高速铁路模型箱梁静力非线性和动力损伤关系研究

桥梁结构在荷载作用下的静力非线性与结构动力特性之间的关系是结构损伤识别领域的重要问题。基于高速铁路模型箱梁的重复荷载试验,采用平面非线性有限元分析方法对静力非线性和动力损伤之间的关系进行了研究。通过定义混凝土等效应力－等效塑性应变曲线来定义其弹塑性行为。对数值模型加载到各级荷载后卸载进行动力特性分析,即卸载后计算自振频率和振型。计算结果表明：采用平面非线性有限元分析方法可以比较准确地对箱梁模型进行非线性分析,除了初始模型刚度存在一定误差外,结构的骨架曲线的特征值、加卸载刚度和残余位移吻合较好。在进行非线性分析后进行动力特性是分析可行。竖向频率值的变化能够反映静力非线性发生后结构的损伤出现和损伤的发展规律,这为结构动力损伤识别提供了有效的途径。     

斜拉桥船撞荷载下静动力响应对比分析

采用船撞动力时程最大值、峰值范围内的局部平均值及全局平均值,作为船撞等效静力荷载对斜拉桥进行船撞静力分析,将结构静力响应与船撞动力响应进行对比分析.结果表明:斜拉桥结构位移响应、内力响应差别较大.建议针对存在船撞问题的斜拉桥,在设计时船撞分析尽量采用动力分析方法,以便得到更为真实的结构内力和位移响应.     

斜拉桥船撞荷载下静动力响应对比分析

采用船撞动力时程最大值、峰值范围内的局部平均值及全局平均值,作为船撞等效静力荷载对斜拉桥进行船撞静力分析,将结构静力响应与船撞动力响应进行对比分析。结果表明:斜拉桥结构位移响应、内力响应差别较大。建议针对存在船撞问题的斜拉桥,在设计时船撞分析尽量采用动力分析方法,以便得到更为真实的结构内力和位移响应。     

基于拟力法的框架结构静力推覆分析

传统静力推覆分析方法求解结构非线性变形需对结构整体刚度矩阵进行实时地合成与分解,该过程将占用大量计算资源.基于拟力法的纤维梁有限元分析方法进行静力推覆分析,在迭代求解结构非线性变形时,首先对弹性刚度矩阵进行分解,计算出侧向荷载作用下的弹性位移;然后通过反复调用弹性刚度矩阵的分解结果与弹性位移,减少回代计算量;最后采用算法时间复杂度理论定量对比了该方法与传统方法的计算效率,通过一榀八层钢筋混凝土框架结构数值算例,分析比较了两种方法的计算结果与算法时间复杂度. 结果表明:两种方法顶点位移-基底剪力曲线基本吻合,层间位移角与楼层之间的关系曲线也基本一致,两者的最大误差出现在第3层,为3.72%,与传统方法相比,基于拟力法的静力推覆分析方法算法时间复杂度降低了80%,计算效率至少是传统方法的5倍.      

钢桥面铺装层动力响应分析

本文从动力学的角度出发,应用有限元方法计算了铺装层在不同的模量、厚度和车速条件下的动力响应的变化规律,分析了单轮荷载和双轮荷载两种荷载型式对动力响应的影响,并与以往的静力计算结果作出了比较.分析表明,采用动力计算模式比静力更为不利,在常温及高温条件下,铺装层初始设计厚度较薄时,采用双轮荷载作用形式比单轮更偏于安全,研究成果可为铺装层材料和结构设计提供理论依据.     

粘弹性迭层板非线性动力弯曲问题的描述及建模

假设粘弹性迭层薄板的每一层都是各向同性的线性粘弹体，泊松比为常数，利用线性粘弹性理论中的Boltzmann叠加原理，由非线性几何方程和Karman方程，建立了线性粘弹性迭层薄板的非线性动力方程，这是一个二元积分－非线性偏微分方程组，就粘弹性简支矩形迭层板，给出非线性动力初边值问题及方程组，并对粘弹性薄板这一特例用迭层板的方法进行了计算，其结果与用薄板方法计算的一致。     

粘弹性中厚板非线性动力方程

采用Timoshenko理论,借鉴粘弹性厚板几何线性、弹性中厚板几体非线性粘弹性薄板几可非线性的分析方法,推导了线粘弹Timoshenko中厚板的几何非线性问题的动力方程。它是一个四元积分－非线性偏微分方程组。据此方程,可得到若干简单情况下的动力方程。     

非线性静力分析需求谱建立方法的两点改进

非线性静力分析是对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析的一种方法,目前广泛应用于结构的抗震性能评估中.非线性静力分析的研究目前有若干分析方法,这些方法在结构能力曲线建立的方法上是相同的,即首先建立力-位移曲线,然后转化为承载力谱,但是在需求曲线的建立上各有不同.通过介绍几种典型的非线性静力分析需求谱建立方法,指出其和原有的需求谱建立方法的不同和改进之处.     

