具有任意连接和约束的空间杆系结构静力分析的回传波矩阵法

本文发展了具有任意连接和约束的空间杆系结构静力分析的回传波矩阵法。以杆端位移和转角为基本未知量,通过结构所有节点的平衡方程和位移协调条件,推导出传递分配矩阵和载荷源向量,并进一步利用设定的同一杆件两个局部坐标系下杆端位移之间的关系,最终得到结构的回传矩阵。据此可求出结构所有杆件的杆端位移及杆端内力。对不同的杆件连接形式,如刚接、铰接、半刚接,以及不同的约束情况,如固定支座、铰支座、定向支座等,本文推导出了空间杆系结构的回传波矩阵表达式,可直接用于相应空间杆系结构内力的计算。同时,针对一个具体刚架结构进行了算例分析,并通过与弯矩分配法和有限元结果的比较,验证了本文方法的精确度。     

带有全铰节点的三维杆系结构静力分析的回传波射矩阵法研究

推导出含有全铰节点的三维杆系结构的回传波射矩阵表达式,完善了具有任意连接和约束的空间杆系结构静力分析的回传波矩阵法.基于节点平衡方程和协调方程,推导出表达杆件近端位移和远端位移关系的传递分配矩阵及载荷源向量,并通过由对偶坐标系下近端位移和远端位移的关系获得结构的总体相位矩阵,再引入转列矩阵,进而推导出结构的回传波射矩阵,在此基础上求解以杆端位移为基本未知量的线性方程组,最终得到精确确定所有杆件的杆端位移及杆端内力的矩阵列式.给出了空间杆系结构算例分析,与有限元结果比较,验证了回传波射矩阵法的计算精度.     

在埋置框架中应力波传播的影响因素分析

基于埋置框架的回传射线矩阵法,分析桩土刚度比、荷载作用方向等对埋置框架轴力波、剪力波和弯矩波的影响,并与框架结构进行比较。结果表明:荷载作用方向对埋置框架的轴力波和弯矩波影响较大;由于土体的影响,埋置框架与普通框架的瞬态波有很大不同。     

基于回传波射矩阵法的复合材料层合框架振动特性分析

将求解弹性杆系结构动态响应的回传波射矩阵法应用于层合框架的固有频率和模态的求解.用回传波射矩阵法得到单位脉冲载荷作用下层合框架的频响函数,然后由频响函数曲线的波峰确定层合框架结构的固有频率.最后通过回传波射矩阵法控制方程系数矩阵的伴随矩阵得到结构的振动模态.将对称铺层简支梁计算结果与用经典理论算得的解析解进行比较,验证了回传波射矩阵法计算结果具有很高的精度.然后对9根杆组成的平面层合框架进行计算,表明回传波射矩阵法可以有效地计算层合框架结构的固有频率和模态.     

用回传波射矩阵法分析框架的地震效应

结构在地震载荷作用下的瞬态响应分析对抗震设计很重要. 大部分地震效应 研究采用时程积分等数值方法. 回传波射矩阵法是桁架和框架结构瞬态响应的一种新的频域 矩阵分析法. 基于Bernulli梁理论的回传波射矩阵法扩展到地面加速度载荷的情形, 对一榀钢制框架在地面El Centro波加速度作用下的瞬态应力计算, 结果表明该方法 能准确有效地进行结构的地震效应分析.     

多体系统传递矩阵法在火炮动力学中的应用

基于作者提出的多体系统传递矩阵法，研究了其在火炮动力学中的应用，求得了某类火炮系统固有振动的频率方程振型函数的精确解析式，并给出了电算结果。     

Mathematica在传递矩阵法中的应用

通过两个具体实例，说明了Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ在传递矩阵法中的应用．特别介绍了用Ｒｅｄｕｃｅ命令求振动系统固有频率的方法，并把所得结果与已有结果作了对比，显示了这一方法的优越性．     

复合材料层合加肋板中的瞬态波传播

研究复合材料加肋层合板结构受冲击载荷作用下的瞬态波传播.加肋层合板模型被处理成层合板的弯曲运动与层合梁的扭转与弯曲运动的耦合连续模型.通过Laplace变换,并采用回传射线矩阵法(MRRM),基于一阶剪切变形层合板理论,确定复合材料加肋层合板结构中传播的各条射线群.采用FFT变换,计算各种冲击载荷作用下加肋层合板结构的短时瞬态响应,并分析讨论脉冲类型对加肋层合板结构短时瞬态响应的影响.     

用有限段-传递矩阵法计算变截面柱临界载荷

对于变截面柱，可以把它划分为很多段，当每段的长度很小时，可认为是等截面的．这样，在每段内，可以求解一个用弯矩表示的微分方程；利用段与段之间的连续条件导出了一个传递矩阵，再利用边界条件求出了临界载荷     

传递矩阵法在材料力学中的应用

将传递矩阵法应用于材力中的梁、轴问题,优点是能同时求出内力和变形,无需区分静定与静不定问题,易于计算机计算     

Method of reverberation ray matrix for static analysis of planar framed structures composed of anisotropic Timoshenko beam members

Based on the method of reverberation ray matrix(MRRM), a reverberation matrix for planar framed structures composed of anisotropic Timoshenko(T) beam members containing completely hinged joints is developed for static analysis of such structures.In the MRRM for dynamic analysis, amplitudes of arriving and departing waves for joints are chosen as unknown quantities. However, for the present case of static analysis, displacements and rotational angles at the ends of each beam member are directly considered as unknown quantities. The expressions for stiffness matrices for anisotropic beam members are developed. A corresponding reverberation matrix is derived analytically for exact and unified determination on the displacements and internal forces at both ends of each member and arbitrary cross sectional locations in the structure. Numerical examples are given and compared with the finite element method(FEM) results to validate the present model. The characteristic parameter analysis is performed to demonstrate accuracy of the present model with the T beam theory in contrast with errors in the usual model based on the Euler-Bernoulli(EB) beam theory. The resulting reverberation matrix can be used for exact calculation of anisotropic framed structures as well as for parameter analysis of geometrical and material properties of the framed structures.     

