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。     

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。     

动力响应约束下的桁架结构拓扑优化

采用自适应遗传算法求解了以脉冲激励下的动力响应作为约束条件、以结构重量最小化为目标函数的桁架结构拓扑优化问题。其中遗传算子分别采用轮盘赌选择算子以及自适应的交叉和变异算子。定义了一些启发式准则来引导优化过程中杆件和节点的删除，另外引入了刚度矩阵的奇异性判断以防止桁架在杆件删除过程中变为机构。算例表明，用此方法可以得到桁架结构在脉冲激励下的最优拓扑形式，且能在满足动力响应约束要求的前提下极大地减轻结构重量，达到优化的目的。     

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。     

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。     

随机结构动力反应的极值分布

提出了求解随机结构动力反应极值分布的概率密度演化方法。基于随机结构动力反应概率密度演化分析的基本思想，可构造一个与随机结构动力反应极值有关的具有“虚拟时间参数”的随机过程及其导数过程，导出了一维概率密度演化方程。结合结构动力反应的时程分析方法与有限差分方法，可求解该随机过程的一维概率密度函数。当虚拟时间参数为1时，即得到随机结构动力反应的极值分布。这一方法可用来求解一般的随机抽样和随机过程的极值分布。与随机抽样极大值分布的理论结果比较表明，本文建议方法具有良好的精度。在此基础上，分析了八层框架结构随机动力反应极值分布的若干特征。     

结构随机响应分析的一种直接积分法

对结构随机响应分析的数值积分方法进行了深入的研究。首先，直接从控制方程出发计算加速度，其次，给出了位移和速度的一种近似计算公式，最后，推导出响应均方值的离散计算表达式。就两个算例进行了数值仿真，结果表明该方法对于结构的随机响应分析是有效的。     

滑移爆炸冲击荷载作用下矩形复合板的动力响应分析

以工程振动理论为基础建立矩形板的冲击动力学响应的粘弹性地基板数值计算模型,运用薄板横向振动的基本微分方程和三角函数级数展开法对常速运动面荷载作用下粘弹性地基板进行了分析,求得了板的动力响应的解析解,该模型能用来模拟移动冲击荷载作用于薄板时的动力反应、分析评价基板屈服状态。     

二自由度碰撞振动系统的随机响应

用拟不可积哈密顿系统随机平均法研究了二自由度磁撞振动系统的随机响应，先将二自由度随机激励的碰撞振动系统表示成随机激励的耗散的哈密顿系统形式，然后用拟不可积哈密顿系统的随机平均法得到了以系统哈密顿函数为基本变量的一维It^↑o随机微分方程，最后用数值方法求解与该方程相应的稳态FPK方程，得到系统响应的平稳概率密度。两个算例的结果与数字模拟结果的比较表明了随机平均法在二自由度磁撞振动系统的随机响应分析中的有效性。     

随机结构动力可靠度分析的概率密度演化方法

基于随机结构动力反应分析的概率密度演化方法，提出了一类新的随机结构动力可靠度分析方法。在随机结构动力反应概率密度演化方程的基础上，对于首次超越问题，根据所给的首次超越破坏准则施加相应的吸收壁边界条件，求解具有吸收壁边界条件的概率密度演化方程并在安全域内积分．给出结构的动力可靠度。结合精细时程积分方法和具有TVD性质的差分格式，讨论了计算结构动力可靠度的数值方法。以八层框架结构为例进行了动力可靠度分析并与随机模拟分析结果进行了比较。     

邻接高耸结构的随机最优控制

文基于随机动态规划原理与随机平均法，提出耦合相邻高耸结构的随机最优控制方法。先建立任意层数并在任意层高处控制联接的耦合结构的缩聚模型，再运用随机平均法导出关于模态能量的It6随机微分方程，应用随机动态规划原理建立动态规划方程，由此可确定最优控制律。将结构的响应控制化为模态能量控制，缩减控制系统的维数。用高斯随机过程模拟地震激励，可计及其功率谱特性。数值结果表明该耦合结构控制方法的有效性。     

在拱腰爆炸荷载作用下锚杆动态响应数值分析

为研究拱腰集中装药下锚杆的动载响应特性,利用有限元分析程序LS_DYNA 3D,对锚杆的轴向应力分布规律进行了显示动力分析。对比爆心径向同一距离测点的实测压应力时程曲线,模拟结果曲线峰值、形态和趋势与之较为一致。迎爆侧受压强度明显大于背爆侧,最强的受压部位在迎爆侧拱腰;迎爆侧拱顶和拱腰受拉强度比较大,最强受拉部位在拱顶。受压峰值和受拉峰值从锚头到锚端都是先增加后减小,但最大峰值位置不同,并利用应力波原理和最大拉应力瞬时断裂准则分析其原因。     

干摩擦阻尼系统动力响应分析的迭代方法

本文提出了一种求解干摩擦阻尼系统稳态动力响应的迭代方法.此方法基于一次谐波平衡,同时保证计算状态下与原始模型下干摩擦阻尼器所消耗的能量相等,从而保证了迭代过程收敛,计算精度与等效粘性阻尼法相当.方法可用来分析带任意多个干摩擦阻尼器的系统,并可方便地与有限元分析程序包相连接.算例表明,计算结果与直接积分法所得结果吻合.     

