用QR分解进行矩阵力法计算

本文对矩阵力法提出了新的算法。用该算法求解杆系结构可不必确定基本结构,且能获得稳定的数值解。在有限维矢量空间理论的基础上,本文对该算法的结构力学意义进行了讨论。     

基于有限元和模态法的轮轨动力对比分析

目前,分析车辆-轨道耦合动力学的主要方法有有限元法和模态法,为深入对这两种方法进行比较,分别利用有限元法和模态法建立车辆-轨道垂向耦合动力学计算模型。同时将轨道高低不平顺视为平稳各态随机特征,考虑美国轨道6级谱,仿真计算系统垂向耦合振动。在时域范围内对二者仿真结果进行比较。通过对所获结果的观察分析得出有限元法和模态法这两种方法在仿真计算车辆-轨道垂向动态耦合响应上具有同等的计算效果,但模态法计算速度快,有限元法比模态法精确。     

基于响应面法的转向架构架结构强度分析

为了快速准确地评估转向架构架的结构强度,将响应面法和可靠性理论相结合对其进行结构强度分析.运用APDL语言建立转向架构架的参数化模型,并根据标准计算其结构强度.考虑试验设计方法对构架响应面函数精度的影响,分别采用中心组合设计、Box-Behnken设计和三水平全因子设计三种试验设计方法对其进行样本点的选取.利用最小二乘法对试验数据进行拟合,建立构架的多项式响应面函数.基于响应面函数,采用Monte-Carlo方法和应力-强度干涉理论对构架进行结构强度的可靠性分析.研究结果表明:试验设计方法的不同对响应面函数精度的影响较大,通过中心组合设计拟合的响应面函数精度较低,三水平全因子设计相比Box-Behnken设计在拟合精度相似的条件下,计算量较大.三种试验设计方法下,转向架构架的结构可靠度分别为0.97,1和1,表明了响应面函数的精度对准确评估构架的可靠性具有重要作用,同时为准确评估构架的结构强度提供了理论指导.     

异型钢人行天桥空间静动力分析

以某商业区人行天桥为依托工程,针对城市异型景观人行桥的受力特点,阐述了此类桥梁的设计及构造要求;借助于有限元软件,对此桥施工及运营阶段的受力特性进行了分析,指出了此桥设计中的关键部位,并给出了细部构造加强的措施,以确保桥梁结构安全可靠。初步给出了异型桥梁的空间分析方法及设计原则,为以后类似工程设计提供参考。     

空间构架内力影响线的两点荷载

本文推导了作空间构架内力影响线用的两点荷载矩阵。欲作任意空间杆无任一截面处内力的影响线,只需将两点荷载矩阵作为原结构的外荷载,就可按通常矩阵位移法求解位移,得其内力影响线。     

空间缆索体系悬索桥动力特性分析

以凤凰山古城里悬索桥为工程背景,介绍了采用Midas/Civil软件进行悬索桥建模的过程。并以横向矢跨比为参数,建立了7个模型来对比分析不同横向矢跨比对悬索桥空间特性的影响。结果表明,随着横向矢跨比的增大,在一定范围内主梁的横弯和扭转频率均在变大,即横向及扭转刚度都在增强;而当横向矢跨比大于1/100时,缆索的空间特性几乎不存在;此外,具有空间缆索的悬索桥横向刚度较传统平面缆索的大。     

船舶下水的动力,力不参数测试与分析

以实测结果为例，对船舶纵向重力式下水的船首动态压力变化和船舶运动参数进行了综合分析。研究了在建船舶吨位超过船台设计能力的下水安全性问题。     

割线法在空间桁架几何非线性分析中的应用

主要说明割线法在刚度矩阵上的应用。目前国内外有关几何非线性刚度矩阵方面的分析,皆为线性刚度矩阵加上几何刚度矩阵。虽然有关学者已提出许多简易合理的几何刚度矩阵的公式,但它们只适用于桁架、刚架、梁等,若遇到板、壳等较复杂的结构,其几何刚度矩阵将会是个令人困难的地方,因此提出利用割线法的概念,只使用线性刚度矩阵来分析结构的几何非线性行为,从而避免求几何刚度矩阵。虽仅探讨桁架结构,但此成果可供往后续梁柱及板壳等相关研究的参考。     

机车转向架焊接构架轻型化评定和疲劳强度分析

提出Ｂｏ－Ｂｏ轴式机车转向架焊接构架轻型化评定准则,根据构架整体结构有限元法分析结果,用边界元法分析了构架侧梁下盖板横向对接焊缝的应力分布,讨论对接焊缝因其根部未焊透引起的应力集中和降低承受拉应力的对接焊缝应力状态的可行性方案,比较理论分析与疲劳强度试验结果,边界元法能较为准确地评述焊缝区域的应力分布状态。     

高速铁路路基结构空间时变系统耦合动力分析

考虑高速线路的实际工况,建立了包括轨道结构和车辆的路基结构空间时变动力系统分析模型.将线路结构及车辆离散为不同的单元,采用能量原理导出了系统动力方程,进一步建立了系统动力矩阵.作为模型的验证,对连续谐波不平顺条件下系统动力响应进行了分析,得出了车辆走行过程中的车体加速度、动轮载以及基床动应力、基床动变形等动态响应结果.计算结果表明,本文中的计算模型是合理的.     

