粘弹性材料的ADF模型研究

采用GA-BFGS混合遗传算法建立了一套确定粘弹性模型参数的方法,对ADF模型进行参数拟合,并与标准流变模型,GHM模型及试验结果进行了比较。基于ADF模型的本构方程和控制方程,建立了粘弹性自由层阻尼悬臂梁的有限元方程。算例表明,本文确定模型参数的方法是有效的;同时通过对自由层悬臂梁的有限元模态分析,表明ADF模型在描述粘弹性材料本构关系中具有结构简单,计算精确,方便和有限元相结合的特点。     

粘弹性材料本构模型的研究

介绍了近年来建立粘弹性材料本构模型的方法。目前主要有两种方法:利用现有本构模型;对粘弹性材料进行试验研究,拟合实验曲线。     

岩体粘塑性模型参数的反分析

基于弹-粘塑性有限元方法,探讨了通过反分析来确定P. Perzyna粘塑性本构模型中反映岩体粘塑性变形的流动系数和屈服函数的函数的方法,并用实测数据检验了这一反分析方法的可行性.     

竖向集中力作用下分数导数型半无限体粘弹性地基变形分析

研究成果表明地基土体具有粘弹性性质,在长期荷载作用下会产生蠕变变形。为了准确预测地基变形,必须建立精确的土体本构模型。分数导数粘弹性模型具有精确度高,确定模型所需的实验参数少,应用范围广的特点。针对半无限体粘弹性地基,采用分数导数粘弹性本构模型模拟土的力学行为,运用弹性-粘弹性对应原理分析了粘弹性地基的变形。研究发现,采用分数导数粘弹性本构模型得到的地基沉降量较经典粘弹性模型要小,经典粘弹性模型不能很好地反映集中力对周围地基沉降的影响以及地基的蠕变性质。     

基于不可逆内变量热力学的岩石材料粘弹-粘塑性本构方程

岩石材料的粘弹性和粘塑性变形是与时间相关的能量耗散行为。在Rice不可逆内变量热力学框架下,引入两组内变量分别用来描述在粘弹性和粘塑性变形过程中材料的内部结构调整。通过给定比余能的具体形式和内变量的演化方程,推导出内变量粘弹-粘塑性本构方程。粘弹性本构方程具有普遍性,能涵盖Kelvin-Voigt和Poynting-Thomson在内的经典粘弹性模型的本构方程。并指出热力学力与应力呈线性关系是组合元件模型为线性模型的根本原因。粘塑性本构方程能较好地刻画岩石材料在粘塑性变形过程中的硬化现象。对模拟岩石的模型相似材料进行单轴加卸载蠕变试验,将蠕变过程中的粘弹性和粘塑性变形分离并根据试验数据对本构方程的材料参数进行辨识。试验数据和理论曲线对比结果表明该文提出的本构方程能很好地模拟材料的蠕变行为。该类型的本构方程能为岩石工程的长期稳定性的预测、评价以及加固分析提供基础。     

隔振橡胶本构建模研究

提出适合描述隔振橡胶在宽频振动时力学行为的本构模型。本构模型包含超弹性和粘弹性两个部分，超弹性部分表征橡胶材料的静态特性；非线性粘弹性部分描述橡胶材料在振动、冲击载荷下的动态响应。基于该本构模型，对橡胶材料在宽应变率范围内进行试验，九个材料参数通过高、低应变率下的试验数据拟合确定。模型预测结果与试验结果是相当吻合的。     

粘弹性材料的微振子模型研究

针对利用粘弹性材料进行结构主被动控制的需要,建立了一套确定微子模型各参数的方法,并且与标准流变模型,分数导数模型以及试验结果进行比较,算例表明确定微振子模型各参数的方法有效,同时也表明微振子模型不但能准确描述粘弹性材料的本构关系,而且能与有限元方法相融合,建立二阶线性系统,能很方便地利用线性系统控制理论进行控制设计。     

PBX炸药粘弹性损伤本构模型参数敏感度分析

建立了基于拉丁超立方抽样和Spearman秩相关系数的本构模型参数敏感度分析方法,实现对PBX炸药粘弹性损伤本构模型参数敏感度的整体性分析。以PBX炸药柱体压缩的分析为例,采用该方法确定了各本构参数对端面载荷值的敏感度及排序。并分析了抽样样本量,以及载荷加载速率对本构参数的敏感度的影响。同相关文献结果进行比较,证实了该方法的可行性。该文的方法可在参数识别中提前预测各参数对实验结果的敏感度,为本构模型参数识别中缩减待识别参数和选择合适的模拟实验提供理论基础。     

