结构动力分析中的动态有限元法

基于用振动频率的升幂级数作为插值函数的动态有限单元ＦＤＥ的动态有限法ＤＥＭ，能显著地提高结构固有频率和振型的计算精度、降低计算费用。本文详细讨论了ＤＥＭ与ＦＥＭ在构造插值函数的区别，以及在ＤＥＭ中所作使用的单元刚阵和单元质阵中的动力修正项。     

摄动随机有限元法在土坡可靠性分析中的应用

介绍了摄动随机有限元法的基本原理,并给出了土坡可靠性的ＰＳＦＥＭ计算公式,数值算例结果表明,ＰＳＦＥＭ在解决土坡可靠性问题时,理论框架严格且计算结果准确,因而是一种可靠且有效的数值方法。     

随机地震荷载下非线性结构动力响应有限元分析

本文应用改进的光滑滞回模型，采用等效线性化技术推演了一类具有非线性滞回特性的三维连续体结构非平稳随机响应分析的有限元列式，并以该法编制的程序进行算便分析证实了其合理性和可靠性。     

随机结构的平稳随机地震响应

基于摄动理论、考虑地面运动的相位差，推导了大跨度随机结构在平稳随机地震作用下位移响应的零阶、一阶功率谱密度函数计算公式，算例表明，对大跨度随机结构考虑地震输入相位差的影响十分必要。     

随机有限元法计算发动机转子叶片可靠度问题的可行性分析

由于发动机叶片在工作中存在诸多参数的不确定性,而这些不确定因素包含结构元件弹性模量、结构强度和外载荷等服从统计规律可作为随机变量处理,因此通过建立叶片的力学模型,采用几何优化法和随机有限元法求解系统的失效概率是可行的。     

等参局部平均随机场的随机有限元分析

本文提出了一种正交化等参局部平均的随机场模型,并给出了分析该随机场模型的随机有限元列式。算例表明,本文的方法具有较高的计算精度,且输入数据较少。     

具有随机参数的壳体静动力响应规律及可靠性研究（国家自然科学基金项目：A020216）

本项目的研究计划要点主要是研究具有随机参数的壳体结构的静动力响应和可靠性分析的理论和方法，包括：壳体结构物理参数、几何参数及载荷随机性的表述；层状壳体结构的非线性随机有限元静动态响应分析；研究基于随机有限元法的结构可靠性理论与方法；结构随机响应和可靠性分析的计算机程序。     

钢筋混凝土结构随机时变强度和刚度的模型及结构抗力分析

研究了钢筋混凝土结构时变抗力的多因素影响机制,探讨了钢筋、混凝土材料强度的时变衰减规律,给出了钢筋混凝土构件的随机时变抗力模型。考虑结构刚度的时变性,提出了时变刚度的简化模型,并以高层水塔为例,根据所提出的强度、刚度和抗力随机时变模型对水塔结构构件的时变抗力进行了计算分析。     

基于信息熵理论的有限元法

研究基于信息熵理论的有限元法,利用随机熵和模糊熵的概念,建立了模糊变量向等效的随机变量的转换关系。这样,可以利用随机有限元法进行模糊结构或模糊随机结构的有限元分析,算例显示方法是有效的。     

基于RBF神经网络的随机结构动力可靠度分析

以某大跨度斜拉桥为背景,建立其ANSYS有限元模型,并在随机地震理论和动力可靠度理论研究的基础上,提出了一种基于径向基(RBF)神经网络考虑双重随机性(随机荷载和随机结构参数)的动力可靠度分析方法.根据结构静力可靠度功能函数的建立方式进行拓展,推导出在随机地震作用下结构动力可靠度分析的功能函数;然后利用RBF神经网络法...     

Stochastic Finite Element Analysis of Plate and Shell Construction

The response of random plate and shell construction is analyzed with the stochastic finite element method (SFEM). Random material properties and geometric dimensions of construction are involved in this paper. A simplified isoparametric local average model is used to describe the random field. Numerical results of the examples indicate that the approach presented herein is an economical and efficient solution for such an analysis compared with Monte Carlo simulation (MCS).     

