空间太阳能电站太阳能接收器二维展开过程的保结构分析

针对传统数值方法求解微分-代数方程过程中经常遇到的违约问题,本文以空间太阳能电站太阳能接收器的简化二维模型为例,采用辛算法模拟了简化模型的展开过程,研究了辛算法在求解过程中约束违约问题.首先,基于Hamilton变分原理,将描述简化二维模型展开过程的Euler-Lagrange方程导入Hamilton体系,建立其Hamilton正则方程;随后,采用s级PRK离散方法离散正则方程,得到其辛格式;最后,采用辛PRK格式模拟太阳能接收器的二维展开过程.模拟结果显示:本文构造的辛PRK格式能够很好地满足系统的位移约束.     

基于统一强度理论的巴西圆盘劈裂强度分析

基于统一强度理论,构建了考虑2个较大主应力相互影响并适用于不同拉压比材料的巴西圆盘试验应力分析的统一劈裂破坏强度准则,通过参数变化得到常用的多种强度准则推导结果;为了验证理论公式,对C35商品混凝土试件进行了巴西圆盘劈裂试验,在试验研究基础上对统一强度准则演化出的多种强度准则计算结果进行对比分析。结果表明:材料的拉压比和中间切应力及相应作用面上正应力组合的加权参数对材料劈裂抗拉强度影响很大,最大拉应变强度理论和最大拉应力强度理论计算得到的劈裂强度分别为上、下限值,其他强度理论得到的值在两者之间,从而验证了统一强度理论对巴西圆盘劈裂试验分析的可靠性和适用性。     

单轴机械臂系统的H∞控制及精细算法研究

针对机械臂系统在Hamilton体系下,给出一种有效的H∞控制策略和精细的数值计算方法。首先建立了系统的动力学方程,进而利用控制理论中针对扰动衰减问题的H∞控制策略对动力系统进行了控制研究。在数值模拟过程中,摒弃了传统的差分类计算方法,采用建立在线性系统的时程精细积分算法对状态方程及代数黎卡提方程进行了求解,最后通过数值例题说明了文中方法的有效性。     

非线性动力学方程的四阶近似几何积分的特性与计算

基于经典的Magnus级数方法提出了一个简单有效的四阶近似积分格式,用于求解一般非线性动力学系统．它是一种几何积分方法,能保持精确解的许多定性性质,并且该方法只包含二个或三个指数矩阵的乘积,避免了通常的Magnus级数方法涉及的复杂的交换子运算．数值算例显示该方法是有效的。     

ATMD结构基于补偿器的准滑模控制

针对主动调谐质量阻尼器(active tuned mass damper,简称ATMD)控制系统用于结构振动控制工程中存在主动控制力偏大、控制系统鲁棒性较差的不足,基于线性二次型最优控制理论,设计了一种带有补偿器的滑模控制算法来计算ATMD系统的主动控制力.为了避免控制系统过大的颤振,提出一种含有饱和函数的指数趋近律,并且给出了相应准滑模控制器的设计方法.鉴于实际中会产生外部能量有限问题,引入了相应的饱和控制器.以一个单自由度结构模型为例进行了相应的数值分析,与相应的未含补偿器的指数趋近律方法设计的ATMD控制系统以及AMD和TMD控制系统的控制效果进行了对比.仿真结果表明,所提方法在保证控制系统较好鲁棒性和较小颤振的前提下,具有较好的控振效果.     

某混合结构综合楼整体迁移抬升工程设计

针对某混合结构综合楼需整体迁移并抬高 0 45m的具体情况 ,提出了建筑物整体平移抬升一次到位的技术方案 ,并对建筑物整体迁移设计中的关键技术和构造措施进行了系统的分析。与传统方法相比 ,该方案具有牵引设备用量少、牵引过程易于控制、工期短、造价低的优点 ,可为类似整体迁移抬升工程提供参考。     

微扰Landau-Ginzburg-Higgs方程的保结构数值分析

基于Hamilton变分原理,构造了微扰Landau-Ginzburg-Higgs方程的一阶广义多辛对称形式,随后对该形式采用多辛差分离散构造其保结构离散格式,最后通过计算机模拟,研究了微扰对Lan-dau-Ginzburg-Higgs方程孤子解的影响,为微扰动力学系统的数值研究提供了新的途径。     

径向边界驱动下蠕流问题的仿真

在流体力学优化算法的研究中,环扇形域是各种旋转设备的典型横截面,针对环扇形空腔内蠕流的研究问题,传统的求解方法是在拉格朗日体下求解拉普拉斯方程、泊松方程或双调和方程,使得高阶微分方程求解困难,同时难以满足混合边界条件问题.在辛体系下,针对侧边为非齐次流速条件的扇形域内蠕流问题提出了辛算法.以仿真径向r方向为时间系,由流...     

预应力碳纤维加固混凝土梁技术问题探讨

用粘结滑移理论解释了碳纤维加固混凝土梁受弯裂缝引起的剥离破坏机理，提出对碳纤维布施加其设计极限拉应变的20％-30％N应力，并合理设置附加锚固可有效抑制剥离破坏的发生。通过试验及对国内试验数据分析，提出了预应力碳纤维加固混凝土梁碳纤维的允许极限拉应变的上限、施加的预应力水平、预应力损失的取值，为工程结构加固提供了一定的参考依据。     

建筑结构与控制系统并行设计研究

针对随机激励下的以结构参数为变量、以控制输入力最小化为优化目标的建筑结构和控制系统并行设计问题,设计了一种基于线性矩阵不等式工具的并行优化算法。该算法在以下2个方面突破了现有算法的局限性:①将质量矩阵纳入优化变量,拓宽了优化范围;②采用凸化势能函数处理将控制引入结构设计导致的非凸约束,大大降低了算法复杂度。算例分析显示该算法能有效提高建筑结构的设计效能。