浅谈桥梁抗震分析方法

本文对桥梁抗震的分析方法进行了综述,介绍了桥梁抗震分析中的静力法、反应谱法、动力时程分析法、虚拟激励法等几种方法及其优缺点。     

减隔震桥梁的能力谱分析方法

考虑桥梁结构的非线性因素,尤其是隔震装置的非线性影响,针对不同性能目标和地震运动准则,将能力谱法这一非线性静力分析方法运用于减隔震桥梁,着重介绍其原理与基本方法,并在减隔震桥梁纵向探讨抗震性能评估方法。     

基于LS—SVM逆系统方法的非线性动态矩阵控制

针对神经网络逆系统建模存在的诸多问题,提出了基于最小二乘法支持向量机的α阶逆系统方法的非线性动态矩阵控制新方法．将最小二乘支持向量机辨识非线性对象的α阶逆模型与原系统串联组成伪线性系统,根据线性动态矩阵预测控制方法对伪线性系统进行控制．仿真结果表明,系统存在扰动和模型参数发生变化时,依然具有很好的动、静态性能,且表现出很强的鲁棒性,证明了方法的有效性．该方法不依赖于系统的数学模型,简化了非线性对象动态矩阵控制器的设计,为非线性预测控制的研究提供了一种新途径．     

Nonlinear and Variable Structure Excitation Controller for Power System Stability

A new nonlinear variable structure excitation controller is proposed. Its design combines the differential geometry theory and the variable structure controlling theory. The mathematical model in the form of ＂an affme nonlinear system＂ is set up for the control of a large-scale power system. The static and dynamic performances of the nonlinear variable structure controller are simulated. The response of system with the controller proposed is compared to that of the nonlinear optimal controller when the system is subjected to a variety of disturbances. Simulation results show that the nonlinear variable structure excitation controller gives more satisfactorily static and dynamic performance and better robustness.     

一类非线性系统的神经网络内模优化控制

研究一类可用Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模型描述的ＭＩＳＯ非线性系统的优化控制方法，提出一种基于前向神经网络的Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｎ模型，以描述ＭＩＳＯ非线性对象并给出具有内模结构的优化控制器设计方法，从而实现了在稳态优化与动态优化双重指标下的设定值闭环优化控制。针对汽油管道调合系统进行的仿真实验，验证了该方法的有效性。     

高烈度地震区不等高墩桥梁延性抗震计算分析

针对山区公路桥梁的典型特点,阐述了一座高烈度地震区不等高墩桥梁延性抗震设计的工程实例.通过引入弹塑性纤维梁柱单元,采用非线性动力时程法,重点分析了该桥在E2人工拟合地震波作用下的地震反应特性.计算结果表明,通过选用合理的结构体系,采用延性抗震设计方法能够实现此类桥梁大震不倒塌的设防目标.     

回转型空气弹簧设计、仿真及实验研究

研究回转型空气弹簧设计计算的方法,采用MTS810试验机以及落锤冲击机对空气弹簧的性能特性进行了实验测试,设计计算及仿真计算结果和实验结果吻合较好.实验结果表明设计计算方法简单、准确,建立的Marc非线性有限元计算模型能够准确地模拟空气弹簧的特点,可用于空气弹簧地工程设计计算.空气弹簧冲击刚度有限元仿真计算及实验测试的方法可用于隔振元件冲击刚度计算与实验测试.     

基于Hypermesh的立式加工中心立柱结构的拓扑优化

立柱是立式加工中心影响加工精度和结构特性的关键部位,它的固有频率等动力学特性对整机特性影响非常大。通过有限元分析软件HyperWorks中优化模块OptiStruct对GSVM6540L2机床立柱进行单目标拓扑优化和多目标拓扑优化,并根据优化结果和经验对立柱进行了改进,提高了立柱的静动态特性和整机的静动态特性。     

地震作用下高墩刚构桥最大悬臂状态抗倒塌性能研究

近年来越来越多的高墩桥梁应用于实际工程之中,评估其在地震作用下的抗倒塌能力具有重要意义。目前基于IDA的弹塑性时程分析是强震作用下结构倒塌研究最合理的方法之一。基于OpenSees平台的纤维单元建立了能考虑结构非线性特性的计算模型,并定量考虑了桥墩截面纵向钢筋受压屈曲对结构强度和刚度退化的影响,通过不同方向地震作用下IDA分析,探讨了高墩最大悬臂状态的抗倒塌能力。     

独柱墩弯桥健康状态评估研究

基于某独柱墩弯桥健康监测系统,进行了桥梁安全状态的动、静态评定参数设置,并对动、静态评定参数进行了监测与测试。依据监测与测试参数确定了评价指标,并利用评价指标实现了桥梁健康状态的评估。     

数控线切割G指令转换3B指令系统的研究与开发

采用动态矢量累积和实时坐标变换来区分G指令编码的加工尺寸类型,利用动态记录和分析来处理所读取的静态数据,将其转换成所要求的3B指令。利用计算机图形学的思想,将直线段和圆弧分别转换成平面向量和有向弧,用对称的方法讨论和处理各种情况,从而将加工图形从加工起点到终点动态的显示在屏幕上,用以判定转换的正确性。