求解地基—结构系统运动方程的基本频率法

地基动力阻抗的频率相关性,导致地基－结构系统运动方程的刚度矩阵和阻尼矩阵是运动频率的函数。本文考察求解这类方程的一种近似方法的有效性,算例表明,对于采用箱,筏类基础的高层建筑,近似方法既简单又十分有效。     

温室风振分析中的压杆弯曲振动动态刚度阵模型

针对温室风振分析中的压杆弯曲振动问题,根据考虑二阶效应和惯性力影响的压杆基本方程建立压杆横向弯曲振动微分方程,得到采用基函数和位移系数表达的压杆横向弯曲振动位移的向量表达式,结合位移边界条件求得以节点位移向量表达的位移系数,给出压杆截面内力方程,进而得到以节点位移向量表达的杆端内力,最终给出综合质量矩阵、几何矩阵和刚度矩阵的精确动态刚度矩阵。研究结果表明:一般的插值形函数单元模型需加密单元才能提高计算精度,但仍存在误差,而本研究模型得到的压杆横向弯曲自振圆频率与解析法计算获得的理论解完全相同,为精确解。     

平面杆系结构自由振动的常微分方程求解器解法

介绍了一种平面杆系结构自由振动的常微分方程求解器解法.将计算无限自由度平面杆系结构的自振频率和主振型的广义特征值问题转换为典型的常微分方程边值问题,构造了一系列平凡常微分方程,建立相应的常微分方程组,利用常微分方程求解器予以求解.并利用该方法求解了等截面简支梁和两跨连续梁的自由振动的自振频率和主振型.其计算结果表明,该方法的求解精度和效率较高.     

基于能量变分原理的单向悬索结构固有振动分析

固有振动分析是结构动力分析的基础,其目的是计算结构的固有频率和振型。基于能量变分原理提出了单向悬索结构的固有振动分析的简化方法,给出了自振频率和振型的简化计算公式。利用有限元方法对计算结果进行了验证,误差均在5%以内。与传统的Rayleigh法相比,由于考虑了各阶振型之间的相互耦合作用,计算结果更加精确。该方法可用于悬索结构的动力分析,也可作为有限元方法的补充。     

AWE方法分析近地偶极天线

针对傅里叶变换域内 Green 函数的特点,通过变量替换的方法,并借助外推算法,完成对阻抗矩阵及其阻抗矩阵的导数的计算,实现了媒质分层条件下的渐近波形估计(AWE)算法。数值试验结果表明,在考虑的整个频率范围内,适当选择几个频点,采用 AWE 方法可以快速地获得天线的宽带特性。     

土-桩-结构系统运动方程的求解方法

土－结构动力相互作用分析的子结构法中，土－结构系统运动方程的刚度矩阵和阻尼矩阵与频率相关。工程中通常采用系统的基本频率来计算地基的动力阻抗以简化运动方程的求解。对于土－桩－结构系统，本文提出一种时域中的精确解法来考察这种近似解法的有效性。     

混凝土局部破损梁损伤诊断的振动检测方法

为对钢筋混凝土梁进行动力破损评估，建立了钢筋混凝土梁的分离式有限元模型，推导了四节点矩形粘结单元的刚度矩阵。采用该模型计算了健康和局部破损梁的振动特性参数，计算结果与实际测试结果相吻合；计算及实际测试结果均表明。固有频率是进行钢筋混凝土梁损伤定性辨识的重要指标；曲率模态振型和应变模态振型对于钢筋混凝土梁的局部损伤较位移模态振型敏感。基于曲率模态振型和应变模态振型可以进行钢筋混凝土梁的局部损伤诊断。     

轴盘系统扭转振动特性的新的表达式及计算

应用奇异函数,建立等直轴上有任意个盘的轴盘系统扭转振动微分方程。引入运算符号,导得其频率方程和振型函数的解析表达式。给出运算符号的递推公式,便于数值计算和工程应用。     

两点支承平面结构多点输入随机地震响应分析

推导双支座双质点简化模型多点输入地震响应功率谱密度函数解析式,从中分离出多点效应项,借此研究行波效应和部分相干效应等多点输入效应对大跨结构随机地震响应的影响.并以一门式桁架结构为例,检验由简化模型得到结果的实用性.研究结果表明：行波效应和部分相干效应均增大结构拟静力响应;相对动力响应受行波效应影响呈三角函数式波动,极值点分布由自振频率与行波频率的比值确定,极值点特性由振型特性与地震动方向共同确定;部分相干效应减小相对动力响应随行波频率的变化幅度,但不改变相对动力响应的极值点分布规律.对于实际工程而言,选取不同的视波速得到的结构响应差别很大,应使用可靠视波速或采用多个可能视波速试算才能保证计算结果的可靠性;部分相干效应的影响相对较小,特别是当结构跨度较小时,几乎不受部分相干效应的影响.     

