计算具有区间参数结构的固有频率的优化方法

基于区间函数的单向包含性质，把具有区间非确定参数结构的固有频率所在区间范围问题 转化成两个全局优化问题，并采用一种实数编码遗传算法求取问题的全局解. 用一种能够求 得剪切型结构和弹簧质量系统特征值范围精确解的单调分析方法进行检验. 在一 些文献中，直接采用区间数运算法则和有限元法得到结构区间刚度阵和区间质量阵，并把关 于该区间刚度阵和区间质量阵的广义区间特征值问题的特征值区间作为待求的非确定性结构 的特征值所在的区间范围，该方法易于扩大问题的解域. 算例表明，可望得到结构 固有频率区间范围的准确解.     

质量-弹簧装置连接的双梁结构固有频率计算

双梁结构被用作一种新型的减振器来控制梁式结构的振动,在土木、机械和航空航天等工程中受到广泛应用。本文研究了两个平行的轴向功能梯度梁相互连接的双梁结构固有频率的计算问题,在这种双梁结构中,梁的端部受到平移和旋转两种弹性约束,同时,双梁结构通过质量-弹簧装置相互连接。基于Euler-Bernoulli梁的基本理论,将非经典边界条件下双梁结构自由振动固有频率的计算转化为一组常微分方程特征值问题,运用插值矩阵法可一次性计算出双梁结构的所有固有频率。数值算例表明,本文双梁结构量纲为一的固有频率的计算值与已有文献计算结果吻合良好。研究了弹簧刚度、质量系数和梯度参数对双梁系统的影响。数值计算结果表明,随着梯度系数?和悬挂物块的质量系数?的增大,第1阶固有频率?1逐渐减小。     

计算结构动力响应的状态方程直接积分法

利用钟万勰等发展的指数矩阵精细算法,提出了状态方程直接积分法。它能适用于确定情形各种激励作用下系统的动力响应分析;与分段等效线性化方法相结合,也可用于某些非线性系统的响应计算。算例表明,状态方程直接法具有精度高、不受时间步长的严格限制等特点。     

悬臂的平行四边形斜加筋板固有频率的计算和试验

一、前言在航空和导弹工程中,小展弦比翼面已有普遍的应用,从而,关于斜板的固有频率的计算(见文献[2][4][5][6])和试验(见文献[8][9],[10])已有不少典型的方法;但是悬臂的斜如筋板的振动分析方面的文章尚不太多。这里把斜加筋板作各向异性板处理,并采用梁函数的方法(见文献[1][8])对悬臂的平行四边形斜加筋板的固有频率作了计算。试验是通过单点激振和单点拾振的强迫振动共振法进行,测量了六种悬臂平行四边形斜加筋板的固有频率及节型。      

波纹管在内压作用下柱失稳临界压力的计算

讨论了波纹管在内压作用下的柱失稳问题,将波纹管等效成圆柱壳,证明了该柱壳在内压作用下失稳的临界压力与在轴向均布压力作用下失稳的临界压力相等,利用作者对波纹管整体弯曲问题的研究成果确定等效柱壳的抗弯刚度,给出了波纹管在内压作用下柱失稳临界压力的计算公式. 由对前人实验的观察分析得出波纹管呈弹性柱失稳的条件为其长细比大于1,在此条件下本文的计算结果和前人的实验结果相一致.     

直接计算结构动力方程的a_0法

1.前言 在工程中运用较多的是二次精度的无条件稳定积分格式:Houbolt法,Wilson-θ法,Newmark法和Hilber-α法。尽管Houbolt法是无条件稳定的,但在计算时要附加一个程序去计算初始值——不是自开始,并且该法的算法阻尼对低振型影响很大。Newmark法当γ=1/2时没有算法阻尼,此时该法不具有把有害的高振型“滤掉”的能力。当γ>1/2,     

串联式扭转减振器各级固有频率的测试计算

采用实验测试的方法获得各级扭转减振器的传递函数等信息, 对于各种不同的测试方法分别推导了不同模型下各级减振器固有频率的计算公式; 比较了不同测试方法各级扭转减振器固有频率的计算值和精确值. 结果表明, 对于不同的模型, 各级减振器固有频率的计算值和精确值是一致的, 或存在较小的误差.     

