结构随机分析的Monte Carlo加权残值法

本文提出一种结构随机分析的Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ加权残值法。文中建立了这种方法的基本列式，并通过静力挠度、固有频率和屈曲荷载等算例，表明本文方法理论简捷，计算工程量少，精度较高，是随机结构数值分析的有效方法。     

分步迭代加权残值法

本文提出一种分步迭代的加权残值方法,并从理论上证明了分步迭代的最小二乘法用于求解线性问题时的收敛性。文中应用所提出的方法计算了方形固支板的位移,方形杆的扭转刚度及柔性圆板的大挠度位移和应力。结果表明了文中的方法可逐步提高计算精度。     

数学规划加权残值法及其进展

微分方程问题双边不等式数学规划解法与现有各种数值方法不同．该方法在不知道精确解的情况下,可首先求得近似解的最小上界和最大下界．计算量小,精度高．算题过程中可随时控制计算精度,不浪费机时,也不盲停机,使计算终止于“经济精度”上．      

卷积型加权残值法求解薄壳的动力学问题

板壳等弹性体,受到动荷载作用时,其动力分析问题是比较重要且难于解决的．利用卷积型加权残值法,推导出Gurtin变分原理,并应用卷积型加权残值法计算了薄壳的动力学问题,为计算薄壳的结构动力学问题提供了一种有效的方法．     

力学问题加权残值法的双侧优化逼近

本文给出的力学问题加权残值法的数值解法,可直观地表示出解的最小上边界和最大下边界。     

关于加权残值法的充要性问题及其权函数的选择

本文论证了偏微分方程初-边值混合问题的加权残值方程的充要性条件和有关定理。关于充要性条件的讨论也为正确选择解析函数作为权函数,建立充要的加权残值方程提供了理论指导。重点讨论了边界积分方程的充要性。指出了两种满足充要条件的权函数和相应的边界积分方程。     

加权残值法1986～1989国内外进展概况及展望

本文叙述了加权残值法于1986～1989年间国内外研究工作进展概况。分为1986年国内第二届加权残值法会议进展;1986年之后国内进展;1989年全国第三届加权残值法会议进展;国外权残法研究进展概况;加权残值法今后展望及未来研究课题等五部分。     

有效集法在数学规划加权残值法中的应用

本文研究有效集法在数学规划加权残值法求解微分方程问题中的应用。从理论上和实际应用方面 阐明，对于数学规划加权残值法和线性规划问题，有效集法比常用的单纯形法更简便、易程序化、计算速度更快，因此更适用于数学规划加权残值法求解微分方程问题。     

加权残值法计算钢筋混凝土板弯曲变形

利用坐标变换将钢筋混凝土板的弯曲问题变换为各向同性板弯曲问题。然后利用康脱洛维奇变分原理及加权残值法计算各向同性板弯曲变形，从而得到原问题的解。本文所采用的方法简单，有一定实用价值。     

Wave scattering method for dynamic response analysis of structures with stochastic parameters

The wave scattering method is presented to analyze dynamic response of frameworks with stochastic parameters. First, with the uncertain physical, geometric, and loading properties in consideration, the stochastic waveguide equations containing the axial, torsional and flexural wave modes are established. Second, the stochastic wave scattering equation and wave translation matrix are derived to obtain the wave modes. Third, the methodology to extract the generalized displacements and forces from stochastic wave modes is proposed. Finally, a cantilever beam, a planar framework, and a space framework have been presented as numerical examples to illustrate the e?ciency of the proposed method. It is found that the results obtained by the proposed method with higher computational e?ciency show an excellent agreement with those by Monte Carlo simulation method. Furthermore, the influences of stochastic parameters on dynamic response are revealed.     

一种分析区间参数结构可靠性的减基快速计算方法

将减基法与蒙特卡洛模拟结合,提出了一种快速计算区间不确定结构可靠性的方法。该方法分为离线和在线计算两个阶段,离线阶段利用减基法建立减基空间,进而形成减缩模型;而在线阶段则将减缩模型融入蒙特卡洛方法,进而快速求解区间失效概率及相应的区间参数失效域。该方法在减基空间而非有限元空间中分析区间结构的可靠性,减少了求解时间,提高了计算效率,通过算例验证了该方法的可行性和有效性。     

The moment‐guided Monte Carlo method

In this work we propose a new approach for the numerical simulation of kinetic equations through Monte Carlo schemes. We introduce a new technique that permits to reduce the variance of particle methods through a matching with a set of suitable macroscopic moment equations. In order to guarantee that the moment equations provide the correct solutions, they are coupled to the kinetic equation through a nonequilibrium term. The basic idea, on which the method relies, consists in guiding the particle positions and velocities through moment equations so that the concurrent solution of the moment and kinetic models furnishes the same macroscopic quantities. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