岩体力学行为多层结构模型研究

随着我国重大基础建设的深入,西部大开发涌现出更多环境灾害下重大工程的安全问题研究,复杂的岩土工程难题也大量涌现,复杂岩土工程的有限元分析也具有很大难度。本文系统研究了开采与岩体力学结构研究,从理论和实践更加深入研究,应用多层结构模型理论来分析岩体力学性能,制定非线性计算方法,阐述岩体计算模型。深入研究问题,为国家"十五"计划做出贡献。     

开尔文模型粘弹性Timoshenko梁的动力分析与应用

基于Kelvin模型张量形式本构关系导出粘弹性Timoshenko梁自由振动微分方程组,给出两端简支粘弹性梁的固有频率解析解。对粘弹性梁的振动特性进行了分析和比较。以此计算材料开尔文模型粘弹性阻尼系数,结果表明,该方法准确可靠。     

晶体管模型参数的计算机辅助测试

本文介绍了一种基于VXIbus模块仪器的晶体管模型参数自动测试方法,并形成了一个实用的计算机辅助测试系统。各参数根据其在GP模型中的物理意义,测得特定工作状态下的电流、电压值,经计算处理而得到。与传统测试方法相比,该测试方案简单实用,减少了众多复杂的测量仪器,具有使用方便、自动化程度高等优点。可应用于电子线路的计算机辅助分析,尤其可用于电路的故障诊断。在模拟印制板故障诊断系统中的实际应用表明,此方法能提供电路故障诊断系统可以接受的计算精度。     

典型人字形桥梁模型试验研究与分析

为分析受力复杂的异形薄壁箱梁桥,在初等梁理论的基础上,通过增加自由度的方法,提出每个节点10个自由度的薄壁箱梁分析单元。同时从现有的人字形桥梁中抽象出一种典型的结构作为研究对象,根据相似理论建立有机玻璃模型,设置了多种支座形式及多种荷载工况下的试验测点。另外,分别建立初等空间梁格与板壳有限元模型,同时对模型的理论分析与实测结果进行比较。研究结果显示初等梁理论不能较好地反映人字形薄壁箱梁桥的受力行为,并指出板壳理论在结构整体分析时尚存在不足,验证了该文理论分析方法的正确性和简便性,为求解人字形桥梁复杂受力行为提供了一种有效的途径。     

基于谱约束下矩阵逼近的模型修正方法

基于谱约束下的矩阵最佳逼近理论 ,提出一种新的以实验振动测试和参数辨识的数据为参考 ,进行有限元分析模型修正的方法。该方法以实验获得的不完备模态的谱点为约束 ,运用Bayes估计原理来处理试验结果误差带来的实验模态可信度问题 ,求取分析模型的最佳逼近结果 ,然后获得质量阵的最小修正模型。这一方法无需迭代 ,计算简洁 ,可以避免非完备模态空间中修正模型可能出现的“畸变”现象 ,具有较好的物理意义     

多机测控系统模块分配并行性的模糊优化

纵观以往作业分配并行性的研究,大都是设定模块运行时间及通信时间,再根据启发式分配算法而得到一种准最优的分配结果。本文利用模糊集分析的方法,根据贴近度函数与择近原则,建立了多机检测中多任务模块并行度的度量模型,为提高多机系统中单机任务并行性提供了一种切实可行的方法,并以实例阐明了该方法在多机检测系统中的应用且分析了结果。     

Reasoning with multilevel flow models

Complex heterogeneous systems, such as power plants or petro-chemical process plants, nowadays contain complex automation for start-up and shut-down control and support systems for the operators. Often, however, the operator support and automation suffers from a lack of flexibility, and only functions for a number of well defined operating modes and pre-defined paths for the transition between these modes. This paper proposes an alternative and more flexible method for developing and describing intentional mode transitions, and for developing diagnostic systems, using Multilevel Flow Modeling (MFM). MFM models a system by expressing it in terms of its goals and in terms of elementary functions that describe the mass, energy and information flows in the system. This paper describes the use of MFM models as a basis for reasoning about the actions that are necessary to achieve the goals of a system or to obtain an intentional change in the system's mode. For this, data measured from the system must be used to update the state of the MFM model so that the state of the model reflects the state of the system. The outcome of the reasoning can be used as support for an operator or for automated control of complex systems. This paper defines the relevant states for goals and flow functions and presents a set of rules for determining these states on the basis of measurements from a process. The relations between goals and functions, and among functions themselves, are discussed. A mechanism is introduced to produce a change in the desired mode of a process, and expressed in rules to implement this change. The approach is explained at the hand of a simple example system. An MFM model of this example system is presented, and used to illustrate how measured variables can be used to calculate the states of the elements in the MFM model. At the hand of the same model the rules for inferring the states of goals and functions, and for determining the required actions will be illustrated.     

