多约束的桥梁结构拓扑优化

基于ESO (Evolutionary Structural Optimization)的拓扑优化方法,本文提出了一种适应于桥梁结构的拓扑优化方法。引进了两种性能指标公式来确定最佳拓扑设计。另外,为了更有效地尝试改进最终设计的细节,而又不进行更精细有限元网格的完整分析,这里提出了一种精细网络设计方案。再者,结合细啃技术,完成了考虑应力、位移、频率约束的斜拉桥优化设计。通过几种桥梁的设计优化,表明该方法的可应用性、简洁性和有效性。     

结构拓扑修改动力学重分析的单步摄动逆迭代法

提出了一种结构动力学拓扑重分析的单步摄动逆迭代方法:首先将新增加的自由度通过动力缩减方法凝聚到原始自由度上;然后用单步摄动法求出初始结构自由度和增加自由度上的修正特征向量;再用瑞利-商逆迭代法对整个自由度的近似特征向量进行逆迭代,并最终采用瑞利商获得修改结构的近似特征值。数值算例的结果表明:该方法计算编程简单易行,且具有较高精度,适合用于结构拓扑修改自由度增加时的动力学重分析。     

遗传算法在结构损伤检测中的应用与改进

与遗传算法的其他应用领域相比，使用遗传算法进行损伤检测的成功更加依赖于搜索效率和在对同一类问题进行优化时搜索效率的变动程度。文中在建立表面粘贴有压电片材料的完好及损伤悬臂复合材料层合壳体有限元动力学模型的基础上，研究对遗传算法进行优化，以改善搜索效率和效率变动程度；并对遗传算法进行损伤检测时迭代次数的分布规律进行研究。     

应用磁流变液体制退机的力学模型

磁流变液的流动特性可由外加磁场控制,且具有可逆、响应快、结构简单和易于控制的特点。在火炮制退机中采用磁流变液体,通过改变磁流变液体粘度来调节阻尼,形成液压阻力,也可控制后坐阻力规律。对于采用旁路结构的磁流变制退机,工作时磁流变效应的作用相当于一个磁流变阻尼器,同时液体从两个流液孔流过时仍有节流阻尼产生。从磁流变效应阻尼和液体流动阻尼两个方面进行了分析,通过两种阻尼的耦合建立了磁流变制退机的力学模型。     

基于马尔可夫链的系统时变可靠性分析

由对脆性材料组成的结构,应用马尔可夫链分析了系统在时变载荷作用下的时变可靠性问题。通过对比分析说明脆性结构在时变载荷作用下的可靠性与载荷的路径有密切的关系,忽略这些关系引起较大误差。最后以一四杆脆性结构受两个时变载荷的作用为例分析了该系统的时变可靠性。     

机械信号奇异熵研究

基于信号奇异值分解技术,提出了奇异熵的概念,并通过试验揭示了奇异熵在机械信号信息量评估、信息成分分析、信噪比估计,以及信号降噪技术等多方面的独特性能,从而充分展示了奇异熵在机械信号综合特性分析方面重要的科学价值。     

压电智能桁架作动器配置的优化设计

利用优化设计的思路来探讨作动器的优化配置,并将优化模型分为两类:待控模态数目固定前提下优化作动器的数目和位置;固定作动器的数目,优化作动器的位置以控制更多的模态数目。并根据该类优化问题为多目标优化的性质,提出了一种基于模糊逻辑推理的多目标遗传算法,构造了一个能与适应度相对应的评价个体优劣的评价体系,以引导处理多目标问题的遗传算法的进化过程。数值算例结果表明了所提方法是正确的和有效的。     

最优小波包分解在基于响应信号的结构损伤检测中的应用

小波包分解方法在基于响应信号的结构损伤检测中被证明对损伤程度高度敏感,得到广泛的应用.在小波包分解中采用的是完全二进制分叉树型分解,而实际上在分解过程中部分子信号仅含有很少的信息量,对其再进一步分解是不必要的.通过引入熵的概念,可以对分解过程中的各层子信号进行选择,仅对含有足够丰富信息的子信号进行更进一步的分解.这样做可以有效减少最终所得子信号数目,在保持灵敏度的同时降低损伤指标的维数,有助于缩减损伤识别中神经网络的规模,对于大型复杂结构的损伤检测工作具有一定的意义.     

改进的HHT在复合材料盒段操作检测中的应用

提出一种基于结构振动和改进希尔波特黄变换的结构损伤检测方法,利用改进的希尔波特黄变换技术,研究悬臂机翼盒段结构的损伤检测问题.改进的希尔波特黄变换由三部分组成,小波分析、希尔波特黄变换及一种简单但有效的经验模式函数选择方法.用改进的希尔波特黄变换处理完好盒段结构与损伤盒段结构在方波信号激励下的动力响应信号, 从中提取出结构损伤信息指标--瞬时能量变化量作为损伤特征参数.结果表明,所构造的结构损伤特征量对表征复杂结构小损伤具有较好的灵敏度.     

关于离散系统的动力学方程

本文对处于复杂运动中的离散系统的动力学方程进行了详细的推导,并讨论了在微幅运动假定下,方程线化后的形式。最终给出了一般意义上的非定常系统的动力学方程式的正确表达式。