纪念船舶结构力学学科创建100周年

为纪念船舶结构力学学科创建100周年,本文介绍船舶结构力学建立的时代背景,简介船舶结构力学的创建人И.Г.布勃诺夫、п.Ф.帕普科维奇、Ю. A.希曼斯基的生平,介绍他们在船舶结构力学领域的主要著作和特点,从而显出他们在建立船舶结构力学学科中各自作出的贡献.     

《船舶结构力学》在中国开始传播纪实

简述《船舶结构力学》的建立和发展,并记述20世纪50年代《船舶结构力学》这一学科在中国开始传播的史实．     

舰船结构力学发展中的若干问题

舰船结构力学是研究舰船结构的强度和刚度的学科.是为舰船结构设计服务的.舰船结构力学工作者运用力学理论和方法对舰船结构设计中的问题进行研究,提出分析方法和计算公式,使结构设计人员能对舰船结构进行理性的(而不是经验的)设计.舰船结构的发展对舰船结构力学不断提出新的问题,下面分别就     

计算结构力学的进展与趋向

<正> 1 引言 计算机技术的进展,对结构力学及各种工程学、应用科学、力学等学科有着深远的影响。在最近20年中,结构力学同其他学科,如计算机科学、数值分析和近似理论相结合,形成了现在称为计算结构力学的一门新学科。现代有限元法是目前许多工程分析系统的支柱,它的发展标志着计算结构力学的开始。计算结构力学应用于当代问题,一般包括以下几步:①对有兴趣的响应现象进行观察。②提出计算模型对这些现象进行数值仿真。这一     

《计算结构力学及其应用》征稿简则

1.《计算结构力学及其应用》学报,是经国家科委批准、国家教委主管的学术刊物。它以推动计算结构力学的发展,促进这门学科与工程实践相结合,为社会主义四个现代化服务为宗旨。读者对象主要为工程技术人员、高等院校师生和研究工作者。本学报为季刊,国内外公开发行。 2.本学报主要刊登计算结构力学的研究成果和实践经验,包括各种类型的结构分析、优化设计、有限元方     

结构分析的非经典弯曲理论及其应用

经典理论与非经典理论结构分析是力学学科中与当代科学技术各领域密切相关的一个应用学科分支,凡作用有载荷的各种机械与设施之设计计算与研究总离不开结构分析这一环节.而近百年来得到发展与广泛应用的受弯构件(梁、拱、框、箱、板、壳等)分析方法主要属于结构分析的经典弯曲理论范畴.经典弯曲理论采用所谓Kirchhoff"直法线"假定.由于这一假定使复杂的连续介质力学理论应用于大部分结构构件的计算成为可行.这一假定的提出与相应的经典理论的建立与发展对于近世纪 ...     

结构工程科学中若干计算结构力学问题的研究展望

本文概述了计算结构力学的形成过程,评述了结构工程科学中以下７个需要重点研究的计算结构力学问题:数值方法基本理论问题（误差估计理论、网格自适应加密技术、多变量有限元理论和半解析数值方法）、工程结构优化设计、结构施工力学、计算机数值模拟和仿真技术、本构模型、计算机技术新发展的影响、计算机辅助设计。并论述了数值计算、理论和试验这三者之间相互依赖、相互促进、相互交叉又相互制约的辩证关系。      

基于多介质、多尺度离散元方法的冰载荷数值冰水池

极地船舶与海洋工程结构冰载荷的确定是其结构抗冰设计、冰区安全运行和结构完整性管理的重要研究内容. 当前快速发展的高性能计算技术和多介质、多尺度数值方法为准确、高效地计算结构冰载荷提供了有效的途径, 其中以离散元方法为代表的数值方法取得了出色的研究成果. 为此, 本文针对目前极地船舶与海洋工程结构对冰载荷及力学响应的工程需求, 同时考虑国内外对海冰、工程结构与流体相互耦合的多介质、多尺度数值方法研究现状, 对极地船舶与海洋工程数值冰水池的概念、框架、开发技术以及基于离散元方法的软件实现与工程应用进行了论述. 数值冰水池在船舶与海洋工程结构冰载荷确定方面具有可靠性、经济性、快速性、扩展性和情景化等显著优势. 本文工作借鉴数值水池的研究思路, 以典型船舶和海洋平台结构冰载荷及结构力学响应的离散元计算为例, 探讨了数值冰水池研究的可行性和工程应用前景, 阐述其与理论分析、现场测量和模型试验研究相结合的必要性. 以上研究有益于中国在极地船舶与海洋工程领域形成具有独立知识产权的数值计算分析平台, 对中国极地海洋强国的战略实施具有很好的启发和指导意义.      

