一种桥梁结构动力特性修改逆问题求解方法

本文研究了修改桥梁结构设计参数，使其自振周期和振型满足预先给定设计要求的动力特性修改过问题，提出了一种求解方法。在建立桥梁结构有限元动力学模型的基础上，该方法利用模态理论的正交关系与特征关系导出动力特性修改逆问题求解方程，然后，用矩阵广义逆技术求解。应用实例表明，本文方法具有较高的精度，是一种简便有效的桥梁结构动力特性修改逆问题的求解方法。     

不确定结构动力响应的区间逐步离散法

对线性结构中的不确定性参数用区间表示,提出用区间逐步离散法求解结构动力响应。即将不确定性参数取区间离散点的值,将区间动力方程的求解转化为相应确定性问题,再搜索方程解中的最大和最小值来确定结构动力响应的边界。用算例对此法进行了验证。     

非线性不确定结构动力响应的区间逐步离散法

对非线性结构中的不确定性参数用区间表示,提出用区间逐步离散法求解结构动力响应.即将不确定性参数取区间离散点的值,将区间动力方程的求解转化为相应确定性问题,再搜索方程解中的最大和最小值来确定结构动力响应的边界.用算例对此法进行了验证.     

考虑桩-土-结构动力相互作用时高层建筑风致振动的响应计算

本文推导了考虑桩土结构动力相互作用时高层建筑在脉动风荷载作用下的运动方程。然后根据国家规范提供的参数及风洞试验得到的形状系数,推导出脉动风速及风压之间的关系,求出脉动风荷载的时程。利用该荷载对某超高层建筑的动力响应进行了计算。计算结果表明：桩土结构动力相互作用对高层建筑的风致振动响应的影响是明显的,应当引起重视。     

索膜结构的抖振动力特性研究

研究了索膜结构在脉动风作用下的动力特性。采用Wilson-q逐步积分法和Newton-Raphson迭代法推导了索膜结构在抖振力作用下的非线性动力增量平衡方程,求得结构的时程响应曲线。通过实例分析,探讨了结构参数变化对自振频率的影响;研究抖振力作用下索膜结构响应的频谱特性,从而得出索膜结构的抖振响应特性。     

用附加质量与刚度修改结构简谐激励响应

对修改结构局部刚度和质量参数,从而使其局部简谐激励响应分量满足给定设计要求的动力修改问题提出了一种求解方法,导出了质量与刚度参数修改结果的通解形式。本文方法仅需利用与结构修改自由度相关联的动柔度参数,计算过程简便。文中算例说明了方法的有效性。     

非平稳地震作用下随机结构动力可靠度计算

对非平稳地震作用下的含随机参数结构,建议了一类结构体系动力可靠度的数值模拟求解方法.把结构动力方程写成状态方程形式,采用精细积分法对状态方程进行数值求解,将结构响应表达为一系列随机系数和离散时刻处随机激励乘积的和形式.随机系数为结构随机参数的函数,反映结构随机参数对随机响应的影响.在确定性结构非平稳随机响应时域分析方法的基础上,采用不含交叉项的二次多项式对该随机系数进行重构,获得了结构响应关于结构随机参数和离散时刻处随机激励的显式表达式.基于该显式表达式,利用数值模拟技术可以方便地进行首次超越失效准则下结构体系动力可靠度的求解.对一榀非平稳地震作用下的含随机参数框架进行了结构体系动力可靠度分析,并在计算精度和计算效率上与传统蒙特卡罗法进行了比较,结果显示所提出的方法具有理想的精度和相当高的效率.     

爆炸荷载作用下地下拱结构动力分析

为了准确分析爆炸作用下地下拱结构的动力响应,利用阻尼系数来表达土介质与结构的动力相互作用,建立结构运动方程。由于结构动态响应方程的复杂性,在计算中对结构进行了简化,忽略了结构剪切力、转动惯性矩以及切向力的影响,并且假设拱结构在切线方向是不可延展的。利用振型分解法获得了两端固支拱结构在爆炸荷载作用下的动态响应的解析解。对圆心角为120°的拱结构单元进行了计算,得出了位移、速度和加速度时程响应曲线,探讨了参数响应的最大值与比例爆距之间的关系,得到了最大值与比例爆距之间的关系曲线。利用解析计算得到了结构弯矩的包络图。     

新型双足模型下结构动力响应分析

基于考虑人体动力特性的新型双足模型,采用Lagrange方程建立了步行过程中人与结构相互作用系统运动方程。研究了人与结构各自的动力响应及其之间相互作用,并通过对比说明了新型双足模型反映的人体动力特性对结构振动的影响。结果表明：人与结构相互作用增大结构动力响应;行人经过结构各阶模态振型波峰时,结构各阶模态频率和阻尼比分别达到最小值和最大值。     

航空发动机整机动力响应分析及程序设计

航空发动机整机动力响应分析软件的设计思想是将发动机作为三路（静子机匣系统，高压转子系统和低压转子系统）来建立模型，用直接积分法分析发动机整机动力响应。该软件可以分析由于转子不平衡力引起的发动机的稳态响应，还可以分析发动机的瞬态响应，如转子突加不平衡和转子加速时发动机的响应。软件也可以进行发动机局部结构修改后的响应分析及灵敏度分析等。算例分析结果表明，软件的计算时间、精度等均满足设计要求，在目前较多使用的微机上，就可以分析双转子航空发动机的整机动力响应。     

