有限元模型的整体刚度矩阵集成

在有限元分析过程中,定位单元刚度矩阵中的元素在整体刚度矩阵中的位置,对结构分析模型的正确建立起着重要作用.为了探究单元刚度矩阵向整体刚度矩阵的集成规律,推导了单元刚度矩阵和整体刚度矩阵之间的对应关系,得到单元刚度矩阵元素在整体刚度矩阵中的位置,依据单元结点号与结构整体坐标系下的结点编号的对应关系建立了统一的关联表,形成基于关联表的整体矩阵集成方法.与目前常用的结点平衡法相比,新建立的整体矩阵集成方法物理意义明确,建模过程简便快捷,且可靠稳定.算例分析结果表明该方法适合用有限元编程实现.     

弹性动力学的相似边界元法

讨论了弹性动力学边界元法中边界单元相似时单元之间的一些矩阵关系,建立了相似边界元法的公式。在一组相似单元中,只要求得一个单元的相应矩阵,通过比例关系即可求得其它单元的相应矩阵,然后通过迭加建立代数方程组系数矩阵。与通常的每个单元都各自进行积分计算相比,本文方法可大幅度减少计算量。     

加权残数法分析核心墙结构的动力特性

本文将核心墙结构沿层高方向分为开口段与闭口段，根据段与段之间的位移连续条件，用加权残数法导出计算段单元刚度矩阵元素与段单元质量矩阵元素的通式，从而建立求解核心墙结构自振频率的特征方程。无论核心墙截面是否对称，是开口还是闭口，本方法都是适用的。文中将两个有机玻璃模型试验结果与理论计算值作了比较，两者吻合良好。     

求解线性代数方程组的一个新方法——隔区交替迭代法

本文利用求逆矩阵元素的办法,得到各区主未知数的等效系数,求解方程时只需在区间进行叠代。如此,可以加快收敛速度。当原方程系数属于拟三对角矩阵时,叠代只需在隔区交替进行,如此可以加快收敛速度一倍以及能节约一倍的内存单元。     

有限段单元法分析薄壁箱梁自振特性

本文运用苻拉索夫一般变分法的基本假定及虚功原理建立起薄壁箱梁广义动力平衡方程组，然后运用迦辽金法导出薄壁箱梁的段单元刚度矩阵元素与段单元质量矩阵元素的通式，从而建立起分析其动力特性的特征方程。本方法运用于任意截面形状，任意支承条件的薄壁箱形结构自振特性计算，并可计与截面的翘曲与畸变。通过算例将本方法与经典的双力矩理论作了比较，证明了本方法的正确性，说明畸变效应不容忽视，本方法得到有机玻璃模型试验的验证。     

刚度矩阵的数值模拟方法

刚度矩阵是将一个受力物体划分为n个单元,各单元刚度矩阵集成为结构总刚度矩阵,实现了从单元刚度矩阵形成总体刚度矩阵的过程。本文应用单元刚度矩阵的方法,从工程实例出发,解决实际工程中的平面应力问题。     

机床主轴稳态温度场有限元法计算与分析

本文从工程设计的角度,将有限元法引入机床主轴轴向热传导的计算。文中结合机床主轴结构,通过三种类型计算实例的分析,对有限单元的划分,单元计算模式的建立、边界条件的处理、总刚矩阵元素的合成,进行了详细的介绍。使用该法所得的计算数据,精度与理论值的误差仅为0.03～0.3°C。     

矩阵描述的位置控制方法及其存储效率分析

使用计算机实现位置控制时,为了便于程序处理,可利用矩阵对位置点分布及其属性进行描述.将矩阵元素与每一个位置点对应,通过遍历矩阵元素即可对位置点进行处理.根据属性值进行坐标到实际位移量的转化即实现位置控制.存储矩阵时为避免过多占用内存,可以对矩阵进行压缩存储.元素值的特点决定了压缩矩阵时既可以压缩零元也可以压缩非零元,两种压缩法的有效性取决于矩阵稀疏因子的大小.计算结果表明,当矩阵稀疏因子小于25%时应压缩零元,稀疏因子大于75%时应压缩非零元.     

有限元加密中的带宽极小化

本文利用图论知识和RCM算法,对有限元加密网格的节点进行编序优化,从而得到总刚矩阵带宽极小和元素贮存量极少的单元节点新编码图.此方法概念清楚,程序结构简单,应用方便.     