船舶声弹性力学理论及其应用

船舶结构与水介质耦合动力学在改善船舶运动性能与结构安全性,控制船舶振动噪声与提高水下声隐身性能,进行船舶综合性能的优化设计等一系列工程问题中有广泛的应用需求与发展前景.本文综述了船舶水弹性力学、声弹性力学的理论方法、试验技术与应用技术的国内外研究进展;介绍了在带航速三维水弹性力学理论(Wu 1984)基础上,作者所在课题组近年来发展的船舶三维声弹性理论、计算技术及工程应用的概况.简述了船舶三维声弹性理论的部分应用情况及发展方向.     

Advances in sono-elasticity of ships and the related applications

船舶结构与水介质耦合动力学在改善船舶运动性能与结构安全性,控制船舶振动噪声与提高水下声隐身性能,进行船舶综合性能的优化设计等一系列工程问题中有广泛的应用需求与发展前景.本文综述了船舶水弹性力学、声弹性力学的理论方法、试验技术与应用技术的国内外研究进展;介绍了在带航速三维水弹性力学理论(Wu 1984)基础上,作者所在课题组近年来发展的船舶三维声弹性理论、计算技术及工程应用的概况.简述了船舶三维声弹性理论的部分应用情况及发展方向.     

船舶声弹性力学理论及其应用

船舶结构与水介质耦合动力学在改善船舶运动性能与结构安全性,控制船舶振动噪声与提高水下声隐身性能,进行船舶综合性能的优化设计等一系列工程问题中有广泛的应用需求与发展前景.本文综述了船舶水弹性力学、声弹性力学的理论方法、试验技术与应用技术的国内外研究进展;介绍了在带航速三维水弹性力学理论(Wu 1984)基础上,作者所在课题组近年来发展的船舶三维声弹性理论、计算技术及工程应用的概况.简述了船舶三维声弹性理论的部分应用情况及发展方向.     

最优控制与计算结构力学的模拟关系

最优控制理论和计算结构力学原是两个互不相关、独立发展的领域.最近发现:它们之间存在着一种对应的模拟关系.这一相似性原理的发现使得这两个领域的成果可以互相促进,特别是用计算结构力学解决最优控制问题已显示出独特的优越性,由此产生了一门模拟理论.本文简要地介绍一下该理论.     

复合材料胶接结构有限元分析方法研究进展

胶接结构的强度分析方法可以分为解析法和数值法两类,数值法主要是有限元方法.本文综述了复合材料胶接结构的有限元分析方法,按照胶接结构有限元模型建立的物理机理,将胶接结构力学分析模型分为基于有限元应力分析模型、基于断裂力学模型和基于损伤力学模型3类.详细介绍了这3类模型中的主要有限元建模分析方法:三维应力分析方法、虚拟裂纹闭合技术方法和内聚力模型方法,介绍了每种方法的基本思想、适用范围、优缺点、改进和扩展、有限元建模的实施步骤,以及有限元分析中应用该方法所取得的成果.第五部分从适用范围、应力奇异和破坏判据3个方面对这几种分析模型进行了对比分析.最后,对该领域发展趋势进行了展望.      

基于界带模型的碳纳米管声子谱的辛分析

针对碳纳米管声子谱的数值计算方法研究,基于对偶体系和辛几何算法提出了一套全新的计算方法和相应的界带结构模型,通过将碳纳米管模拟成不同的结构力学模型,利用分析结构力学中的振动理论来计算碳纳米管的色散关系.理论框架包括:周期结构的变分原理、周期结构中波的传播分析、子结构方法、界带理论和声子色散关系的基本算法.数值算例验证了理论和算法的有效性,而且也指出了针对碳纳米管的声子谱的计算,界带模型相对于其它传统模型存在着一定的优势.     

