波形钢腹板工字梁的等效计算模型及稳定性分析

基于变形与应变能相等的原则,提出波形钢腹板工字梁的等效平直钢腹板计算模型。通过波形钢腹板直板段与斜板段应变分析,推导了波形钢腹板工字梁及等效计算模型的应变能,建立等效惯性矩与等效扇性惯性矩,利用平直钢腹板工字梁的临界荷载计算公式,对波形钢腹板工字梁进行稳定性分析。研究结果表明:该方法简单、便捷,对波形钢腹板工字梁的稳定分析准确、有效;建立的等效惯性矩与翘曲惯性矩仅取决于截面及波形钢板尺寸,不受工字梁的边界条件、跨径等因素的影响,具有良好的适应性。

弱导电薄层介质材料电磁耦合等效计算方法研究

面向核电磁脉冲等强电磁环境下复合材料壳体平台的电磁环境效应分析需求,根据Maxwell-Ampere定理的积分形式,分析得到了时域有限差分方法在处理弱导电薄层介质材料参数时的等效计算方法,即当介质等效波长远大于模型厚度时,可将薄层模型适当增厚,同时等比例减小其电导率,参数等效前后模型的电磁耦合特性基本相同。该方法通过等效增厚薄层材料从而实现增大空间离散步长,减少网格量的目的,不需要改变传统时域有限差分方法的时间步进格式,不会破坏计算的稳定性。无限大有耗介质薄板、薄层球体、含薄层壳体无人机电磁耦合等算例表明,在包含毫米级厚度弱导电介质薄层壳体平台的核电磁脉冲耦合模拟中,该方法具有较好的适用性。

波形钢板剪力墙受剪等效计算模型研究

采用理论分析和数值模拟相结合的方式,提出适用于波形钢板剪力墙弹性分析和弹塑性分析的等效计算模型:基于初始刚度等效原则,提出精细化模型与等效模型初始刚度比的概念,依靠初始刚度比修正等效模型的材料属性,将波形钢板剪力墙弹性等效模型的设计转化为初始刚度比计算公式的设计;结合数值模拟将波形钢板墙弹塑性等效模型的设计转化为波形钢板剪力墙弹塑性骨架曲线的设计,并拟合出骨架曲线相关参数设计公式,给出波形钢板剪力墙弹塑性等效模型的设计理论。

舷台悬臂结构挠度等效计算方法

针对船舶舷台复杂悬臂结构的挠度理论求解问题,提出一种较为安全的等效计算方法。首先利用船级社规范,将船舶舷台结构简化为悬臂梁模型,并提出变截面悬臂梁到等截面悬臂梁模型的等效方法。针对悬臂梁模型的剖面型式,开展等效计算方法的安全性研究。最后,分别采用有限元方法和等效计算方法,对某船舶舷台结构的端部挠度进行计算分析。研究表明,该等效计算方法能够安全、快速地对舷台端部挠度进行求解,可为船舶舷台结构的工程轻量化设计提供参考。

电缆断线对铁路防护网冲击力的等效计算与仿真分析

为解决柔性电缆冲击柔性防护网时冲击力难以计算的问题,以某横跨铁路的架空输电线路电缆断线冲击跨越铁路防护装备的防护网为例,借鉴日本道路公团关于落石冲击力的计算公式,采用等效计算方法计算电缆对防护网的最大冲击力和防护网最大应力,同时采用有限元软件建立数值模型,对比6组防护网最大应力随跨越高差的变化情况,计算结果表明:跨越高差在10~20 m时,等效计算结果与仿真结果吻合较好,但随着跨越高差的增大,二者之间的偏差逐渐增大。根据仿真计算结果,提出修正的冲击力计算公式,修正后冲击力计算偏差明显减小,更适用于电缆对柔性防护网的冲击力计算。

一种IGBT传热模型参数等效计算方法

以电力电子装置应用领域对IGBT模块传热特性及其散热设计的需求为牵引,基于Foster与Cauer热网络的结构属性与相互转换方法,建立了一种IGBT传热模型参数等效计算方法并进行了实验验证,对其传热特性进行了研究,得出封装各层温度运行规律及其各层之间的相互作用关系;建立了一种IGBT散热器传热模型参数设计方法并查明了最高结温、波动范围随散热器热容的变化规律.

电子器件振动特性有限元模型参数的等效计算方法

基于自由度缩聚技术和模态叠加原理,提出两种电子器件振动特性有限元模型参数的等效计算方法:范数极小值等效法和约束基频等效法.两种方法依据器件质量、约束基频、内部布局等特性,将具有非均匀质量和刚度分布的器件等效为均质长方形质量块,使电子器件的网格划分和数值计算大为简化.通过印制板固有特性和响应结果的对比分析,验证了等效方法的有效性和实用性.

