高墩刚构桥悬臂施工稳定安全性评估

鉴于当前研究和应用的局限,本文结合非线性有限元结果与逆可靠度方法提出可以考虑参数随机性的高墩刚构桥悬臂施工稳定安全性评估分析计算方法。通过非线性有限元获得结构稳定性荷载与抗力建立极限状态函数,进而应用逆可靠度数学模型求解。结果表明,该方法既能够考虑参数随机性,从而得到更加客观可靠的结果,又沿用了易于接受的传统方法的安全系数表达形式,具有良好的工程应用价值和实用意义。     

管道裂纹的随机有限元可靠性研究

根据管道的穿透性裂纹与非穿透性裂纹起裂准则,考虑管道的材料参数,几何参数以及温度载荷参数,建立了管道的二次三阶矩几何非线性随机有限元方程,对其表面裂纹这一随机机械损伤进行了可靠度计算,并与Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ有限元方法进行了比较。     

逆断层作用下X80埋地管道的非线性屈曲分析北大核心

埋地高强钢管道是油气长距离输送的主要方式,而地震造成的断层位移错动严重威胁管道的安全运行。建立了埋地X80高强钢管道在逆断层作用下的有限元模型,采用弯管与管单元模拟管道,非线性土弹簧模拟管土相互作用。考虑了管材、管土、几何大变形造成的非线性,模型采用非线性稳定算法,保证了求解的收敛性。依据西气东输二线工程参数,详细分析了逆断层作用下管道的两种屈曲失效形式,即梁式整体屈曲失效与壳式局部失稳失效。同时,讨论了断层倾角、管道壁厚及埋深对管道屈曲失效形式的影响。研究成果对穿越断层管道的设计与安全评价有一定的指导意义。     

逆断层作用下X80埋地管道的非线性屈曲分析

埋地高强钢管道是油气长距离输送的主要方式,而地震造成的断层位移错动严重威胁管道的安全运行。建立了埋地X80高强钢管道在逆断层作用下的有限元模型,采用弯管与管单元模拟管道,非线性土弹簧模拟管土相互作用。考虑了管材、管土、几何大变形造成的非线性,模型采用非线性稳定算法,保证了求解的收敛性。依据西气东输二线工程参数,详细分析了逆断层作用下管道的两种屈曲失效形式,即梁式整体屈曲失效与壳式局部失稳失效。同时,讨论了断层倾角、管道壁厚及埋深对管道屈曲失效形式的影响。研究成果对穿越断层管道的设计与安全评价有一定的指导意义。     

飞行控制律设计中非线性动态逆方法的应用探讨

动态逆是一种精确反馈线性化的方法,因其能够有效地消除系统的非线性因素而被广泛应用到飞行控制律设计之中。因此,对飞行控制律设计中非线性动态逆方法的应用进行探讨,有着重要的意义。本文先对动态逆方法做一个概述,然后再在此基础上具体对非线性动态逆方法在飞行控制律设计中的应用进行分析,以此来为业内人士提供相关的参考依据。     

轴向腐蚀缺陷宽度对管道极限内压荷载的影响

针对海底管道的中高强度钢腐蚀极限内压预测问题，采用有限元弹塑性分析方法，考虑材料非线性和几何非线性，建立非线性分析模型并与试验数据进行对比分析，验证了有限元模型的合理性和准确性。基于有限元计算结果分析得出腐蚀深度、腐蚀长度及腐蚀宽度对海底管道极限内压的影响，并回归得到了适用于轴向腐蚀管道极限荷载的计算公式。通过与腐蚀管道爆破试验数据和现有腐蚀管道计算方法的比较分析，验证了该方法能够得到较准确的结果，可为海底腐蚀管道在内压荷载作用下的评估提供一定的依据。     

大跨度斜拉桥地震动线性与非线性响应分析

论述了大跨度斜拉桥非线性因素的来源及非线性行为描述方法 ,提出了大跨度斜拉桥的非线性计算中有待进一步研究的问题 ,考虑梁 -柱相互作用的非线性有限元格式 ,建立了以修正拉格朗日法为基础的非线性有限元方程并编制了程序 ,并针对岳阳洞庭湖大桥地震动作用下的线性与非线性响应进行了计算 ,验证了该方法和程序的正确性和有效性 ,及很好的工程适应性 .     