Quasi-Monte Carlo Simulation-Based SFEM for Slope Reliability Analysis

Considering the stochastic spatial variation of geotechnical parameters over the slope, a Stochastic Finite Element Method (SFEM) is established based on the combination of the Shear Strength Reduction (SSR) concept and quasi-Monte Carlo simulation. The shear strength reduction FEM is superior to the slice method based on the limit equilibrium theory in many ways, so it will be more powerful to assess the reliability of global slope stability when combined with probability theory. To illustrate the performance of the proposed method, it is applied to an example of simple slope. The results of simulation show that the proposed method is effective to perform the reliability analysis of global slope stability without presupposing a potential slip surface.     

多种概率分布的随机参数结构屈曲特征值分析

采用随机收敛的非正交的多项式展式表示未知的随机屈曲特征对,对随机结构的随机变量在服从多种概率分布情况下的屈曲特征值进行了研究.算例表明,对于服从多种概率分布的随机结构屈曲特征值问题,当参数变异性较大时,即使只采用前4阶非正交多项式展式,逼近的结果仍然较好.计算结果还表明,如果把非高斯分布的随机参数模型用高斯分布模型进行分析,将给研究带来相当大的误差,而且这种误差随参数变异性的增大而增大.     

Interval Analysis of the Finite Element Method for Stochastic Structures

A random parameter can be transformed into an interval number in the structural analysis with the concept of the confidence interval．Hence，analyses of uncertain structural systems Can be used in the traditional FEM software．In some cases，the amount of solutions in stochastic structures is nearly as many as that in the traditional structural problems．In addition，a new method to evaluate the failure probability of structures is presented for the needs of the modern engineering design．     

随机齿侧间隙的齿轮系统非线性动力学分析

建立了随机齿侧间隙的单自由度齿轮系统的非线性动力学模型,利用变步长Runge-Kutta法对系统在确定齿侧间隙和随机齿侧间隙两种情况下的运动微分方程分别进行了数值求解,结合系统随量纲-间隙平均值变化的分岔图、相图及Poincaré映射图,分析了系统在确定齿侧间隙和随机齿侧间隙两种情况下的动力学特性,在此基础上研究了随机干扰对齿轮系统的动力学影响,发现随机干扰对系统的周期运动影响较大,对系统的倍化分岔过程影响显著,而对系统的混沌运动影响较小.     

动态响应分析的有限元-边界元耦合迭代法

有限元法与边界元法的耦合是一种有实用价值的数值解法。本文提出采用有限-边界元耦合迭代法对体系作动态响应分析。此法将求解区域剖分为二,分别采用有限元法和边界元法,在其交界面上通过迭代法满足界面条件。然后利用Wilson-θ法求解该动力微分方程。此法兼有有限元法和边界元法的特色,因此具有计算效率较高、输入数据少、节省计算机内存等优点,且适宜在微机上应用。     

基于CG随机有限元的结构优化设计

在设定材料性能特性、几何尺寸、所受载荷为随机变量的情况下,CG随机有限元被用于结构振动分析。提出了基于随机有限元的结构振动优化设计方法。给出了一个计算实例,对计算结果做了比较,结果表明:本文提出的方法是有效的。     

端面铣削铣刀刀片温度场的有限元分析

本文提出了一个简化的端面铣削片二维温度场模型并对之进行了有 限元分析与计算。结果表明,在切削期与非切削期,刀片温度变化剧烈这是产生刀片热疲劳裂纹,从而引起早期破坏的重要原因。      

塔式起重机结构系统动态优化设计

为提高塔式起重机的动态性能，建立了以动刚度为优化目标的塔机结构系统动态优化数学模型．通过模态分析及简谐振动响应分析确定影响塔机动态性能的关键模态频率，并以此作为优化目标，对主要结构参数进行灵敏度分析，以确定塔机动态优化的设计变量．以塔机结构系统质量、静强度、静刚度、动态位移响应幅值等为约束条件．实例分析表明，采用这种动态优化方法，动位移幅值降低59．5％，结构质量减少11．2％．