氧化锌非线性电阻的等效计算模型

正确的ZnO非线性电阻的计算模型应考虑到小电流区域的极化现象、大电流作用时的导电时延、动态伏安特性及快速暂态作用时残压的过冲现象。分析了文献中提出的小电流区域、大电流区域及VFT作用时ZnO阀片的等效电路,也分析了冲击电压作用时ZnO避雷器的等效电路。

长圆形结构干式变压器电磁性能参数的等效计算与分析

在对典型干式变压器长圆形结构特点分析的基础上,建立了等效的轴对称计算模型并对绕组漏磁场及电磁性能参数进行了数值计算与分析验证,为同类结构产品的设计提供了有效的简化分析方法。

证据理论中Dempster合成规则的等效计算方法

针对证据理论在实际应用中运算量大的问题,给出了Dempster融合规则的一种等效计算方法,并从理论上对该方法进行了证明。该方法首先计算未归一化的融合结果,然后把每一个未归一化的结果转化为与Dempster合成规则等效的结果,因此可以避免计算冲突系数,与Dempster合成规则相比可以减少计算量。最后用实例对该方法进行了验证。

平行板电容器的等效计算分析

电容是电容器的最重要的一个参数,通过分析平行板电容器内部充有均匀或非均匀电介质的情形,类比与电阻计算中的串并联原理,对电容的计算方法进行了讨论,并提出了三维空间非均匀介质下利用微元的方式计算电容的通用方法。

负反馈放大电路的等效计算法

提出了负反馈放大电路的输入电阻、输出电阻、放大倍数的等效计算法。即先画出等效电路 ,然后利用电压源、电流源之间的变换与合并 ,对等效电路进行化简 ,从而计算出输入电阻或输出电阻。在计算放大倍数时 ,先对负反馈放大电路作单向化处理。由于此单向化处理已考虑了负反馈对输入电阻影响 ,因而从单向化后的等效电路中 ,可直接计算出闭环放大倍数。等效计算法不抽象 ,且计算精度高。

含受控源电路的分析与等效计算

从线性电路中任两个支路的电压或电流之间存在一次函数关系的角度出发 ,系统地分析了受控源所表现的电路性质 。

斜拉桥桥塔桩基等效计算方法

通过对斜拉桥桥塔桩基的等效计算,归纳总结了一种简单的桩基截面尺寸及桩长来替代实际比较复杂的桩基结构及桩所穿越的多种土层的方法,指出在桥塔设计时,应按照等效的桩基建立桥塔计算模型,使得桥塔有限元计算模型简单而且不失真,准确反映桥塔实际受力情况。

舰船壳体模块感应磁场的等效计算

典型的舰船壳体是主要由薄钢板和肋骨构成的复杂结构,采用磁矩量法计算其感应磁场时,会碰到数据准备复杂,剖分单元数目过多的问题。按照横截面积与磁化率乘积相等的原则,将舰船壳体模块等效简化为一个各向异性的简单薄钢板结构。针对一个有代表性的数值算例,采用磁矩量法分别计算简化前、后舰船壳体模块的感应磁场,并对比计算结果。研究发现,等效前后的计算误差不超过1.5%,证明所提出的磁性等效方法不仅能简化数据准备工作,而且还可以减少单元数目,对于磁矩量法计算非常有利,能够作为计算舰船壳体感应磁场的一条可行途径。

电磁媒质附加场的等效计算及其讨论

以稳恒场为例。研究了极化电介质附加场的等效计算,并借此进一步阐述了稳恒电场、磁场之间的对偶方法。

桩-土-结构相互作用分析的等效计算桩长简化模型

在一定程度上,桩长是影响桩-土-结构体系动力分析复杂程度的关键因素之一,在桩-土-结构相互作用的数值模拟中对桩长进行适当简化可以提高计算效率,尤其对具有大量长桩基础的结构体系。基于Boulanger模型和OpenSees软件,分析了软粘土地基-单桩结构体系地震反应中桩身的位移、弯矩、剪力的分布特点以及桩顶上部结构的加速度响应,探讨了结构体系振型及振型周期随桩长的变化特点,进一步提出了等效计算桩长的桩-土-结构模型。研究表明,当结构体系前3阶的振型周期的变化率控制到2.5%时,对应的等效计算桩长分析模型能实现较高的动力响应计算精度,其动力响应误差已降低至5%以内;等效计算桩长可以通过动力响应误差控制精度要求确定,对于软粘土地基中的单桩基础结构,建议将前3阶振型周期的变化率控制到2.5%时的计算桩长作为等效计算桩长。

混凝土开孔梁变形的等效计算

由于现代建筑结构的高度日益增高，辅助设施也日见普遍，建筑物的开孔是有效的办法．但开孔梁或板的理论研究有其困难的一面，尤其是开孔后变形更无一般的算法．参考他人对混凝土开孔梁变形的研究结果，基于混凝土开孔梁变形特性，即变形曲线受孔的空腹桁架作用明显，变形曲线基本可以看成是同类型实心梁的变形与考虑孔空腹桁架作用产生变形的叠加，从而对由于开孔引起的刚度变化用相应实心梁进行模拟．通过计算相应实心梁的变形，就可以等效地计算出开孔梁的变形，从而给出混凝土开孔梁变形的一个简便而实用的算法．算例结果也表明此计算开孔梁变形的方法是有效的．

单伸臂钢梁整体稳定分析中等效计算长度系数的确定

利用能量法推导出单伸臂梁的总势能方程 ,得出了其整体稳定计算时的临界弯矩计算公式。通过引入等效计算长度系数 ,找出了影响伸臂梁整体稳定设计中等效计算长度系数的主要因素 ,进而提出了等效计算长度系数的计算公式。

金属波纹板的等效计算模型

根据横向小波纹的产生机理,对金属波纹板提出了一个等效的正交各项异性模型,为有限元计算提供了便利。