary and 2-solitary wave problems), where analytical solutions are available for comparison. Numerical results agree very well with the corresponding analytical solutions in all cases.     

The analytical solution with respect to characteristics of elements' cross-section as variables of the plane frame

I.IntroductionTakingthesectionalareasofbarsasvariables,theanalyticalsolutionbasedontheconceptoffiniteelementmethodisproposed,atheoremofinverseglobalstiffnesscontainingparametersisobtainedandcorrespondinganalyticalsolutionsofsomesimpletrussesarederivedinReference[l].M.B.Fuchswasellgagedinsimilarinvestigationl=].Weintroducethesymboliccomputationsoftwaretogettheinverseglobalstiffnessmatrixcontainingparametersforthetrussstructureandtorealizeacalculationoftheanalyticalsolutionwithrespecttobarsect…