多腔穿孔管消声器传递损失参数灵敏度分析

传递损失作为穿孔管消声器声学性能的评价指标,可以采用有限元法计算。文章提出数值联合仿真方法计算其传递损失,并与试验结果进行对比验证。进而采用该方法结合正交实验法研究多腔穿孔管消声器传递损失参数灵敏度。研究结果表明,数值联合仿真方法可以准确计算穿孔管消声器传递损失,比传统方法节省2/3的时间。在中频段,进出口管半径、扩张腔半径和第一腔结构参数对多腔穿孔管消声器传递损失影响明显。     

基于有限元法的正交各向异性复合材料结构材料参数识别

以大型商用有限元软件ABAQUS为计算平台,提出了正交各向异性复合材料结构材料参数的识别方法。将材料参数识别的问题转化为极小化目标函数的问题,其中目标函数定义为测量位移与有限元计算的相应位移之差的平方和。采用Levenberg-Marquardt方法极小化目标函数,其中灵敏度的计算基于复合材料的有限元离散结构的求解方程对识别的材料参数求导。数值算例表明本文中提出的方法是有效的。在识别参数过程中,参数的初值以及搜索范围的确定对于识别结果有着重要影响。因此必须充分利用材料参数的先验信息。ABAQUS是高效可靠的商用有限元软件,提出的参数识别方法基于这类商用软件,因而该方法有很强的实用性。     

多源随机激励系统的参数灵敏度分析

采用虚拟激励法,多次利用状态空间解耦、Kronecker代数及矩阵微分理论等,推导出多源随机激励下响应均方根的参数灵敏度表达式,并将其应用于汽车平顺性分析。根据理论计算的灵敏度大小及工程实际要求,选取优化变量,对轻型货车整车模型进行了平顺性优化     

基于互补模型的弹塑性桁架结构灵敏度分析过程

提出了一个用于弹塑性结构灵敏度分析的方法,称为NCP函数法。通过引入NCP函数,弹塑性结构分析的互补模型被等价为方程组形式;利用直接法对等价的方程组模型关于设计变量直接求导,建立了用于弹塑性灵敏度分析的线性方程组模型。新的灵敏度分析模型精确刻画了材料性质发生变化时灵敏度系数的不连续性,并避免了通过迭代过程来确定灵敏度系数的跳跃量。针对桁架结构的数值试验显示了算法的特点及其有效性。     

基于空间声场位移分析海洋环境参数的扰动灵敏度

水声信号处理与海洋环境紧密结合是水声技术发展的趋势，利用空间声场位移分析方法，仿真计算了非理想温跃层声信道中各个海洋环境参量对声场的影响。该方法能够更加真实地反映海洋环境参数扰动引起声场的结构变化。     

基于反应力向量灵敏度的模型参数化方法

模型参数化是建立识别方程的关键。本文在虚拟结构向量转换方法的基础上提出了“基于反应力向量灵敏度的模型参数化方法”。该方法首先将反应力向量对单元物理参数作一阶展开，对线性参数系统来说，即为反应力向量灵敏度与单元物理参数的乘积，其次，在线性参数系统的假定下，对一个单元中包含多个单元物理参数的情况提出了一个简便的求反应力向量灵敏度的算法，利用该方法可直接由常规的有限元代码获得反应力向量灵敏度矩阵，而无需仿制专门的有限元代码集成分析代码，文中通过算例阐述了该方法的应用。     

基于灵敏度分析的复合材料组分参数识别方法

为了获取准确的复合材料细观模型,提出了一种复合材料组分参数识别方法。在细观单向碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）有限元模型基础上,构造静态位移场对复合材料组分弹性参数的灵敏度矩阵,以测量位移和有限元计算位移差的二范数为目标函数,针对待识别参数量纲差异较大的问题,利用相对灵敏度提高材料组分弹性参数识别的精度和效率。以纤维均匀分布的复合材料平面模型和纤维随机分布的复合材料实体模型为研究对象,验证所提出组分参数识别方法的有效性和准确性。此外,研究了测点数目及测量误差对识别结果的影响。结果表明：本文提出的复合材料组分参数识别方法在测点数目变化和测量误差影响下仍然稳定。     