带集中质量的梁弯曲振动特性新的解析表达式

引入运算符号 ,导得带任意个集中质量的梁弯曲振动频率方程和振型函数新的解析表达式 .给出运算符号的递推公式 .适合符号运算或数值计算 ,便于工程应用     

三维海底悬空管道自振特性研究

利用有限单元法对三维海底悬空管道的自振特性进行了模拟分析研究,建立了悬空管道的三维分析模型,得到了三维管道刚度和质量矩阵,并形成了悬空管道的自由振动方程.采用机械振动的广义JACOBI理论编制JACOBI程序,计算固有频率的数值解及临界悬空长度.结果表明,采用JACOBI程序可以快速、方便地求出海底悬空管道的固有频率,为海洋工程的管道设计提供依据.     

疏桩基础变形性状研究

疏桩基础是近年来开始的对桩基设计理论的新探索。它以控制建筑物的沉降量和补偿天然地基承载力不足来确定桩的补偿量，因此它的变形性状有别于传统的桩基。选用了能描述土体塑性特点的弹塑性本构模型，利用研制的并经过算例验证的三维有限元程序对疏桩基础的变形性状进行了分析，得出了疏桩基础的整体沉降、桩间土体的压缩、桩端下土体的压缩等的变化规律。     

采油工程试验井专用绞车动态特性分析

主要针对采油工程中间模拟试验井专用绞车,根据转子动力学理论将绞车传动系统简化成为由1个刚性圆盘、11个轴段、2个弹性支承和2个刚性支承组成的转子——轴承系统;应用有限元分析方法计算得到刚度矩阵和质量矩阵均由显式表示的绞车传动系统的运动方程,确定了绞车的最大工作载荷;利用MATLAB软件计算得到绞车的固有频率、固有振型和动态响应。认为绞车在工作过程中产生振动不是由于共振产生的,而是由于动态响应引起的主轴各结点的挠度变化较大造成的,应采取相应措施,增加系统的刚度,降低动态响应幅值,从而解决绞车传动系统的振动问题。     

复合桩基承载力的可靠性分析方法

研究了复合桩基承载力可靠性分析的方法，这对复合桩基的可靠性设计将起到积极的推动作用，采用复合桩基承载力计算公式Pu=I(nPp Ps)来计算复合桩基的极限承载力，并通过实例计算，分析确定了承台底土及桩体极限承载力的均值和方差，并由此得出复合桩基极限承载力的概率特性。     

BP神经网络在静力触探确定单桩承载力中的应用

运用BP神经网络建立了静力触探成果与单桩承载力的相关关系，并通过工程实例将BP神经网络预报值与线性回归数学模型、规范公式方法计算值进行对比，说明BP神经网络在利用静力触探成果确定单桩承载力中是一种行之有效的方法，具有精度高，信息处理智能化等特点，计算结果明显优于传统的线性回归数学模型和规范公式方法，具有较好的应用价值。     

基于几何非线性动力组合地基梁模型的漏粪地板自振特性

针对农业工程中猪舍漏粪地板的动力响应问题，采用静力分析方法，对漏粪地板进行自振特性进行研究。在考虑地基的压缩和剪切刚度、梁的弯曲和剪切变形、运动的平动和转动惯性力以及轴力的二阶效应的基础上，建立了几何非线性压剪平转动Timoshenko弹性地基梁动力基本方程，并给出了动力位移和内力方程；提出了组合地基梁的自振特性分析方法，对典型猪舍漏粪地板自振周期及振型进行了计算。结果表明：组合地基梁的周期及振型规律明显异于普通梁；不同结构参数对漏粪地板自振周期的影响程度各不相同：端部缝间板条不改变振动特性；支承长度和地基刚度作用显著；剪切变形、转动惯性力和地基剪切刚度引起的偏差较小，可忽略其影响。本研究建立的几何非线性动力组合地基梁模型能够用于猪舍漏粪地板舒适性验算和动力安全性设计。     

桩基础极限承载力影响因子的灰色关联分析

利用灰色理论,对影响桩基础极限承载力的因子：桩周土容重、压缩模量、粘滞力、内摩擦角以及桩长和桩径进行灰色关联分析。分析结果表明：对桩基极限承载力影响最大的因子是桩周土粘滞力,其次是土的压缩模量、桩体的长度、桩底直径、土的内摩擦角,影响最小的因子是桩周土容重。     

木材的润湿积分热

本文提出,以德拜(Debye)频率振动的单位晶胞是构成木材的最小单元,这样一个力学结构模型。进而,应用朗谬尔(Langmuir)吸附等温式及其常数b的微观表达式,建立起木材润湿积分热的理论公式。并用于实际计算27种木材的润湿积分热,得到与实验值基本符合的结果。     

八自由度车辆模型传递函数研究

通过对四轮车辆的动力学分析,建立了八自由度车辆的力学模型,计算得到车辆四点随机激励的八自由度耦合振动方程,并用分块矩阵的方法推得车辆振动系统的传递函数,其结果对进一步研究车辆的频率特性、振动强度等问题具有重要的参考价值．