位移敏度分析的子结构法

从结构分析的子结构概念出发，提出了位移敏度分析的子结构法。作为子结构技术的深化，这种方法不仅能象子结构技术一样，在进行位移敏度分析时降低求解规模，而且也非常适用于处理分解法结构优化设计中子问题的位移或应力约束耦合。     

结构系统优化分解法的解耦研究

当结构优化设计系统规模很大时，用分解法作优化设计的最大困难是怎样解决了问题之间的耦合，这也是当前国内外尚未彻底解决的难题，本以位移敏度分析的拟荷载法为基础，构造了一个位移耦合矩阵，这个耦合矩阵不仅定性地反映了各子问题之间耦合的强弱，也二个空间桁架的例题证明了一对策的有效性和实用性。     

考虑网格自动划分求敏度的边界元法

设计了一种网格自动划分中考虑结构几何边界特点来保证精度的工程实用方法；在优化等重分析类算法中将敏度分析与之相关不会产生传统方法中因对计算结果圆整而产生的误差，可以方便地把计算结果直接用于工程结构。     

边界单元法计算应力敏度的内点外推法

应力敏度分析连续体形状优化设计过程的重要一步。本文充分利用边界单元法边界上离散域内解析求解的优点,提出了内点外推法,不仅避开了边界奇异点,也避开了临界边界的奇异域,最后,给出了包括边界在内的任一点的应力敏度算式。     

结构声辐射边界元声学灵敏度研究

声学灵敏度反应了结构振动引起的辐射声压与结构表面法向振动速度之间的关系.分析了基于边界元法的结构振动声辐射计算原理,推导了声学敏度.用有限元法计算结构动力学响应,以有限元法计算的结构振动速度为边界条件,基于边界元法计算结构振动幅射的声压及声压对振动速度的灵敏度.以一六面体的振动为研究实例,得到了其振动的外场声压及其对结构振动法向速度的灵敏度.结果表明声学灵敏度只与结构几何形状及设计域点的位置有关.     

结构声辐射边界元声学灵敏度研究

声学灵敏度反应了结构振动引起的辐射声压与结构表面法向振动速度之间的关系.分析了基于边界元法的结构振动声辐射计算原理,推导了声学敏度.用有限元法计算结构动力学响应,以有限元法计算的结构振动速度为边界条件,基于边界元法计算结构振动幅射的声压及声压对振动速度的灵敏度.以一六面体的振动为研究实例,得到了其振动的外场声压及其对结构振动法向速度的灵敏度.结果表明声学灵敏度只与结构几何形状及设计域点的位置有关.     

混凝土抗震框架变形能力弹塑性可靠度敏度分析

采用杆系 层模型,将改进的计算结构静力可靠度的JC法与Wilson θ法相结合,建立了钢筋混凝土抗震框架侧向变形能力弹塑性时程可靠度算法,并用此算法对影响钢筋混凝土抗震框架层间变形能力弹塑性时程可靠度的结构参数随机变量进行了敏度分析.结果表明,所有结构参数中,混凝土弹性模量和梁、柱截面尺寸的变异性对钢筋混凝土抗震框架层间变形能力弹塑性时程可靠度的影响最大;对于同一结构参数,其变异性对抗震框架层间变形能力弹塑性时程可靠度的影响在整个地震动过程中随时间变化.     

基于特征值敏度分析的快捷货运全侧开棚车车顶振动品质研究

采用特征值敏度分析与结构优化技术相结合的方法研究全侧开棚车车体结构模态问题.通过全侧开棚车车体结构模态分析,发现其车顶结构的固有频率偏低;将车顶等部件的厚度作为设计变量,对其一阶固有频率进行灵敏度分析,获到车顶内蒙皮厚度对频率最敏感,灵敏度值为0.936;以重量为约束条件、一阶固有频率最大化为目标函数,采用可行方向法对车顶部件进行动力优化设计,并将优化结果映射到整车车体模型上,进行车体结构模态分析,车体第一阶固有频率提高至5.749 Hz,第四阶固有频率提高至11.352 5 Hz.     

基于区域分解算法的非均匀介质的反分析计算

提出了一种基于区域分解算法的非均匀介质反分析计算格式，使其能够将敏度矩阵的计算仅限于单介质区域，使反分析的计算和收敛稳定性有了较大的提高。     

钢筋混凝土框架小震时程可靠度参数敏度分析

采用时程可靠度算法，对小震作用下影响钢筋混凝土框架抗侧向变形能力时程可靠度及其梁、柱单元承载能力时程可靠度的结构参数随机变量进行了敏度分析，并讨论了地震地面运动加速度切口随机变量相关系数的影响，结果表明，构件截面尺寸、层质量、配筋率和钢筋强度变异对框架梁、柱承载能力时程可取指标影响较大；钢筋混凝土弹性模量、构件截面尺寸和阻尼比变异对框架抗侧向变形能力时程可靠指标有较大影响．     

