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基于多重多级子结构方法提出一种快速的声子晶体能带与传输特性的计算策略. 主要思想是将声子晶体划分成多层级子结构有限元模型,在能带计算中采用静凝聚和子结构周游树技术将子结构的内部刚度阵凝聚到Bloch 边界上. 由于内部刚度阵并不随着简约波矢变化,所以这种计算策略可以大大降低求解规模并提高计算效率,并不对整体有限元模型引入近似. 在传输特性计算中同样采用该策略,由于声子晶体单胞具有周期性,所以各个单胞的系数矩阵是相同的,从而减少计算量,并且可以灵活地选择是否回代求解单胞内部自由度. 数值算例以三维局域共振型声子晶体和二维Bragg 散射型声子晶体为例,计算结果验证了这种求解策略的正确性和高效性,并适用于复杂声子晶体分析. 相似文献
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多重子结构法在非线性控制系统中的应用 总被引:5,自引:0,他引:5
多重子结构法是计算结构力学程序系统采用的最广泛的方法之一,由于计算结构力学与最优控制存在模拟关系,本文同样基于此法对非线性控制系统进行计算,并编制了相应的程序系统。本文工作进一步说明了计算结构力学与最优控制理论存在模拟关系。 相似文献
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本文推导了反对称阻尼振动系统的动力约束子结构法,利用反对称阻尼性质避免了求解左特征向量,并在缩聚变换中增添速度约束模态以提高计算精度,加之充分利用管系的周期性,较大幅度地提高了输液螺旋管系振动分析的效率。 相似文献
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本文扩展了FETM法思想,结合子结构、动凝聚及Riccati变换理论,直接求解谐和激励下结构的受迫动力响应,从而节省了运行时间,严格控制了计算精度。本文编制了程序,并以振型叠加法运行结果为参照,对不同算例的运算效率作了比较。结果表明:本文方法在理论上、实践上是切实可行的。 相似文献
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结构动力重分析的子结构有理逼近 总被引:1,自引:0,他引:1
在基于子结构灵敏度综合的结构动力重分析方法的基础上,应用向量值函数有理逼近,提出了一种新的结构动力重分析方法。子结构方法的应用,有效减少了结构自由度数目,达到了减少计算量的目的。将向量值函数有理逼近应用于截断的Taylor级数,提高了计算精度,扩大了收敛范围,适用于结构作大修改的情形。数值算例表明,所提出的方法对结构参数发生大修改能够有效降低Taylor级数截断的误差,给出高精度的逼近结果。 相似文献
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基于周期结构的动力特性和群理论,建立了一种高效求解含缺陷一维周期结构动力响应的数值方法。在求解结构动力响应时,高效求解结构对应的线性代数方程组最为关键。采用凝聚技术,可减小结构对应线性代数方程组的规模。基于周期结构动力系统中线性代数方程组的特性,通过一个小规模含缺陷结构和一维周期结构的响应分析,可得到含缺陷一维周期结构的动力响应。同理,一维周期结构的动力响应可通过一系列小规模结构的响应分析得到,且小规模结构的动力响应可基于群理论高效求解。数值算例表明,本文算法有较高的求解效率。 相似文献
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随机有限元动力分析方法的研究进展 总被引:21,自引:1,他引:21
对随机结构动力分析方法,包括随机模拟法、摄动随机有限元法、动态随机有限元法和正交展开法等进行了评述,介绍了该领域内的研究进展,并讨论了研究中存在的问题以及发展方向. 相似文献
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土-结构动力相互作用分析中基于人工边界子结构的地震波动输入方法 总被引:7,自引:0,他引:7
数值模拟是解决土-结构动力相互作用问题的重要手段,而合理地实现地震波动输入直接影响地震作用下土-结构动力相互作用问题数值模拟的精度。波动法是目前常用的地震动输入方法之一,该方法将输入地震动转化为人工边界上的等效荷载,相较于其他地震动输入方法,波动法模拟精度高,但实施上相对复杂。从有限元模型入手,推导了采用波动法确定等效输入地震荷载的另一种形式,以此为基础,提出了一种在人工边界上实现地震动输入的新方法。新方法通过对土-结构有限元模型中由包含人工边界节点的单元组成的子结构施加自由场位移时程并进行动力分析,直接获得可实现地震波动有效输入的等效荷载,然后将等效输入地震荷载施加在土-结构模型的人工边界节点上,从而完成土-结构动力相互作用问题分析中地震动输入和地震反应计算。与原有波动法相比,新方法避免了需分别计算人工边界上自由场应力和由引入人工边界条件带来的附加力,以及需要根据不同人工边界面确定荷载的作用方向等较为复杂的处理过程,具有等效地震荷载计算简便、地震动输入过程更易于实施的特点。采用竖直入射和斜入射地震波动作用下的弹性半空间和成层半空间地震反应算例验证了新方法的有效性。 相似文献
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本文将频响函数和迁移矩阵引入子结构方法中,提出简单高效的直接迁移子结构方法。当子结构中内部自由度很大时,用这种方法进行链武结构的动力特性分析和求解谐和激励响应时依然能保持很高的计算效率和精度。而且有限元分析或试验得到的各子结构数据相互独立,因此对结构的不同组合进行分析只需改变相应连接条件;当结构有局部修改时也只需修正相应子结构的数据。这些特性对复杂链武结构动力优化和抗震设计问题十分有利。最后的数值算例说明了所提出方法的优越性及其在工程中的实用性。 相似文献
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基于结构动力修改的桩基检测方法 总被引:1,自引:0,他引:1
采用结构动力修改技术研究桩身损伤检测,将其转化为在一定约束条件下拟合桩顶频响函数的优化问题。用遗传算法加以求解。文中给出的数值模拟试验和工程应用实例,显示该方法能在较大范围内可靠地反演出桩身横截面积、桩长、波速等参数,达到检测桩身缺陷的目的,实现测试和分析一体化,使桩基检测易于进行并且结果实用可靠。 相似文献
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A method for the analysis of dynamic response of structure containing non-smooth contactable interfaces 总被引:1,自引:0,他引:1
A novel single-step method is proposed for the analysis of dynamic response of visco-elastic structures containing non-smooth
contactable interfaces. In the method, a two-level algorithm is employed for dealing with a nonlinear boundary condition caused
by the dynamic contact of interfaces. At the first level, and explicit method is adopted to calculate nodal displacements
of global viscoelastic system without considering the effect of dynamic contact of interfaces and at the second level, by
introducing contact conditions of interfaces, a group of equations of lower order is derived to calculate dynamic contact
normal and shear forces on the interfaces. The method is convenient and efficient for the analysis of problems of dynamic
contact. The accuracy of the method is of the second order and the numerical stability condition is wider than that of other
explicit methods.
The project supported by the National Natural Science Foundation of China (59578032) and the Key Project of the Ninth Five-Year
Plan (96221030202) 相似文献