非线性岩土中圆柱结构受冲击波作用的动力响应

本文利用小参数摄动法和Ｌａｐｌａｃｅ变换法研究了非线性弹性岩土中受冲击波作用的圆柱结构的动力响应问题。基本方程按入射波场的小参数展开为各阶渐近线性方程后，由Ｌａｐｌａｃｅ变换和本征函数展开法进行求解，给出了逆变换的解析表达式及动力响应的位移和应力数值结果。     

含间隙曲柄滑块系统动力响应的随机性分析

以含间隙的曲柄滑块系统为研究对象,分析其在考虑铰间摩擦力及系统参数具有随机性时的动力响应问题。基于Lagrange方程建立了系统的动力学模型,利用BP神经网络法给出了系统随机参数与动力响应之间的近似函数关系式。在此基础上,利用矩法求解系统动力响应的数字特征,获得统计意义下的解。通过算例,考察了系统物理参数和几何参数的随机性对系统动力响应的影响,并验证了所建模型和方法的合理性和可行性。研究结果表明,系统参数的随机性不可忽略,在参数变异系数相同的情况下,间隙的随机性对系统动力响应的影响较大。     

平面框架动力响应的状态空间分析

本文根据结构动力学方程，引入状态空间，导出平面框架结构动力响应问题的状态方程，并在此基础上建立了迭代计算格式，用于结构动力响应计算，数值结果表明，该方法具有较真高精度，且求解效率高。     

多向动力耦合激励下隔震结构连续倒塌性能分析

为分析隔震结构在多向动力耦合激励下的连续倒塌动力响应及抗倒塌能力,建立了隔震结构在多向动力耦合激励下的运动方程,对比分析了隔震结构仅考虑竖向不平衡荷载作用与考虑多向动力耦合激励下的倒塌动力响应,基于二次四阶矩可靠度理论建立随机鲁棒性指标,并利用该指标对隔震结构抗倒塌能力进行评判。研究结果表明:隔震结构在多向动力耦合激励下,其倒塌动力响应更大;支座瞬时失效后,结构内力重新分布达到新的平衡所需时间更长;结构抗连续倒塌能力更弱。     

爆破地震动速度位移激励结构动力响应分析方法

通常用地震加速度作为激励求解结构振动。对于爆破工程 ,习惯采用爆破振动速度来评价振动效应 ,因此预测或评估爆破诱发的结构动力响应采用地震动速度记录更为直接。本文阐述建立了以振速、位移激励的动力平衡方程及求解方法。     

参数激励下深海立管动力特性研究

针对参数激励下深海立管的水平动力响应及参量不稳定性进行研究。随着海洋油气资源勘探开采往深海进发,立管结构与以往相比起到更为关键的作用,并面临着众多的挑战。特别是当立管系统参数处于不稳定区域时,立管结构易发生参量共振,导致立管破坏,造成环境污染及经济损失。深海立管结构动力特性较为复杂,首先建立了深海立管的结构动力学方程,然后采用富洛开理论分析了立管含阻尼与不含非线性阻尼的参量稳定性,计算了立管结构四个典型工况下的水平动力响应。系统方程的求解考虑了模态之间的耦合作用,探讨了参数激励频率与平台振动幅度之间的关系,最后,着重分析了阻尼变化对系统参量稳定区域的影响,研究表明系统阻尼能够有效缩减参量不稳定性的区域,并对深海立管结构设计提出有益的建议。     

结构动力微分方程的一种高精度摄动解

将结构的位移及速度响应作为状态变量,把结构动力方程转化为状态方程,采用摄动方法求解状态方程,推出一种级数形式的摄动解,同时给出了该文算法的迭代格式和计算步骤。该算法无需对转换矩阵求逆,也无须作指数矩阵运算,仅做矩阵向量相乘及向量求和运算,计算稳定而且效率高,收敛速度快,解的级项数及精度可由允许误差参数直接控制,很容易达到任意精度要求,该方法兼具线性加速法的高效率和精细积分法的高精度,可应用于结构大型稀疏线性动力方程组的求解。最后通过典型算例进一步验证了该文算法的精度和效率。     

土中浅埋层合扁球壳的非线性动力响应

本文建立了考虑横向剪切影响、纤维增强对称正交铺设层合扁球壳的非线性动力方程。应用一维波阻法分析了土与结构的相互作用,对冲击波作用下土中浅埋周边弹性支承层合扁球壳的非线性动力响应问题进行了探讨。数值计算中考虑了各种材料参数及横向剪切变形对动力响应的影响。      

随机参数智能梁结构闭环控制系统动力响应分析

针对随机智能梁结构参数的不确定性建立了其闭环控制动力响应随机模型.从结构动力响应的Duhamel积分出发,利用求解随机变量函数矩法导出了在三种情况下横向位移、转角位移和应力响应的数字特征表达式.并通过算例分析了在随机荷载作用下控制前后其物理参数、几何参数和控制力对闭环结构系统动力响应的影响.结果表明基于随机方法处理压电...     

求解系统动力响应的自由界面模态综合法

本文提出了一种求解复杂结构系统动力响应的数值计算方法。该方法是自由界面部件模态综合技术的推广，在系统动力响应计算时只需用到各个子结构的模态参数和载荷特性，且不必求解整体系统的特征值问题。文末给出的算例表明该方法具有良好的精度和较高的计算效率。