端板连接节点中端板强度计算

利用有限元数值分析软件ANSYS建立半刚性端板节点模型进行非线性有限元分析.在建立模型和计算分析过程中考虑了弹塑性、大变形和接触问题,有限元分析结果与试验结果吻合良好.根据梁腹板、端板厚度和螺栓对端板强度影响,对传统计算端板强度的T形件方法进行了修正.分析结果表明:根据端板的破坏模式应采用相应修正系数来考虑上述因素的影响.该方法对端板强度的设计有一定的参考价值.     

堆载作用下考虑界面接触行为的桩-土相互作用分析

采用三维有限元模型,对在堆载作用下软土与桩的相互作用进行分析,分析中考虑土的非线性和大应变,并在桩土间设置接触单元.重点研究桩土交界面上的接触应力以及土参数对土侧压力的影响.所得到的桩土交界面上的应力分布可以很好地解释离心实验结果,参数研究有助于更深刻地理解软土与桩的相互作用机理.     

考虑抗力随时间衰减的既有结构可靠度分析

结构在长期使用过程中,在自然环境及使用环境作用下,将发生材料老化、结构损伤,进而造成结构抗力随服役时间的增长而衰减,可靠度降低。因此,在对既有结构进行可靠度分析时,需考虑抗力随时间的变化。鉴于此,本文建立了一种新的既有结构抗力衰减模型,在此基础上提出了考虑抗力随时间衰减的既有结构可靠度分析与计算方法。计算分析表明,该法反映了结构抗力的均值随时间降低,而方差随时间增大的一般规律,形式上与现有的可靠度分析方法相协调,且计算结果偏于安全,可用于既有结构的可靠度分析,从而为既有结构的可靠性鉴定和评估提供了一种有效的分析计算方法。     

搭接N型方圆钢管节点极限承载力研究

对搭接N型方主管、圆支管的相贯节点进行了非线性有限元分析,揭示了平面N型搭接节点的受力性能,描述了搭接节点3个参数(支主管径宽比、主管宽厚比、支主管厚度比)的变化对节点极限承载力的影响,同时分析了主管荷载对节点极限承载力的影响,提出了影响系数.研究表明,主管承受轴力对节点极限承载力影响较大,规范公式未考虑主管轴力的影响,其计算结果与有限元计算结果和实验结果有一定的误差,有必要考虑主管应力对节点极限承载力的影响.     

普通圆柱蜗杆减速器的模糊可靠性优化设计

在普通优化设计的基础上，综合运用了可靠性设计和优化设计方法，并应用模糊数学理论，进行了普通圆柱蜗杆减速器的模糊可靠性优化设计，由于全面考虑了设计参数的随机性和模糊性，因而能得出更加符合实际的优化解。     

一个零齐次核的Hilbert型积分不等式及逆式

通过引入权函数及多参数,应用实分析的方法及技巧,建立了一个零齐次核的Hilbert型积分不等式,还考虑了其等价形式及逆式.     

考虑双重剪切的弹性地基梁分析

考虑地基的抗剪能力和梁的剪切变形影响，建立了双参数地基Timoshenko梁的平衡方程，导出了初参数解和传递矩阵法，利用初参数解建立了有限元列式.当地基的抗剪劲度为0时，双参数地基可退化成Winkler地基，当梁的抗剪劲度无穷大时，Timoshenko梁可退化成Euler梁.利用本文有限元法分析了双参数地基倒T形Timoshenko梁在两端集中荷载作用、双参数地基变截面阶梯形Timoshenko梁在集中力、集中力偶和均布荷载作用下的受力问题.算例结果表明，本文计算结果与其他方法结果完全一致，证明所推导的初参数解、传递矩阵法和有限元刚度的正确性.     

考虑接触影响时钢管结构套管插接节点承载力的数值分析

为了得到可靠的套管插接节点设计参数,采用ANSYS有限元程序建立了非线性有限元模型,对考虑接触影响时套管插接节点承载力进行了数值分析,分析了相关结构参数对节点承载力的影响。结果表明:管节点承载力及刚度均随套管长径比和主、套管长度比的增大而增大;主管与套管厚度相等时管节点承载力最大;管间间隙0.5~2.0 mm范围内改变主、套管直径配合对管节点承载力影响不大。     

