工程机械刀型工作装置空间机构力分析通用程序

介绍推土机、平地机等刀板侧倾空间机构的力分析计算机通用程序;列有机构运动副形式、力矩阵方程和程序框图等;附有D9L推土机刀板计算实例。利用本程序,可节省时间、提高计算精度。本程序还适用于其它静定空间机构。     

黏滞阻尼器减震结构地震响应分析方法研究

黏滞阻尼器在大型复杂结构减震设计中应用广泛。而由于其非线性阻尼力特性,使得整体结构的地震响应分析更为复杂。为降低计算量和简化分析程序,通过对非线性阻尼力进行线性化处理,引入阻尼器方位矩阵,形成阻尼器减震结构的线性化运动方程;采用二阶Rosenbrock实时积分方法求解运动方程,根据Sherman-Morrison公式简化逆矩阵求解过程,给出求解局部非线性结构动力问题的数值积分方法;通过谱分析验证了该方法的稳定性;通过对一个装有黏滞阻尼器的七层平面框架模型进行地震响应分析,验证了该方法的计算效率和可靠性。     

剪切型高层建筑结构对地震的随机响应分析

本文对具有剪切型的高层建筑结构在地震地面运动作用下进行随机响应分析。直接从运动方程经Fourier变换导出频响函数矩阵,从而计算侧移和剪力响应的自功率谱密度函数矩阵,并采用Simpson积分公式求方差。本文的方法简单易行,且容易编程序上机计算。     

弯曲振动模型的运动方程建立方法

弯曲振动是一种常见而且重要的振动形式,但是难以找到关于建立弯曲振动动力方程的方法介绍,更多看到的拉（压）振动、扭转振动和剪切振动方程的建立方法。由于弯曲振动中质点的自由度增加,使得运动方程的建立过程要复杂一些。文章讨论了双质点模型纯弯曲振动的动力方程建立过程,特别是对质量矩阵和刚度矩阵的形成方法做了详细的探讨。     

三维大变形固结本构方程的矩阵表述

基于连续介质力学基本原理的大变形固结本构方程多采用张量形式，其中的本构张量是高阶张量，难以直接用于有限元编程计算。在本构方程中引入与刚体旋转运动无关的Truesdell应力率和Jaumann应力率。采用Voigt标记。阐述了T．L和U．L．两种物质描述方法三维大变形固结本构方程的矩阵表述，推导了相应的本构矩阵。发现两种物质描述方法中的Truesdell率型本构矩阵具有对称性，而Jaumann率型的本构矩阵并不对称。探讨了将Jaumann率型本构矩阵对称化的简化方法，可供有限元编程计算参考。     

考虑非黏性阻尼的黏弹性DDA解法

将非黏性阻尼引入到DDA方法中,用以分析非黏性阻尼对于非连续黏弹性结构的影响。首先,将非黏性阻尼引入到块体系统的运动方程中,发现微分形式运动方程难以求解的问题。其次,通过黏弹性结构的力与位移的关系以及Newmark积分方案,推导得到具有对称系数矩阵的含有非黏性阻尼的等价DDA运动方程。最后,结合具体算例,分别分析在恒力作用下和谐振激励作用下的块体位移响应,通过比较DDA计算值和理论值,验证提出的含有非黏性阻尼的黏弹性结构DDA解法的正确性。研究结果表明该考虑非黏性阻尼的DDA方法是一种高效的处理黏弹性问题的解法,这为分析黏弹性结构的非连续变形提供了新思路。     

土的三维应力再分配方法和非线性地震反应分析

倘若用有限单元法来分析上-结构系统,单元的数量可达几百个甚至上千个。这样,要每一步用不同的刚度重新组成新的刚度矩阵来求解运动方程的话,即使在大型计算机上也很难实现非线性地震反应分析。本文提出上的三维应力再分配方法,找出非线性和线性分析之间的不平衡应力;然后,应用荷载转移法对三维上-结构系统作地震反应分析。在整个计算过程中,只需要对刚度矩阵进行一次逆运算,节省了大量的CPU时间。计算结果表明本文提出的再分配方法具有良好的收敛性。     

基于LM方法的神经网络用于线性时不变系统的广义状态转移矩阵的识别

用神经网络方法对系统状态转移矩阵进行识别的研究,首先建立结构动力学运动方程的状态转移矩阵的识别与神经网络的权值矩阵识别间的相互等价关系,其次利用神经网络功能强大的并行运算能力和丰富的学习功能以单层线性神经网络来识别线性时不变系统的广义状态转移矩阵以获取结构的状态参数.最后通过识别获得的神经网络仿真系统结构在任意激励下的响应,可用以抗震性能评估或振动控制.     

层状土体中Rayleigh波特性的谱元法研究

基于弹性体激振下的运动方程以及入射波与反射波的叠加理论,结合波动方程和有限元的刚度矩阵,将无限层状土体分解为若干个两节点层单元和一个单节点层单元,在有限的频域和波数上的双重求和,建立了分析层状土体中瑞利波传播特性的谱元法.通过算例分析,用谱元法分别求解了半无限空间土体中瑞利波的频散曲线和层状土体中瑞利波的弥散曲线,研究...     