冲击载荷作用下舰艇管路系统全局参数灵敏度分析

为了分析影响舰艇管路系统冲击位移动响应的主要因素，进而为保证管路系统冲击载荷作用下的安全性提供措施建议，采用SoBol＇法对冲击载荷作用下一个二维的管路系统材料的弹性模量、密度，管壁厚、内径，以及支承刚度及位置，冲击作用间隔时间等参数进行了全局灵敏度分析，得出了单个或多个参数联合对管路系统冲击位移动响应的影响，并甄别出影响管路系统冲击动响应的关键参数。     

特征灵敏度分析中参数μ的选择问题

本文指出，对于重特征值λ０，即使在是对称阵的假设下，含μ的灵敏度方程的解也与μ无关；由数值计算稳定性所确定的μ值界限，需要知道异于λ０的特征值的信息，这与非模态展开法的策略有所背离。     

基于失效概率积分和马尔可夫链模拟的可靠性灵敏度分析

可靠性灵敏度可以被表达为失效概率对基本随机变量分布参数的偏导数的形式,利用失效概率为基本变量的联合概率密度函数在失效域上的积分表达式,并且利用马尔可夫链能够高效模拟感兴趣区域样本的性质,一种针对单个失效模式和系统多个失效模式的可靠性灵敏度分析方法被提出。由于可靠性参数灵敏度可以表达为一个与联合概率密度函数相关的函数在失效域中的数学期望的形式,所提方法采用马尔可夫链来高效模拟失效域中的样本,进而采用样本均值替代总体均值的方法来得到可靠性灵敏度的估计值。与已有的基于Monte-Carlo模拟的可靠性灵敏度分析方法相比,所提方法在保证计算精度的基础上计算效率有显著提高,尤其是针对小失效概率的可靠性灵敏度分析问题。该算例充分说明了所提方法的合理可行性。     

基于参数灵敏度分析的吊杆索力识别

考虑目前钢管混凝土系杆拱桥吊杆的新型施工工艺及其复杂的锚固约束情况,以吊杆的索力值、抗弯刚度和计算长度作为未知参数,分析吊杆频率对各参数的敏感程度,基于参数灵敏度的迭代算法可同时计算出吊杆索力值,抗弯刚度和计算长度。运用该方法对4根不同参数的吊杆数值分析,结果表明该方法不仅有很高的精度,而且还适用于频率值受抗弯刚度影响较大的短吊杆。同时对一座钢管混凝土拱桥的吊杆进行测试分析,证明了该方法实用可行。     

模糊分布参数的全局灵敏度分析新方法

为合理度量随机输入变量分布参数的模糊性对输出性能统计特征的影响,提出了模糊分布参数的全局灵敏度效应指标,并研究了指标的高效求解方法。首先,分析了不确定性从模糊分布参数至模型输出响应统计特征的传递机理,以输出性能期望响应为例,利用输出均值的无条件隶属函数与给定模糊分布参数取值条件下的隶属函数的平均差异来度量模糊分布参数的影响,建立了模糊分布参数的全局灵敏度效应指标。其次,为减少所提指标的计算成本、提高计算效率,采用了扩展蒙特卡罗模拟法(EMCS)来估算输入变量分布参数与模型输出响应统计特征的函数关系。最后通过对算例的计算,验证该文所提方法的准确性和高效性。     

挤压成形过程灵敏度分析及模具型腔参数优化设计

以高温下的挤压成形加工过程优化设计问题为背景,针对应变率相关粘性固体本构关系的材料稳态非弹性变形过程提出了形状灵敏度分析方法,并对算法的效率进行了讨论,在此基础上研究了挤压成形模具的形状优化设计问题的数学模型和数值求解算法。给出了挤压成形模具的二维形状优化设计算例,数值结果验证了所给出的灵敏度分析算法和优化设计模型的正确性和可用性。     

基于多体运动学理论的机床误差灵敏度分析

针对机床加工误差出现后如何查找影响加工精度的关键因素这一问题,提出了一种基于多体系统运动学理论的机床误差灵敏度分析新方法.该方法首先利用多体系统运动学理论,将机床抽象为多个运动刚体,在各个刚体上建立体参考坐标系和运动参考坐标系,将刀具中心点和工件加工点分别通过各自坐标系描述到系统坐标系,以此方法建立约束方程并求解加工误差;然后通过对误差求导的方式获得误差参数的灵敏度并建立误差参数影响分析模型.实例的分析和计算证明,该方法可以有效地查找对机床误差影响较大的因素,从而可为机床设计者和使用者提供有效的机床改进理论基础.     