线性结构的基于市场机制的鲁棒控制

系统建模不可避免地要忽略一些因素从而造成模型误差,因此基于不确定性的非精确模型来设计控制器显得尤为重要.随着各国学者的不断研究,在线性系统H_∞控制方面取得了很大的发展,但仍存在求解过程繁琐、系统的保守性不强、结构复杂和控制器阶数较高等问题.运用计算结构力学与最优控制相模拟的理论来试图完善存在的问题.导引模就是结构力学中的本征值问题,即弹性稳定的欧拉(Euler)临界力或结构振动的本征频率;通过引入区段混合能的概念,采用精细积分和扩展的威廉姆斯(W-W)算法计算导引模,将此方法引入到基于市场机制的控制(market-based control,MBC)理论中,提出了线性结构基于市场机制的鲁棒控制策略.同时给出了在鲁棒控制下,采用李雅普诺夫(Lyapunov)直接法证明了结构基于市场机制的鲁棒控制器的稳定性及参数的确定方法.最后对一高层受控结构进行数值计算与分析,并与H_∞鲁棒算法的控制效果进行了对比.结果表明,导引模不能取到临界值,否则会导致控制输入趋于无穷大.基于市场机制的鲁棒控制效果要好于H_∞鲁棒算法,并且具有较强的应变能力和在线计算时间短等优点,能较好地适用于高层和大跨结构.      

帕普科维奇对力学的贡献

帕普科维奇是苏联著名的力学家, 他在船舶结构力学的杆系理论、板的弯曲、板架分析、弹性体系的稳定性以及结构振动和动力学等各个方面都有重要成就, 特别是他推出了弹性力学基本方程的通解, 这对弹性力学是一个突破性的贡献. 他的《船舶结构力学》和《弹性力学》等著作是力学领域的名著. 本文对他在力学的各个方面主要的创新性成果作了全面的系统的介绍.     

载荷作用下对称结构的内力和位移

对称结构在对称载荷作用下,内力和位移对称;在反对称载荷作用下,内力和位移反对称.这是利用对称性简化结构计算的根据.该文用更能反映对称性数学本质的方法,证明了上述结论.这一工作将使结构力学中对称性利用的叙述更简洁,逻辑更严密.以此为基础,对载荷作用下对称结构的内力和位移的理论进行了整理.     

国内外学术会议简报

国内部分1.教育部召开计算结构力学学术交流会1978年11月20日至27日由大连工学院和吉林大学主办,在大连召开。会议交流了有限元及其他数值方法的理论与应用:结构优化设计:结构大型程序系统和计算结构动力学等内容,会议还讨论了今后工作的重点是发展各种非线性问题和动力问题的研究,开展复杂结构在多工况、多约束和多种目标的结构优化 ...     

国内外学术会议简报

国内部分1.教育部召开计算结构力学学术交流会1978年11月20日至27日由大连工学院和吉林大学主办,在大连召开。会议交流了有限元及其他数值方法的理论与应用:结构优化设计:结构大型程序系统和计算结构动力学等内容,会议还讨论了今后工作的重点是发展各种非线性问题和动力问题的研究,开展复杂结构在多工况、多约束和多种目标的结构优化     

船舶与海洋平台结构冰载荷的高性能扩展多面体离散元方法

船舶与海洋平台结构的冰载荷是寒区海洋工程结构物设计中的关键参数,而离散元方法是有效计算结构冰载荷的重要手段.本文采用基于闵可夫斯基和原理的扩展多面体离散元方法模拟船舶与海洋平台结构的相互作用过程.其中,构造扩展多面体的近似包络函数并建立了基于优化模型的快速接触搜索算法;考虑单元间粘结作用的刚度软化过程建立了单元间的粘结-破碎模型.同时,发展了CPU-GPU协同异构环境下的高性能并行算法.为分析海冰与海洋结构作用中的冰载荷,采用ISO标准验证了扩展多面体离散元分析结构冰载荷的准确性.采用离散元方法计算了船舶结构的冰载荷,研究了船舶结构表明的线载荷分布特点,并采用船舶结构冰阻力经验公式验证了计算结果的合理性.采用离散元方法计算了平整冰区与多桩腿平台结构的相互作用,分析各桩腿上的冰载荷特点.针对碎冰区的海冰管理过程,采用离散元方法分析了船舶结构绕行过程中的船舶和海洋平台结构冰载荷.本文方法可有效应用于海洋结构冰载荷分析,能为极地船舶与海洋平台结构的设计和安全运行提供科学的分析手段.