自动喷水灭火系统管网的水力模型分析

采用有限元法分析了自喷系统管网的水力平衡数学模型，集合各个管段水力平衡的单元矩阵方程为管网水力平衡的整体矩阵方程，通过引入节点水压边界条件并求解整体矩阵方程，自动配管，迭代计算喷头的流量，得出管网水力工况。给出了编程算法步骤，经实例运算，可快捷准确地完成水力平衡计算。     

基于残余力向量法的桁架结构损伤识别

提出一种基于残余力向量理论的桁架结构损伤识别方法。先由灵敏度分析求出桁架结构刚度联系矩阵,再由刚度联系矩阵将损伤后的刚度摄动矩阵展开成对角矩阵,结合残余力向量方程得出由刚度联系矩阵表示的新的残余力向量方程。由新方程可以得到各杆单元刚度的改变量,即可识别出桁架结构的受损杆单元位置及其损伤程度。最后以某桁架结构模型进行数值仿真分析。分析结果表明,该方法具有计算简单,计算量小等优点,仅需要损伤后第一阶模态参数,就可以识别出结构的损伤情况,并且测量精度较高,对于实际工程具有一定指导意义。     

十字轴多万向联轴器等角速传动的分析与试验研究

本文应用方向余弦矩阵与机构运动的几何等同条件,在空间球面4R机构运动方程的基础上,对单、双、三、四、五和n万向十字轴联轴器的运动传递关系进行了分析,指出其等角速传动的条件,并通过试验研究验证了分析的正确性。此外,在一定转速情况下,测出其传递扭矩器的机械效率,从而大大拓宽了串联十字轴多万向联轴器的应用范围,开阔了它的应用远景。这对于设计、制造和使用十字轴多万向联轴器都具有实际的指导意义。     

热–水–应力耦合模型及FEBEX原位试验二维有限元分析

从建立应力平衡方程、水连续性方程、能量守恒方程和弹塑性矩阵入手,提出了一个饱和–非饱和孔隙介质中且可考虑膨胀应力的热–水–应力耦合模型,并编制了相应的二维有限元程序。以高放射性核废料地质处置的FEBEX原位试验为模拟对象进行了数值分析,比较了实测值和计算值,从而验证了程序的正确性并从分析结果中得到了一些有益的认识。     

列车移动荷载作用下分层地基响应特性

用分层半空间上周期性支撑的欧拉梁模型求解多层地基和铁路轨道在列车运动荷载作用下的振动问题,通过Fourier积分变换得到轨道运动的格林函数表达式,并用矩阵传递法导出地基对轨枕的支撑刚度,结合轨道和地基运动的整体方程得到振动解。通过实例计算分析不同速度的列车在软土地基上运行时分层地基的波动特性和地基内部振动变形的分布规律,发现地基振动特性主要取决于列车的运行速度和地基的土层性状。     

有限域上一类特殊方程的解数估计

利用矩阵的permanent的性质,构造一个生成函数,用于计算有限域上一类特殊方程的解数.而针对有限域上的某些特殊子群,利用矩阵的permanent表示该方程的解数,然后再利用Hermite矩阵的性质以及Gauss和估计复矩阵的奇异值,从而对该矩阵permanent值进行估计,最终得到该方程解数的一个估计.     

热水循环管网水力平衡计算方法的探讨

根据建筑热水循环管网的水流特点及其水头损失计算公式,确定了采用有限元法分析热水循环管网水力平衡计算的数学模型,将各个管段的单元矩阵方程集合为供水管网的整体矩阵方程,通过引入节点水压边界条件并迭代求解管网整体矩阵方程—对称正定线性方程组,得出各项水力要素。给出了计算程序框图,编写了通用电算程序,经实例计算表明,能够快捷准确地完成热水循环管网的水力平衡计算,满足设计计算要求。     

住宅生活给水管网水力计算程序设计

根据住宅建筑给水管网的水流特点及其水头损失计算公式 ,确定了采用有限元法分析住宅建筑给水管网水力平衡计算的数学模型 ,将各个管段的单元矩阵方程集合为供水管网的整体矩阵方程 ,通过引入节点水压边界条件并求解管网整体矩阵方程——对称正定线性方程组 ,得出各项水力要素。给出了计算程序框图 ,编写了通用电算程序 ,经实例计算表明 ,能够快捷准确地完成住宅建筑给水管网的水力平衡计算 ,满足设计计算要求。     

环境介质对大跨斜拉桥动力特性的影响

实际的桥梁结构并非位于真空环境下．随着斜拉桥跨径的增大,其几何变形与质量分布状态都会随着周围环境介质的变化而变化,从而影响到结构的动力特性。从桥梁结构动力特性平衡方程出发,综合考虑静风效应、温度效应及深水效应3种环境介质对动力特性方程中的{M}矩阵和{K}矩阵改变的影响,以在建的某大跨斜拉桥为工程背景,建立动力特性分析有限元模型,分析了该桥动力特性随周围环境介质影响的变化规律。分析研究表明：较高风速下,结构自振频率急剧降低,且伴随着强烈的振型耦合现象;水效应引起的附加质量矩阵使结构的自振频率略有降低;温度效应变化对结构自振频率影响不明显,分析时可以忽略不计。     

高墩稳定性分析的传递矩阵法

基于传递矩阵法,推导了考虑重力影响的单肢高墩稳定性总传递矩阵;对于双肢高墩,根据突变点的静力平衡方程,推导了点矩阵的表达式,并利用坐标转换矩阵建立起双肢高墩静力稳定性总传递矩阵。对高墩进行了稳定性分析,得到高墩的临界荷载。传递矩阵法力学概念清晰,电算程序简单便捷,可用于高墩稳定性分析。算例表明,该方法准确、有效。     

Burton-Miller改进型边界方程的多频计算方法

提出了一种采用Burton-Miller改进型边界积分方程进行多频计算的方法。将Burton-Miller方程中的高奇异积分转化为弱奇异积分形式,获得Burton-Miller改进型边界积分方程;将方程中格林函数进行Taylor级数展开,并把波数从方程中分离出来,从而使随波数变化的计算矩阵表示为波数的矩阵级数形式。数值分析表明,本方法不仅保证了解在全波数范围内的唯一性,并且计算频率点数较多时可以节约大量时间,提高计算效率。