合金材料中结构转变的晶体相场法模拟

晶体相场方法被用于描述扩散时间尺度上的原子效应,在此基础上,Greenwood结合经典密度泛函理论,通过向自由能函数中引入一组两点相关函数,简化得到结构晶体相场方法。该方法可以用于研究多重组分合金材料的复杂微观结构。与经典密度泛函理论和一般晶体相场方法进行对比,详细论述了结构晶体相场模型的自由能函数以及两点相关函数。简要介绍了结构晶体相场方法在凝固过程、结构转变和复杂缺陷等方面的应用。     

采用正交试验的发动机悬置系统灵敏度分析

采用正交试验的灵敏度分析方法,以某款车型的动力总成悬置系统为例,计算动力总成悬置系统6阶固有频率和振动解耦率对悬置位置坐标参数的灵敏度,分析并识别出对悬置系统固有频率和主要方向振动耦合影响较大的悬置坐标参数。计算结果表明,悬置系统固有频率和解耦率的变化是多个悬置位置坐标参数共同作用的结果,该车型右悬置和后悬置的位置坐标参数对动力总成悬置系统六阶固有频率和解耦率影响较大。该方法为动力总成悬置系统的解耦布置、鲁棒设计提供参考。同时,基于正交试验的灵敏度分析方法不依赖于优化算法,可适用于离散、不可微或者隐式表达式的结构的灵敏度分析,对于此类问题的优化设计也具有一定意义。     

研磨对Fe─29wt％Ni合金超细微粒马氏体转变及比磁化强度的影响

在Ｎ＿２气氛中，用蒸发冷凝法，制备了不同平均粒径（１２～１００ｎｍ）的Ｆｅ－２９ｗｔ％Ｎｉ合金超细微粒样品。它们是马氏体ａ’（ｂｃｃ）和奥氏体γ（ｆｃｃ）的混合体。而且，马氏体体积分数随样品平均粒径减小而明显增加。实验表明，手工研磨，导致马氏体体积分数和比磁化强度显著增大。平均粒径越大，这种影响越大。     

各向异性条件下晶粒长大过程的相场法模拟

引入与时间有关的取向错配场变量,模拟了晶界能各向异性条件下晶粒长大的演化行为.模拟结果表明,与晶界能各向同性系统相比,随演化时间的延长,晶界能各向异性延迟晶粒的生长,使得晶粒的平均面积呈非线性变化;在相同的演化时间下,各向异性系统的晶粒尺寸分布比各向同性系统宽;晶界边数少的晶粒所占的比例明显增加;进入准稳态后,各向异性和各向同性系统中的晶粒相对尺寸分布随时间皆无明显变化.     

外加载荷对热弹性马氏体正-逆相变影响机制的相场模拟研究

本工作建立了一种新的马氏体逆相变的相场模型,以Cu-Al-Ni合金为例,研究了热弹性马氏体正相变和逆相变的演化规律,揭示了热弹性马氏体的形状记忆效应。同时模拟了拉伸释放弹性应变能这种机制对热弹性马氏体相变和热弹性马氏体逆相变的作用,研究了外加载荷对马氏体逆相变温度As的影响。模拟结果表明：应变能是形状记忆合金马氏体相变的阻力,是其逆相变的驱动力。在马氏体正相变过程中,拉伸载荷释放了应变能,降低了相变阻力,从而对马氏体相变起促进作用;在马氏体的逆相变过程中,由于拉伸载荷降低了马氏体所储存的应变能,因而降低了逆相变过程的驱动力,使合金逆相变As温度升高,进而提高了热弹性马氏体的低温稳定性。模拟结果与实验结果相一致。     

基于失效概率偏导数的局部与全局混合灵敏度分析

基于失效概率偏导数的局部灵敏度与矩独立的全局灵敏度定义了一种新的混合灵敏度指标,该灵敏度指标不仅继承了传统的矩独立灵敏度的优点,而且反映了矩独立灵敏度和基于方差的灵敏度之间的内在联系。针对该矩独立的混合灵敏度指标计算量大的问题,该文首先将其转化为基于方差的混合灵敏度指标,然后利用能够高效计算条件矩的态相关参数(SDP)法进行求解。为了进一步提高计算效率,该文建立了基于重要抽样和截断重要抽样的SDP方法。算例结果验证了该文所提指标的合理性及所提方法的准确性。方法方法