两点支承结构多点输入地震响应简化算法与精度分析

多点输入计算中,在考虑所有耦合项的完全二次项（CQC）组合法基础上,给出忽略相关耦合项的平方和平方根（SRSS）近似算法,并针对两点支承结构的特殊性,提出该类型结构拟静力响应的简化计算方法。以典型的两种两点支承结构为算例,分析SRSS近似算法的精度。计算结果表明,对于两点支承结构而言,SRSS算法的误差主要是因为忽略拟静力和相对动力耦合项所致,而忽略振型耦合项的误差较小;行波效应越强,近似算法的误差越大;但从实际工程结构的计算结果来看,在常见的波速范围内,两种近似算法的位移、内力的计算误差都分别在10%、15%以内。因此采用SRSS近似方法用于此类结构多点输入地震响应的计算是可行的。     

爆破地震速度位移激励多质点系结构动力分析

建立了以速度位移激励多质点系的工程结构动力平衡分程,并导出以振型分解反应谱法求解地震动作用(力)的算式,方法更适合爆破工程结构动力响应的分析.     

Mechanical Response of All-composite Pyramidal Lattice Truss Core Sandwich Structures

The mechanical performance of an all-composite pyramidal lattice truss core sandwich structure was investigated both theoretically and experimentally.Sandwich structures were fabricated with a hot compression molding method using carbon fiber reinforced composite T700/3234.The out-of-plane compression and shear tests were conducted.Experimental results showed that the all-composite pyramidal lattice truss core sandwich structures were more weight efficient than other metallic lattice truss core sandwich structures.Failure modes revealed that node rupture dominated the mechanical behavior of sandwich structures.     

地面运动激励下结构的动力学形状优化设计

通过推广和修改ESO方法来进行结构形状优化设计，以达到控制地面运动激励下的结构随机动力响应的目的，根据工程实际要求，用随机动力学理论构造具有白噪声功率谱的地面运动的随机响应表达式。基于特征导数的模态截断法和近似处理，导出了一套平均均方动响应的灵敏度公式，在优化软件上实现了形状优化算法，提供的算例显示了本方法的合理性和有效性。     

爆炸冲击作用下连续梁桥动力响应和影响因素研究

运用数值模拟的方法建立爆炸冲击作用下的钢筋混凝土连续梁桥模型,通过改变爆炸作用点位置、爆炸作用比例距离等因素,研究连续梁桥在爆炸冲击荷载作用下的动力响应和敏感性影响因素。结果表明:连续梁桥中跨跨中是其桥面抗爆性能最为薄弱的位置,在抗爆设防中应着重考虑;当装药量相同时,桥梁的破坏程度与比例距离成反比关系;连续箱型桥梁内部爆炸时,对桥梁造成的破坏最为严重,同等条件下下方爆炸时,桥梁破坏程度最小。本研究为桥梁抗爆设计及损伤评估提供理论依据。     

LRB隔震桥梁空间变异性地震随机响应分析

对装有铅芯橡胶支座（Lead—Rubber—Bearing，LRB）的隔震大跨连续梁桥进行了考虑地震动空间变异性的随机响应分析。地面运动加速度功率谱模型为零均值的平稳高斯过程，描述为过滤白噪声施加于支撑各点。地震动空间变异性综合考虑空间不相干效应、行波效应和局部场地土效应。推导了LRB隔震结构多点激励运动方程，并运用随机等价线性化方法以计入铅芯橡胶支座（LRB）的滞回非线性性能。对一大跨LRB隔震梁桥进行了一致激励和综合考虑地震动空间变异性的三种工况计算，得到了各工况下响应的拟静力项、动力项和总响应项的各自最大值的均值，并进行了对比分析。结果表明，对于带有铅芯橡胶支座的减隔震大跨连续梁桥，多点激励效应不容忽视，一致激励会对结构产生不安全的估计。     

基于BP神经网络的非平稳激励机械系统响应预估

利用ＢＰ人工神经网络进行非平稳激励条件下机械系统动态响应评判指标值与系统设计参数之间函数的逼近，采用收敛效率较高的学习率自适应调整算法，利用少数几次的方程求解结果进行网络训练，便可得到高效的响应评估映射，较多地减少了动态优化中评判值的计算规模。