快装箱的静力学有限元模型参数的识别

木包装设计系统软件中CAE应用于快装箱的静力学仿真分析时,如果直接利用小构件的性能参数,得到的仿真结果与试验结果不一致。为了使木包装设计系统软件CAE模型分析出的结果与实际相符,利用有限元方法和参数识别的方法识别出有限元模型的各个参数,识别后的模型的仿真试验数据与压力试验的数据一致。     

基于概率密度演化方法的古建筑残损木构件可靠度研究

【目的】建立随时间变化的古建筑残损木构件多因子强度退化模型，验证基于概率密度演化方法对残损木构件进行可靠度分析的适用性，提高古建筑残损木构件可靠度分析的计算精度和效率，为古建筑保护中构件力学性能的量化和评估提供科学依据。【方法】综合考虑长期荷载、腐朽、虫蛀和干缩开裂对木材损伤的影响，借助已有模型和理论，建立木构件多因子损伤时变模型并推导出强度退化模型。以某古建筑木结构的典型柱为例，根据强度退化模型确定影响参数，对残损影响参数进行灵敏度计算及排序，通过设定阈值确定影响构件残损的关键参数，将非关键参数常数化以实现参数的初步降维。通过拉丁超立方法在关键参数的参数域内选点得到1 000组代表点，基于强度退化模型计算残余强度变化率，根据概率密度守恒构建概率密度演化方程，利用差分法求解得到残余强度比与随机参数的联合概率密度函数，在随机参数域内积分求得残余强度比随时间变化的概率密度函数，最后将概率密度函数在安全域内积分得到构件可靠度；同时基于蒙特卡罗法随机抽样产生10 000组参数数据对残损木柱进行可靠度分析，对比分析两种方法计算出木柱服役时间为1～1 000 a时的失效概率。【结果】随服役时间增加...     

基于INA—QFT的高超声速飞行器鲁棒控制器设计

针对高超声速飞行器数学模型的不确定性,提出基于逆奈氏阵列法设计预补偿器和定量反馈理论设计控制器相结合的方法.该方法首先对相互关联的飞行器三通道进行预补偿,使开环前向通道的逆传递函数矩阵成为对角优势阵.然后根据某型号飞行器俯仰通道多个模型参数变化范围,利用定量反馈理论进行鲁棒控制器设计.线性和非线性仿真结果表明,该方法跟踪效果良好,具有较强的工程应用价值.     

基于多失效模式相关的混凝土轨枕可靠度分析

在高速及各干线铁路上混凝土轨枕被广泛应用的背景下,本文针对传统的可靠度分析方法不能有效地考虑多种失效模式的可靠度及多种失效模式之间的关系问题,提出了基于多失效模式相关的混凝土轨枕可靠度分析模型及可靠度分析方法,该方法根据混凝土轨枕的破坏机理,确定轨枕截面的失效模式的极限状态方程,采用PNET算法计算混凝土轨枕多失效模式相关的可靠度。如果不考虑失效模式间的相关性对其可靠度的影响,混凝土轨枕的可靠度可能被低估。     

水工压力隧洞钢筋混凝土衬砌配筋模型与方法探讨

【目的】针对当前水工压力隧洞钢筋混凝土衬砌配筋方法不能反映水工压力隧洞衬砌开裂后围岩-混凝土-钢筋的联合受力机制的不足,寻求建立一种新的配筋方法,为水工压力隧洞钢筋混凝土衬砌配筋的设计提供参考。【方法】从水工隧洞的实际性状入手,分析衬砌开裂后围岩-混凝土-钢筋的联合作用,借助于FINAL有限元程序,建立非线性有限元衬砌配筋数值仿真模型,基于莫尔-库伦强度准则进行非线性数值求解,并通过实例与"公式法"计算结果进行比较。【结果】通过算例发现,利用所建立的非线性有限元衬砌配筋数值仿真模型,计算得到围岩-混凝土-钢筋联合作用条件下的衬砌配筋量、钢筋应力、混凝土裂缝宽度,直观展现了衬砌裂缝处钢筋应力的集中现象。计算结果较"公式法"更为直观,配筋结果较"公式法"偏大,更符合实际情况。【结论】所建立的非线性有限元衬砌配筋数值仿真模型能够综合考虑水工压力隧洞衬砌开裂后围岩-混凝土-钢筋的联合作用,并能通过非线性有限元求解,得到任意部位的钢筋应力及混凝土裂缝的分布规律,较以往的方法有明显优越性。