解非线性极大极小问题的凝聚函数法

本文提出求解非线性极大极小问题的一种新的有效方法,称为凝聚函数法。通过利用最大熵原理构造复合的拉格朗日对偶问题,可以导出一个用于求解极大极小问题的凝聚函数。可以证明,该函数具有Lp模的一些类似性质,并且当所含参数趋于无穷大时,精确逼近最大值函数。文中提出一个利用这个凝聚函数作为目标函数的无约束优化算法。几个算例表明,该方法具有收敛稳定、算法简单及计算效率高等优点。     

计算系统识别与结构模型化

本文提出了利用计算机模拟输出实施系统识别的方法,并把这种概念性方法称之为“计算系统识别”。其基本点是,用计算机仿真模型和方法替代通常系统识别研究中的真实系统(或模拟试验系统)和试验方法那一部分,而实现通常系统识别研究的原定目标。联系结构模型化工作,文中报告了一例安全壳结构弯剪梁模型的识别结果。文章还介绍了一个解有约束极小化问题的修正单纯形法,用以完成结构物理参数的寻优任务。     

计算结构动力方程三次精度的直接积分法

以往计算结构动力方程的无条件稳定积分格式的证明,是在阻尼矩阵满足振型正交条件下得到的,文本给出的三次精度无条件稳定积分格式的证明,可不要求阻尼矩阵满足振型正交条件。此外本文提出的高精度方法和以往的高精度方法相比具有存贮空间小,计算量少的优点,本文方法还具有没超越现象的优点。     

一类桥梁横向水平振动固有频率的计算方法

提出计算上承式铁路桥梁横向水平振动固有频率的新方法，考虑了平联布置、主梁尺寸等多种因素的影响．与有限元分析得到频率值的比较表明，该方法简单可靠．     

基于固有频率向量的结构损伤检测方法

基于损伤前后结构固有频率的变化,引入了固有频率向量及固有频率向量置信准则的概念,提出了基于固有频率向量的结构损伤检测方法.首先建立完好结构的有限元模型,并模拟出结构的若干种损伤模式,分别求出完好结构与各损伤模式结构的固有频率向量,从而构建出结构损伤特征数据库,随后对具有某种未知损伤的结构,根据该结构的固有频率向量与损伤数据库中每一个固有频率向量之间的相关程度--固有频率向量置信准则,由最大置信准则来判定对应的损伤模式.应用该方法对一个八层剪切空间框架模型的损伤进行了仿真检测,对于无测量误差的情况,在任何一层的支柱损伤大于最低可检损伤的情况下,都能准确的检测出损伤的位置及程度;考虑了固有频率测量的随机误差之后,应用损伤检测概率进行评估,该方法也具有较高的损伤检测概率.     

基于结构动力学的框架结构固有频率估算方法

对框架结构的一阶固有频率与单门框的一阶固有频率的关系进行了推导,找出一种通过部件模态参数估算整体系统的模态参数的方法．通过ANSYS有限元分析对该估算方法进行了验证,并在石油钻机井架底座的有限元模态分析中应用该方法对系统固有频率进行了估计,误差均不超过1％．结论表明,该方法对于框架串联结构的固有频率估算是方便且可行的．     

结构固有频率区域的两种摄动算法

当结构参数具有误差或有界不确定性时，区间数学可以在不知道不确定变量的概率分布的情况下定量地考察不确定参数对响应的影响。为计算出不克腚结构参数对结构振动固有频率影响范围的上下界，本文通过对所的两种区间摄动方法分析和数值运算可以看出，相对区间矩阵摄动法，参数摄动方法不仅可提高结构特征值的求解效率，而且所计算结构特征值上下界的宽度比区间矩阵摄动方法所计算出的要小，数值结果说明所提出方法的有效性。     

一类单塔斜拉桥固有频率及模态的计算与分析

采用连续体系统动力学分析方法对一类平面单塔斜拉桥的固有频率及模态进行了计算与分析。桥面两端简支,并由一个刚性的塔和两根斜拉索支撑。将桥面简化成梁的模型,建立了各斜拉索及各梁段的动力学偏微分方程、斜拉桥的边界条件及子结构间的几何与力学相容条件。推导了斜拉桥线性化、无阻尼系统的频率方程。考虑斜拉桥左右对称及参数(斜拉索长度、初始垂度)微小变动导致对称性破缺的情况,数值求解不同参数下斜拉桥的固有频率及对应的模态。结果表明:斜拉桥第3阶和第4阶固有频率相差不到0.1%,具有密集固有频率的现象;斜拉桥对称性破缺前后第3阶和第4阶固有频率随参数变化的曲线具有频率曲线偏转现象,第3阶和第4阶模态间存在模态跃迁现象。该研究结果可在斜拉桥设计和建造过程中起参考作用。     

计算梁横向振动固有频率的功能互等法

利用功的互等定理，通过设定适当形式的振型函数，求解常见约束下梁横向振动的固有频率，算例表明该法十分有效     

应用广义变分原理计算扁壳的固有频率

由于数学上的复杂性,要在满足全部方程和边界条件的情况下来决定扁壳振动的固有频率是有很大困难的。因此一般采用了法等各种近似解法。但在应用这些近似解法时,也还需要满足一定的条件,因而往往也会出现不少困难。本文给出了一个计算扁壳固有频率更一般的近似解法,并对建筑部门常见的对边簡支对边固定和三边簡支一边固定这两组边界条件的矩形底球面扁壳的基本固有频率进行了计算。计算过程表