矩形区域不等圆形随机堆放的数值模拟

将若干待堆放的圆形堆放到一个给定矩形区域,是一类特殊的Packing问题。针对这一具有NP难度的困难问题,提出一种快速的数值模拟方法以及模拟力学检验的方法。该方法将圆形堆放的力学平衡规律化为几何形体相互接触的几何条件,把大量的圆形按级配及分布律等约束条件,随机堆放形成空间区域。按此方法得到的圆形堆体,在不加外力的情形下即可保持自身的稳定。使用该方法,在边长为15cm的正方形区域内,取圆形的直径范围为0.5cm~4cm,模拟了孔隙率小于25%(面积比)的圆形堆体。最后,将所模拟的圆形堆体试件进行了有限元网格划分及力学加载试算,结果表明该堆体是稳定的。为进一步在细观层次研究圆形堆体提供了一个快速的数值模拟方法。     

基于减基概念的凸集结构可靠性分析方法

针对椭球凸集参数域结构的可靠性分析问题,提出了一种基于减基概念的快速求解方法。首先,将椭球参数域进行坐标正交变换,获得标准的椭球域及其相应的矩形域,在矩形域采样且通过坐标逆向变换获得原椭球参数域的样本参数点集,并以此构建结构的减基空间及其相应的减基算法;随后,在标准椭球域产生均匀的等概率抽样点,并通过坐标逆向变换和相应的减基算法进行蒙特卡洛减基模拟来分析结构的可靠度及其可靠域。由于是在低维的逼近空间中进行椭球参数域结构的位移向量解分析,故而较之有限元法能够获得较高的计算效率。算例测试验证了本文方法的有效性。     

轴压随机几何缺陷圆柱壳可靠性分析

轴压随机几何缺陷圆柱壳屈曲的失效函数具有较强的非线性，对于该结构已应用的可靠性分析方法不能同时满足计算精度和计算效率的要求。本文发展一个修正的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法，由两个步骤执行：应用一阶可靠性方法计算Ｈａｓｏｆｅｒ－Ｌｉｎｄ可靠性指标β；将简单ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法的采样区域限制在基本随机变量构成的ｎ维β－球外部，采样点由一个χ２分布的随机半径Ｒ≥β和（－１，１）均匀分布的随机方向组成，该修正的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法用于轴压随机几何缺陷圆柱壳屈曲强度可靠性分析表明，在相同精度的情况下修正的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法的样本容量比简单ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法要低３个数量级，一阶可靠性方法的计算误差随着与分支屈曲模态一致的初始几何缺陷项数的增加越来越显著     

Fokker-Planck方程有限解析/Monte Carlo数值模拟方法

对白噪声驱动随机系统的Fokker-Planck方程进行约化，求得约化方程的解析解，使 用局部解析解和Monte Carlo结合方法求解常系数Fokker-Planck方程，并与常系数Fokker-Planck方程的精确解 进行对比，之后求解了变驱动力系统的行为. 数值模拟结果表明，有限解析/Monte Carlo结合的方法，能成功求解一维Fokker-Planck方程，求解粒子数为10$^{5}$个，能获得 十分光滑的PDF分布曲线，计算颗粒在300个时，就能获得较好的均值. 其研究为两相 湍流PDF模型新计算方法研究提供基础.     

Monte Carlo analysis of dissociation and recombination behind strong shock waves in nitrogen

Computations are presented for the relaxation zone behind strong, one-dimensional shock waves in nitrogen. The analysis is performed with the direct simulation Monte Carlo method (DSMC). The DSMC code is vectorized for efficient use on a supercomputer. The code simulates translational, rotational and vibrational energy exchange and dissociative and recombinative chemical reactions. A new model is proposed for the treatment of three body recombination collisions in the DSMC technique which usually simulates binary collision events. The new model represents improvement over previous models in that it can be employed with a large range of chemical rate data, does not introduce into the flow field troublesome pairs of atoms which may recombine upon further collision (pseudo-particles) and is compatible with the vectorized code. The computational results are compared with existing experimental data. It is shown that the derivation of chemical rate coefficients must account for the degree of vibrational nonequilibrium in the flow. A nonequilibrium chemistry model is employed together with equilibrium rate data to compute successfully the flow in several different nitrogen shock waves.This article was processed using Springer-Verlag T_EX Shock Waves macro package 1990.     

结构动力分析的随机变分原理及随机有限元法

将结构动力系统的参数及激励的随机性直接引入结构的动力泛函变分表达式中，基于瞬时最小势能原理，应用小参数摄动法，建立了随机结构动力分析的随机变分列式及相应的确机有限元法。算例表明，应用此法分析随机结构动力响应，具有程序实施简便，计算效率高的优点。     

Numerical residual elimination method of finite differential equations

In this paper,a new elimination of finite differential equations has been discussed.It applies the numerical direct iteration to obtain the residual equations,in which the number of unknowns has been reduced greatly.The solution process is simple and efficient,and the solution is exact