基于完全概率的随机结构动力特性分析

基于加权残值法,提出了一种求解随机结构特征值概率密度函数的方法。首先利用加权残值法得到特征值关于随机结构参数构成的随机向量的函数表达式,应用随机向量函数的概率分布函数表达式,通过确定积分区间、变量替换、积分顺序变换等一系列数学上的处理,获得结构特征值的概率密度函数的完整信息。通过两算例的结果与Monte-Carlo模拟法结果相比较,表明该方法具有较高的精度和计算效率。     

基于随机因子的结构分析方法

该文对随机结构的分析方法进行了分类,简述了近年来提出的基于随机因子的结构分析方法的基本求解过程。对随机结构分析中的随机变量分布概型的确定、随机载荷的处理和随机参数相关性的处理等问题进行了讨论。对随机因子法在结构分析和边界条件的处理、动力特性和动力响应分析、随机振动响应分析和动力可靠性分析、智能结构在开环和闭环状态下的动力分析、随机稳态和瞬态的温度场分析以及随机参数结构在随机热载荷下的响应分析等诸多方面的应用进行了综述。     

模糊随机桁架结构在模糊随机激励下的动力响应

研究了模糊随机参数桁架结构在模糊随机荷载激励下的复合模糊随机振动动力响应的问题。同时考虑结构的物理参数、几何尺寸和外载荷幅值的模糊随机性,从Duham e l积分式出发,利用振型迭加法求出了结构动力响应模糊随机变量的表达式;再由随机函数的矩法推导出结构模糊随机动力响应的模糊数字特征。最后,通过算例考察了结构参数和作用荷载的模糊随机性对结构动力响应的影响,并用M on te C arlo数值法对算例进行模拟,验证了文中模型和分析方法是可行有效的。     

区间随机桁架结构动力特性分析方法研究

摘 要：针对区间随机桁架结构的动力特性分析,提出了一种区间随机有限元方法。当结构的物理参数和几何尺寸同时具有区间随机性时,利用区间因子法和随机因子法建立了结构的刚度矩阵和质量矩阵;从结构振动的瑞利商表达式出发,利用区间运算推导了结构动力特性区间随机变量的计算式;进而利用随机变量的矩法和代数综合法,推导出了结构特征值的数字特征的计算式。最后通过算例分析了区间随机桁架结构参数的区间随机性对其动力特性的影响,计算结果表明该方法是可行和有效的。
     

随机结构随机激励下的响应灵敏度分析

对于随机激励下随机结构动力响应的灵敏度分析问题,提出基于点估计法的随机结构随机动力响应灵敏度分析方法.所提方法从随机结构响应均方值的均值表达式出发,首先将随机结构响应均方值的均值对基本随机变量分布参数灵敏度转化成求期望值问题,再由求解随机变量函数矩的点估计方法导出求解动力响应灵敏度的计算公式.算例分析表明该方法的计算结果是合理的,并且由于点估计法具有较高的效率和精度,因而所提方法具有一定的工程意义.     

基于神经网络响应面法的随机结构动力可靠度分析

在对神经网络响应面法的原理和算法进行研究的基础上，建立了基于神经网络响应面法的随机结构动力可靠度分析方法。首先，基于首次超越破坏准则，参照静力可靠度的功能函数模式，建立了随机结构的动力可靠度功能函数；然后引入响应面法，以三层BP神经网络作为拟合函数，推导了功能函数的拟合表达式；最后结合一次二阶矩方法求解可靠指标。算例分析表明了本文方法有较好的计算精度和计算效率，在复杂结构的动力可靠度分析中有较强的实用价值。     

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.     

基于模糊因子法的模糊桁架结构动力特性分析

研究了模糊桁架结构动力特性的分析方法,在结构的物理和几何参数同时为模糊变量的情况下,利用模糊因子建立了结构的刚度矩阵和质量矩阵;从结构振动的瑞利商表达式出发,利用区间运算法则推导出结构模糊特征值的表达式。通过算例考察了结构各参数的模糊性对其动力特性模糊性的影响,并获得了一些有意义的结论。该法对模糊结构进行一次动力分析便可求得动力特性,且可充分地反映任一模糊参数对结构模糊动力特性的影响。     

大跨度结构三维随机脉动风场的模拟方法

对大跨度空间结构进行风荷载动力时程分析,首先需要获得不同节点在不同紊流方向上的脉动风速时程.在传统一维多变量谐波合成法的基础上,考虑了紊流风速在不同节点和三个方向上的相关关系,并且引入了水平风速的相位差,提出三维多变量随机脉动风速场的模拟模型.同时,利用FFT技术来代替谐波叠加的算法,以提高谐波项合成效率.通过一个算例表明模拟样本的谱密度函数、相关函数和概率统计参数与目标结果吻合得很好.这说明所提出的模型可以准确地模拟出适合大跨度结构的三维多变量随机脉动风场.     