桥梁桩基础空心高墩优化设计

建立了桩基础高墩的优化设计模型,并推导出敏度分析的显式表达式。获得了空心墩、桩基优化设计的一个有效方法。     

共轭梯度法求解稳态湿热耦合多宗量反问题

采用等参单元在空间上进行离散,建立了便于正演和反演的有限元模型,可直接求导进行敏度分析．对于反问题,采用最小二乘法建立目标函数,应用共轭梯度技术进行求解,对湿热物性参数和边界条件进行了多宗量联合反演,给出了相关的数值验证。数值验证取得了令人满意的结果,并对信息测量误差影响作了初步探讨。     

共轭梯度法求解稳态湿热耦合多宗量反问题

采用等参单元在空间上进行离散,建立了便于正演和反演的有限元模型,可直接求导进行敏度分析.对于反问题,采用最小二乘法建立目标函数,应用共轭梯度技术进行求解,对湿热物性参数和边界条件进行了多宗量联合反演,给出了相关的数值验证.数值验证取得了令人满意的结果,并对信息测量误差影响作了初步探讨.     

低边耐候钢敞车车体的轻量化

利用I-DEAS软件,对低边耐候钢敞车车体钢结构进行有限元静强度分析.根据有限元分析结果,利用I-DEAS软件的优化模块,对车体进行敏度分析和优化设计,给出车体轻量化方案.经过优化设计车体减重1328kg,相对减重率达到了14.2%.     

结构地震响应分析的广义脉冲函数法

根据现有地下结构抗震计算方法和脉冲响应函数原理，提出了用于地下结构时程地震反应分析的广义脉冲响应函数法。以某一隧道为例，计算了其在地震荷载作用下的动力反应，并与逐步积分方法进行了比较，计算结果表明，脉冲函数法用于地下结构动力分析，具有较高的计算精度，且计算效率会大大提高。     

基于工作应变模态的管道损伤识别试验研究

为了检测管道损伤、进行实时安全评估和长期寿命预测,防止管道事故发生,利用振动损伤检测方法,针对管道的一维性质,推导了求解管道损伤应变模态差分公式,建立定位损伤、确定损伤程度的直接指标数学模型.对3根管道进行不同损伤工况下的物理模型试验和损伤识别分析,结果表明:管道固有频率最大变化率仅为6.71%,固有频率作为全局性参数用于结构损伤诊断存在模态频率识别效果不明显且信息量较少的局限性;应变模态敏度比差值在损伤区域出现明显的突变,能直观准确地识别管道损伤.      

动车组铝合金车体焊缝质量等级评价的应力因数计算方法

建立了某型动车组铝合金焊接车体的有限元分析模型，对焊缝部位进行简化建模，焊缝与实际存在的差异在等效结构应力计算中进行修正；基于标准BS EN 12663—1:2010分析了车体承受的载荷，采用Box-Behnken正交矩阵设计确定了车体的9个疲劳载荷工况；对车体有限元模型施加多轴载荷，分析了车体侧墙上的4条长焊缝部位的应力分布，确定了6个应力因数计算的关注点；采用名义应力法和等效结构应力法计算车体侧墙焊缝的应力因数，对比分析了2种应力分析方法。分析结果表明:2种应力分析方法在循环次数为1.0×107的许用应力范围不同，名义应力为16.40 MPa，等效结构应力为26.61 MPa；6个关注点的名义应力范围均小于其等效结构应力范围，得到的车体焊缝6个关注点的名义应力和等效结构应力的应力因数分别为0.33、0.25、0.50、0.49、0.76、0.62和0.23、0.24、0.39、0.45、0.61、0.48；针对同一焊缝的关注点，名义应力法计算的应力因数大于采用等效结构应力法计算的应力因数；名义应力法存在很大的分散性，导致应力因数偏大，而等效结构应力法物理意义更明确，计算的应力因数更为合理。      

基于随机参数敏感性分析的焊接结构断裂失效概率估算

首先通过参数敏感性分析选定随机变量，再用蒙特卡洛法计算焊接结构裂失效概率；又采用了对偶变量蒙特卡洛法、JC方法、蒙特卡洛方法计算焊接结构断裂失效概率，并比较和讨论了这些结果，由计算结果可看出，进行敏感性指标分析后再进行蒙特卡洛法计算，既具有足够的精度，又可以节省大量的计算时间。     

均匀和风作用下输电线振动分析

根据一般架空输电线的结构特性，考虑了输电线的阻尼，对输电线在均匀和风作用下的振动现象，用单一模态法和完整解析法进行了分析，得到了一些有意义的认识。     

结构可靠度分析的初值校准方法

本文在ＪＣ法的基础上，提出了结构可靠度分析的一种初值校准方法。该法可适用于一般情况形的结构可靠度计算，包括非线性极限状态方程的和非正态分布的变量。通过算例表明，本文方法有较高的计算效率，一般只需迭代一次便能得到罗满意的结果。