加权残数法通用程序包MWRAP的开发技术与1程应用

要想使加权残数法广泛应用于工程实际问题,需要解决两方面的问题,一是精度问题,二是必须研制和开发通用软件。本文阐述了加权残数法通用程序包MWRAP的结构设计和功能设置及其前后处理技术,详细阐述了其前后处理程序的程序设计流程;在该软件中计算模块,所用的计算方法为加权残数和有限元耦合法,为此推导了加权残数和有限元耦合法的公式,从计算结果来看该方法具有较高的精度,可以满足工程需要。最后,运用MWRAP计算了钢管混凝土柱肩梁结构的位移和应力,与实验结果相比吻合较好,说明了MWRAP具有较高的精度,加上其完善的前后处理功能,可以应用于工程实际问题。     

C- METHOD AND ITS APPLICATION TO ENGINEERING NONLINEAR DYNAMICAL PROBLEMS

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｏｎｓｉｄｅｒｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｙｓｔｅｍｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄｂｙｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｑｕａｔｉｏｎ : ｘ=ｆ(ｘ) ,( 1 )ｗｈｅｒｅｘａｎｄｆａｒｅｎ＿ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｒｅａｌｖｅｃｔｏｒｓ,ａｎｄｔｈｅｄｏｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｗｉｔｈｒｅｓｐｅｃｔｔｏｔｉｍｅ ,ｔ.Ｓｕｐｐｏｓｅｔｈａｔｘ=ｕ(ｔ)ｉｓａｐｅｒｉｏｄｉｃｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆＥｑ .( 1 )ｗｉｔｈｐｅｒｉｏｄｉｃ,ｓａｙ ,Ｔ .ＫｒｙｌｏｖａｎｄＢ…     

A Numerical Method to Material and Geometric Nonlinear Analysis of Cable Structures

In this article, a numerical method is presented for computing the stiffness matrix and compatibility relations of cables under uniform distributed loads on any direction. Both the geometrical and material nonlinearities, including softening and yielding of material, are taken into account and the catenary cable element with gauss integration scheme is employed. The proposed formulation includes the effect of uniform distributed loads on any direction and 3D nodal forces to assess the geometric and possible material nonlinearity of cables. The derived equations are then applied to the analysis of cable structures. The accuracy of the responses obtained by the proposed method is evaluated by several benchmark solutions available in the literature. Results of numerical examples indicate the capability of the proposed stiffness matrix in prediction of the elastic and inelastic responses of cables. The proposed formulation is therefore recommended for cable elements to be used in the analysis of cable structures.     

四光束载波全息光弹性法的研究及应用

本文同时利用一台激光器的相干性和两台无位相联系的激光器间的非相干特性,提出了一种新的全息光弹性法,并用于等和线的测量上.该方法具有载波频率连续可调,一次曝光给出某一载荷下的等和载波条纹图的优点;通过滤波解调,能方便地给出模型受力过程中任意两个载荷下的差载等和线,为不能重复性实验(如裂纹扩展)提供了新的实验研究方法。     

Hermite梯度重构核近似配点法及其在功能梯度材料板的静力分析中的应用

由于直接配点法在求解边值问题时边界上的求解精度较低,本文提出了Hermite梯度重构核近似配点法（HGCM）来改进边界求解精度。重构核近似是无网格法中一种常用的近似函数,但是其在求解高阶导数时格式复杂且非常耗时。HGCM采用梯度重构核近似构建形函数的任意高阶导数,提高了计算效率;通过Hermite配点法构建离散方程,提高了边界求解精度。这种方法在求解对应变系数四阶偏微分方程的功能梯度材料板的静力问题时精度高,计算效率高,并可进一步推广应用于高阶偏微分方程描述的边值问题。     

参数拟二次规划法及其在复合材料失效过程分析中的应用

本文介绍关于不连续线弹性静力学问题的多变量变分原理与相应的参数拟二次规划算法在复合材料层压板强度分析及纤维增强脆性基体材料单元细观失效过程分析中的应用。     

并行多步法及其在两铰圆拱动力响应中的应用

本文在基于个人计算机的transputer并行处理子母板系统上提出了一种结构动力分析中适合于并行处理的对时间域积分的多步法——并行多步法。并用此方法对两铰弹性圆拱在矩形荷载作用下的动力响应进行分析。算例表明,对于四处理器系统算法加速比可达3.05,效率为76.25％。对圆拱的分析表明,当中心角之半θ_0较小时,矩形荷载作用完后圆拱在偏离原静止状态的位置附近自由振动。这主要是由于几何非线性所致。