叉形桥梁的动力特性理论分析及模拟研究

叉形桥梁结构行为复杂,影响结构动力特性的因素较多,为较好把握其受力行为,有必要对叉形桥梁结构进行动力特性的研究.通过空间梁格的分析方法对典型叉形桥梁进行简化离散,然后基于通用有限元软件SAP2000,采用不同的支座形式对典型叉形桥梁结构的振动频率及振型进行了模拟分析,并讨论了主要结构参数对其动力特性的影响.研究结果是叉形桥梁结构基频为竖弯,不同支座设置对结构上部的动力特性影响显著,建议在设计时采取适当的措施提高横向刚度,确保结构的安全运营.     

随机振动条件下包装件动态特性识别方法

目的建立一种识别包装件在随机振动激励条件下的动态特性方法。方法基于多自由度系统的伊藤方程,运用随机响应矩分析法分析系统的恢复力特性和阻尼特性与响应统计量之间的数学关系,建立应用推导的代数关系分析系统动态特性的方法。采用单自由度非线性系统和二自由度线性系统作为实例,验证方法的准确性。结果从实例中参数识别结果和真实值的对比表明,识别结果的误差小于2%,具有良好的准确性。文中方法是一种仅应用响应数据的时域方法,具有良好的通用性。结论文中方法可用于随机振动激励条件下包装件的动态特性识别。     

随机刚架结构在平稳随机激励下的动力响应分析

文中研究了随机刚架结构的平稳随机响应问题。考虑结构物理参数的随机性，导出了结构在平稳随机激励下位移响应均方值和应力响应均方值的均值、方差和变异系数的计算表达式。通过算例考察了结构物理参数的随机性对结构动力响应均方值随机性的影响，并获得了若干有意义的结论。     

平稳随机激励下线性随机桁架结构动力响应分析

考虑桁架结构的物理参数、几何尺寸的随机性，利用求解随机变量函数矩的方法和求解随机变量数字特征的代数综合法，从结构平稳随机响应在频域上的表达式出发，导出了随机桁架结构在平稳随机激励下位移响应均方值和应力响应均方值的均值、方差和变异系数的计算表达式。通过算例考察了结构物理参数和几何尺寸的随机性对结构位移响应均方值和应力响应均方值随机变量随机性的影响，并获得了一些有意义的结论。     

窄带随机激励下的结构动力学拓扑优化设计

基于模态截断法和一些近似处理,导出了一套窄带随机均方动响应及其灵敏度公式,再根据工程实际要求,研究了静载荷和窄带随机载荷作用下结构的动力学拓扑优化设计方法和算法,提供的算例显示了本方法的合理性和有效性。     

结构动应力分析的FEM-BEM耦合方法

本文提出了利用结构的有限元结点位移响应(或结点力)的计算值作为子域的边界条件,然后利用边界元方法计算子域内各瞬时的动应力的FEM-BEM耦合方法.文中给出了薄板在简谐激励下动应力响应的计算实例并与分析解进行了比较,结果表明,FEM-BEM耦合法比常规有限元法对结构动应力的计算精度有大幅度的提高.     

Interval Finite Element Analysis using Interval Factor Method

A new method called the interval factor method for the finite element analysis of truss structures with interval parameters is presented in this paper. The structural parameters and applied forces can be considered as interval variables by using the interval factor method, the structural stiffness matrix can then be divided into the product of two parts corresponding to the interval factors and the deterministic value. From the static governing equations of interval finite element method of structures, the structural displacement and stress responses are expressed as the functions of the interval factors. The computational expressions for lower and upper bounds, mean value and interval change ratio of structural static responses are derived by means of the interval operations. The effect of the uncertainty of the structural parameters and applied forces on the structural displacement and stress responses is demonstrated by truss structures.     

用于求解结构动力响应的不协调时间有限元法

提出了一组用于求解结构动力响应的基于不协调时间有限元方法的算法公式，该组算法公式对位移、速度采用等阶插值并允许它们在时间离散点上不连续。证明了算法的强稳定特性，并从对该组算法公式的有限差分分析可知它们无条件稳定、有较高精度并且有好的耗散和超调特性，同时给出了与Ｎｅｗｍａｒｋ的梯形法则，ＨＨＴ－α，Ｈｏｕｂｏｌｔ，Ｐａｒｋ等方法的比较。最后给出了应用该算法的数值计算     

饱和土中桩-桩竖向动力相互作用因子研究

桩桩动力相互作用的研究是研究群桩动力阻抗的基础,而桩桩动力相互作用通常利用动力相互作用因子来反映。将饱和土视为液同两相介质,利用薄层法得到了饱和土的竖向动力阻抗,进而得到饱和土中桩桩竖向动力相互作用因子。通过分析桩土力学参数对竖向动力相互作用因子的影响发现：桩间距、耦合系数、桩土模量比等参数对竖向动力相互作用因子有较大的影响,液固耦合系数较大时也有一定的影响。