高速铁路基结构空间时变系统耦合动力分析

考虑高速线路的实际工况,建立了包括轨道结构和车辆的路基结构空间时变动力系统分析模型。将线路结构及车辆离散为不同的单元,采用能量原理导出了系统动力方程,进一步建立了系统动力矩阵。作为模型的验证,对连续谐波不平顺条件下系统动力响应进行了分析,得出了车辆走行过程中的车体加速度、动轮载以及基床动应力、基床动变形等动态响应结果。计算结果表明,本文中的计算模型是合理的。     

桁架结构分析的广义逆矩阵力法

本文从广义逆矩阵理论出发,利用变形协调条件,用 Moore-Penrose 广义逆直接解桁架结构的平衡方程组,而不象经典力法那样先选择基本结构再求解内力。广义逆矩阵力法使静定桁架和超静定桁架的力法计算全部概括统一起来。文中给出计算公式并附算例。     

共振法测试拱式体系动力特性分析

以重庆铜梁县珠宝大桥为例,采用共振法对拱桥主跨进行跑车和刹车动力试验,测定结构的动挠度、动应变等动力响应参数,用时域法和FFT分析桥梁的固有频率、阻尼比等模态参数,根据动力响应和模态参数进行桥梁承载能力评定,达到为桥梁结构计算提供一个合理依据的目的.     

共振法测试拱式体系动力特性分析

以重庆铜梁县珠宝大桥为例,采用共振法对拱桥主跨进行跑车和刹车动力试验,测定结构的动挠度、动应变等动力响应参数,用时域法和FFT分析桥梁的固有频率、阻尼比等模态参数,根据动力响应和模态参数进行桥梁承载能力评定,达到为桥梁结构计算提供一个合理依据的目的.     

构架焊接热源的仿真与应用

采用双椭球热源模型,对转向架构架焊接过程中所涉及热源进行仿真计算,并通过试验验证了结果准确性.针对构架焊接仿真计算机能力难以达到的问题,对热源进行了简化处理,求出其热循环曲线作为热源输入条件,并通过计算实例验证了其可行性.     

混合动力客车AMT换挡力控制的研究

针对混合动力客车采用的电控机械自动变速器系统,在试验过程中所产生换挡冲击、同步器异常磨损及损坏的问题,分析其工作过程及原因,提出了合理方法,并实车进行验证.实验结果表明,该方法能有效避免换挡冲击及延长同步器使用寿命.     

基于结构应力法的焊接构架应力状态研究

采用结构应力法研究焊接构架焊接接头的应力状态.首先,结合结构应力法和BS EN15085-3:2007标准,提出焊接接头应力因数的计算方法,并归纳总结出确定焊接构架焊接接头应力状态等级的技术路线;其次,建立了包括焊缝在内的某焊接构架有限元模型,依据疲劳试验大纲中提供的疲劳载荷谱,分析了构架焊缝的结构应力分布特点,并利用结构应力法的98%可靠度-2σ的S-N曲线,对焊缝进行疲劳寿命预测,构架评估焊缝的总损伤均小于1,满足疲劳寿命设计要求;接着,基于构架评估焊缝的等效结构应力计算焊缝的应力因数,应力因数的最大值为0.79;最后,由应力因数的值,确定构架支撑座附近焊缝的应力状态等级为中.     

路基边坡中动力分析对New-mark法的修正

在我国西部山区,大部分公路采用了路堑路堤的形式。针对坡度分别为1∶1.5和1∶1.75的半挖半填路堤,该文借助于大型通用有限元数值分析软件ABAQUS对其分别为进行了分析。本文选取"5.12"汶川地震加速度时程作为荷载输入,通过分析计算得路堤边坡在地震作用下产生的竖向位移以及峰值地面加速度PGA沿坡体高程的放大规律等结果,并将有限元分析结果与Newmark法计算结果进行比较发现,当采用原波进行Newmark法分析出的位移结果是偏小的,这主要没有考虑路堤在沿高度变化PGA有放大的作用。通过对PGA分别放大1.1、1.15、1.2、1.25倍后分析对比发现,对于坡度为1∶1.5和1∶1.75的路堤,有限元数值分析计算出的结果与PGA放大系数为1.25倍的计算结果比较吻合,PGA放大系数取1.25倍时有更高的可靠度。