轴对称地下结构物与土之间界面单元的有限元分析

本文从轴对称的地下结构物与土共同作用的物理模型出发,基于Goodman节理单元应力、应变线性分布的力学模型,推导出轴对称问题中界面单元的应变矩阵,单元应力矩阵,单元刚度矩阵及单元等效结点力转换矩阵。并举实例证明应用该方法计算结果与实测值较符合。     

组合单元的线性与非线性传递矩阵

本文内容为:(1)提出了采用组合单元作为基本计算单元的概念,建立了相应的简化分析模型:(2)提出了组合单元传递矩阵的计算方法,该法也可推广应用于其它形式的单元体;(3)推导了剪力桁架结构常用组合单元的弹性传递矩阵,以及考虑材料非线性效应的塑性传递矩阵,和考虑P—△效应的几何传递矩阵。本文结果可用于多层及高层建筑结构的非线性反应分析。     

节点导纳矩阵元素存贮的新方法

针对电力系统节点导纳矩阵传统存贮方法占用内存空间较多、存取速度较慢等问题,提出了一种存贮电力系统节点导纳矩阵Y元素的新方法。该方法利用了电力系统网络结构以及Y阵元素的特点,存贮Y阵对角元素的行下标及所连接的支路数、上三角中非零的非对角元素的列下标及其相应的参数。因此能大大节省存贮单元,且使得存贮方式极为简单、直观、便于检索和计算,从而大大提高Y阵数据文件的读写速度。以IEEE-118系统为例,新方法与不考虑稀疏性的传统方法及考虑稀疏性的链表法相比,前者所需的最大存贮单元分别为后者的9.32%和55%,而实际存贮单元还可进一步减少。新方法写入或读取数据文件的时间分别为不考虑稀疏性传统方法的15.34%和12.49%,且节点数越多,优势越明显。     

基于频率改变的结构损伤诊断方法

结构单元的损伤将导致损伤单元的单元刚度矩阵以及结构的总体刚度矩阵发生变化,通过损伤前后自振频率的改变,可对损伤单元刚度矩阵的损伤系数进行反演。本文发展了一种结构损伤定位和标定的两步方法,首先通过反演初步确定结构损伤的位置,然后将损伤单元(三维梁元)的刚度矩阵分解为拉压刚度矩阵和弯曲刚度矩阵,并分别对其损伤系数进行求解,从而确定截面积、截面惯性矩等单元截面参数的损伤情况。数值实验表明,该方法可对结构的损伤进行定位和标定。     

场问题的有限点法

本文利用图的概念与方法,从图的观点来处理场的问题。导出了与有限单元法相应的法方程组,并由关联矩阵的概念及其性质,使形成法方程组的系数矩阵时较有限单元法更规范、更灵活方便,对有限单元法作了某些改进。可节省存贮单元,缩短上机时间。     

贝塞尔级数展开的机载前视阵雷达杂波谱补偿方法

提出了基于级数展开的杂波谱补偿方法,首先采用贝塞尔函数对每个距离环实现方位和俯仰角的分离;接着将训练单元的俯仰矢量向待检单元进行投影,得到一个变换矩阵.再使用变换矩阵对给定的多普勒门的数据进行处理,减轻杂波谱对距离的依赖性;最后,从变换后的数据中估计杂波协方差矩阵,再利用空时自适应算法对补偿后的数据进行杂波抑制.仿真结果表明,该方法能有效改善杂波的非平稳性,提高了系统抑制杂波的性能.     

关于有限元法中单元刚度矩阵性质的探讨

本文提出了单元刚度矩阵“平衡性”的概念。作为应用,文中以此性质校验了单元刚度矩阵的正确性,并澄清[1]中对单元刚度矩阵性质的一个说法。     

基于频率改变的结构损伤诊断方法

结构单元的损伤将导致损伤单元的单元刚度矩阵以及结构的总体刚度矩阵发生变化，通过损伤前后自振频率的改变，可对损伤单元刚度矩阵的损伤系数进行反演。本文发展了一种结构损伤定位和标定的两步方法，首先通过反演初步确定结构损伤的位置，然后将损伤单元（三维梁元）的刚度矩阵分解为拉压刚度矩阵和弯曲刚度矩阵，并分别对其损伤系数进行求解，从而确定截面积、截面惯性矩等单元截面参数的损伤情况。数值实验表明，该方法可对结构的损伤进行定位和标定。     

横梁开洞框架的结构分析

本文提出了开洞（矩形洞或圆形洞）横梁的结构分析模型，推导了开洞横梁的单元刚度矩阵及荷载作用下的固端力，用有限元素法编制了电算程序，可用于横梁开洞框架的结构计算。     

用新型非线性刚度矩阵分析高层结构

本文推导了柱单元受大轴力和单元变形过大两种情况下的单元几何刚度矩阵,并进而推导出考虑柱端塑性区区段长度影响的柱单元弹塑性刚度矩阵,最后给出了应用几何刚度矩阵计算高层框筒结构的数值算例。     

带刚性域并考虑剪切形变的杆件单元刚度矩阵和固端力

本文推导了带刚性域并考虑剪切变形的杆件单元刚度矩阵和固端力。单元刚度矩阵具有通用性,可使离散杆件数不增加,节省了占用机器的内存。同时把各种荷载作用下的固端力公式列在表中,可供编制程序使用。最后讨论了考虑剪切变形和刚性域对固端力的影响。