改进力法计算的研究

针对传统力法的缺点, 利用VBA进行了Excel电子表格的编制, 对传统力法 进行了改进. 在保持传统力法的基本原理和计算过程的基础上, 解决了力法计算繁琐的问题, 提高了计算速度和学习效率, 增强了结构力学课程与实际的联系, 对工科课程的教学具有一 定的指导意义.     

力法中病态方程的产生与改进方法

本栏从1982年设置至今,已经六年了,这朵新花得到了广泛的爱护与支持,借此机会,我们向关心这个栏目的作者.读者和广大的教师和学生表示由衷的感谢.为了使这朵花开得更艳丽,我们将此栏目的要求再向各位说明如下:教育研究栏主要面向院校师生,刊登有关力学教育思想、教育改革和各门力学课程的教学内容和教学方法等方面,具有一定深度和创见,对提高教学质量有一定促进作用的文章,可采用综述、讨论或经验交流等形式撰写.一般在2000字左右,来稿请附墨线图和英文题目.一、三、五期以理论力学内容为主,包括一般力学和流体力学等课程的内容.二、四、六期以材料力学内容为主,包括固体力学各门课程的内容....     

高层建筑双肢剪力墙的简化计算

本文由基本假定出发,运用结构力学的单位力法和数学的差分法知识,建立了双肢剪力墙连梁跨中的变形协调条件及连梁跨中剪力的矩阵表达式;并推导出双肢墙顶点水平位移和层间水平位移的计算表达式,该法的计算值与实测值符合较好.     

力法去弹性支座多余约束的一种处理方式

针对带弹性支座多余约束结构力法计算问题,在分析弹性支座计算特点基础上,提出一种解除弹性支座固定支点约束、保留完整弹簧作为基本结构一部分的去弹性支座多余约束处理思路,一方面便于利用原结构弹簧固定支点处已知的零位移条件建立形式统一、意义明确的力法典型方程,方程系数和自由项均为基本结构中弹簧解除约束点处的绝对位移;另一方面弹簧变形对计算的影响限于主系数,将弹簧看作附着于基本结构的轴力单元,主系数可由杆件弯曲变形产生的主位移与弹性支座柔度系数叠加得到。解除支座固定支点的去多余约束方式对拉压弹性支座、转动弹性支座及刚性支座均适用,可规范力法求解过程和提高计算效率。     

M_p图与(M)_1图选用不同基本结构的力法分析1)

在传统的结构力学力法教学中,无论是力法基本方程的建立还是方程中系数和自由项的求解,都要求在同一基本结构上进行.本文通过实例计算和比较,采用公式叠加原理分析了当M_p图与M_1图分别选自不同的基本结构时,力法基本方程的物理意义以及计算过程的科学意义.结果显示在力法计算中,基于不同的基本结构求解超静定问题,可简化力法的计算过程.用本文方法开展教学,有利于学生对力法的深入理解和掌握.     

等截面圆弧杆件的转角位移方程

本用力法导出了等同圆弧杆件的转角位移方程,使某些带有圆弧杆件的复杂刚架适用位移法,从而使内力计算工作得到简化。     

微加速度传感器的结构刚度分析新法

微传感器结构刚度是优化传感器结构尺寸、研究传感器动态响应特性的一个重要参数．目前多采用有限元分析获取这一参数,但该方法难于给出一个物理思想比较明确的解析表达式．针对自主开发设计的一种具有复杂微结构的加速度传感器,提出综合运用力法和能量法原理求解其主轴刚度,并通过仿真分析验证了理论推导．理论计算与仿真分析的结果有较好的一致性．该方法可推广应用于具有对称、静不定微结构的加速度传感器的刚度分析．     

基于算法复杂度理论的拟力法计算效率评价

算法复杂度理论是一种算法效率定量评价方法,该方法通过度量算法的复杂度来客观反映其执行效率,避免了计算机系统性能等因素对效率评价的影响。拟力法是一种高效的结构非线性分析方法,以往研究工作只是在非线性分析过程和运行时间上对计算效率进行了探索,并没有从理论上量化分析。本文采用算法复杂度理论对拟力法和传统变刚度非线性求解方法进行分析,给出了两种方法的时间复杂度函数,并对比了其计算效率进行定量,从数学角度解释了拟力法计算效率高的根本原因。算例对两种方法的时间复杂度和计算时间进行对比分析,直观地说明了拟力法在计算效率方面的优越性。     

弹性力学力法位移边界条件提法——载荷不变分时平面问题虚应力原理的几何意义

在以力法求解弹性力学问题时,位移边界条件的处理是比较困难的。本文通过探讨载荷不变分时虚应力原理的几何意义证明了虚应力原理等价于变形协调方程与以下形式位移边界条件:在位移边界上已知边界元素ds的正应变与该元素角位移沿边界的变化率。我们很容易建立这两个几何量与应变分量的关系,从而也就很容易建立以应力分量表示的位移边界条件,同时自动地排除了位移边界条件中与应力场无关的刚体位移成份。     

基于反馈力浸入边界法模拟复杂动边界流动

浸入边界法是模拟流固耦合的重要数值方法之一。本文采用反馈力浸入边界方法,对旋转圆柱和水轮机活动导叶旋转摆动绕流后的动边界流场进行数值模拟。其中,固体边界采用一系列离散的点近似代替,流体为不可压缩牛顿流体,使用笛卡尔自适应加密网格,利用有限差分法进行求解。固体对流场的作用通过构造适宜的反馈力函数实现。本文首先通过旋转圆柱绕流的计算结果同实验结果进行对比,吻合较好,验证了该计算方法的可靠性。然后针对水电站水力过渡过程中水轮机活动导叶旋转摆动绕流后的动边界流场进行数值模拟,得到导叶动态绕流后的流场分布特性和涡结构的演化特性。