复阻尼模型结构地震时程响应研究

阻尼是结构动力分析的重要参数,对动力响应计算的结果有明显影响。目前,结构动力响应分析中的阻尼模型大都采用的是传统的Rayleigh阻尼模型,这种模型是为计算解耦而构造出的,其物理意义不是很明确。该文根据复阻尼系统理论,利用Newmark-β积分法,编制了Rayleigh阻尼和复阻尼模型的三维有限元程序。以三维钢框架结构为研究对象,计算了两种阻尼模型的结构地震时程响应和复阻尼模型的损耗因子,并讨论了不同加速度峰值和时间积分步长对复阻尼结构响应和损耗因子的影响。研究表明:在加速度峰值为2m/s2的El-Centro波作用下,两种阻尼模型的响应相差50%―100%,后者的结构动力响应远大于前者,损耗因子随应力或位移的增大而增大;复阻尼模型结构动力响应和损耗因子的稳定性和精度,与时间积分步长密切相关,不合适的时间积分步长将导致结果发散。     

形状记忆合金耗能弹簧的力学性能研究

从Helmholt自由能出发,建立了SMA材料在复杂应力状态下的热力学本构关系,并由此推导出SMA耗能弹簧的热力学本构关系;在Brinson相变发展方程的基础上,引入等效应力的概念后,建立了内变量马氏体百分数的发展方程.利用上述理论,结合普通金属弹簧的设计方法,建立了SMA耗能弹簧的设计方法;利用MATLAB编写的计算机程序进行了仿真计算.研究结果表明SMA耗能弹簧具有较好的耗能能力.本文建立的计算理论较好地吻合了其他学者的研究结果,适用于实际工程问题的理论分析,具有较大的适用价值.     

大型空间环模器热沉仿真研究

用分布参数方法，建立了热沉动态数学模型，运用MATRIXx仿真平台，建立了仿真模型，并进行了动，静态工况仿真计算。得出了热沉在稳定工况下的温度场，流量与最大温差的关系及温度动态特性，为热沉的优化设计，温度控制提供了重要依据，也为调温系统的动态仿真奠定了基础。     

神经网络与混合遗传算法结合的注塑成型工艺优化

注塑成型中,工艺参数直接影响到模具内熔体的流动状态和最终制品的质量,而工艺参数与制品质量之间的关系非常复杂,因此如何建立制品质量与工艺参数之间的关系模型井获得优化的工艺参数是改善制品质量的关键。收缩是衡量制品质量的一个重要指标,制品在型腔中的非均匀收缩是引起制品翘曲的主要原因。文中基于成型过程的数值模拟,采用人工神经网络与混合遗传算法结合优化注塑成型工艺,以改善制品质量。对一工业产品进行分析,以制品内的体收缩率差值为质量指标优化工艺,改善了制品内的体收缩率分布,获得了满意效果。     

新型半主动整星隔振平台及其模糊最优控制研究

为降低卫星在发射过程中受到的动态载荷,提出一种采用磁流变阻尼器的新型半主动整星隔振平台。建立隔振平台的动力学模型和柔性卫星隔振系统总体的动力学模型。将LQG最优控制和模糊控制技术相结合应用于半主动整星隔振系统,以卫星振动响应能量和作动器输入能量的加权和最小作为最优控制目标来确定最优控制力,并采用预测状态法进行时滞补偿。以最优控制力和磁流变阻尼器的实际出力作为输入变量,以磁流变阻尼器的控制电流作为输出变量设计模糊最优控制器。仿真分析结果表明:新型半主动整星隔振系统采用模糊最优控制时,在卫星轴向和横向方向上都可取得良好的振动控制效果,并且控制效果明显优于被动控制和限幅最优控制。