原位非饱和黄土渗透系数研究

非饱和渗透系数为非饱和黄土分析中的关键参数,是基质吸力或体积含水率的函数,具体为何种函数关系尚难有定论,且非饱和渗透系数测定较为困难,运用土-水特征曲线间接推导具有较大随机性,稳态法及室内瞬态剖面法需考虑土体扰动影响。为此用原位瞬态剖面法处理黄土地区降雨入渗监测数据,得到黄土的非饱和渗透系数与体积含水率之间的关系,同时引入了田间测定非饱和渗透系数的θ法,二者计算结果具有较高的吻合度,证明了θ法的适用性。此外,基于不同时间体积含水率对深度的变化,提出用对数曲线拟合体积含水率与深度的关系,并应用到瞬态剖面法数据处理中,用此关系对θ法的一个基本假定进行了修正,得到了更接近实际的结果。

结构动力学逐步积分算法稳定性讨论

美国著名计算结构力学专家、地震工程专家Ray W Clough和Anil K Chopra分别写有在全世界范围内有很大影响的专著《DYNAMICS OF STRUCTURES》.两部著作在关于逐步积分算法的论述中都曾指出加速度由当前位移和速度代入运动方程求解将能得到更好的结果.但这一点存在可商榷之处,为避免读者误用,从算法的稳定性出发,经分析指出:专著观点应用于Newmark法增量格式时确实使得算法的谱半径有所减小;然而,应用于Newmark法全量格式时,算法特性并未发生改变,结果得不到改善;此外,书中给出了增量格式Wilsonθ法的推导步骤,按此推导的算法相对于全量格式稳定界限发生了改变——只有当θ≥1.5时算法才是无条件稳定的.如果误将加速度由当前位移和速度代入运动方程求解推广到Wilsonθ法全量格式,算法的稳定性将变得非常差.

Wilson-θ反分析法的动载荷识别精度的若干问题

Wilson-θ法是结构动力学正问题的一种数值计算方法,在一定的条件下可保证该算法的无条件稳定。基于Wilson-θ反分析方法的动载荷识别是一种时域识别方法,和其他时域识别方法一样,同样存在着累计误差和计算精度等问题。笔者较为系统地研究了基于Wilson-θ反分析的动载荷识别方法及影响计算精度的若干因素,包括θ的取值、时间间隔确定、阻尼比的变化、测量点数目、测量点位置、采样中的噪声干扰,通过仿真算例考察各个参数的取值对识别结果的影响,为Wilson-θ反分析方法动载荷识别的高精度提供参考。为了改善由于累计误差造成的识别精度问题,提出了基于黄金分割法的修正算法,通过仿真算例表明该修正算法的稳定性和良好的抗干扰能力。

导弹结构冲击响应分析中的拟波前修正θ法

在Ｗｉｌｓｏｎ－θ法的基础上，引入波前解法并修正了Ｗｉｌｓｏｎ－θ法的振动平衡方程和初始条件表达式，提出了拟波前修正θ法。文中研究了新方法的稳定性和γ修正系数的取值问题。通过算例和实验，验证了新方法的正确性和在减少计算所用内存、抑制超调现象方面的有效性。

拉杆转子系统的运动稳定性及分岔研究

考虑拉杆转子轮盘间的接触效应,并将此接触效应等效为一个具有非线性刚度的抗弯弹簧,从而建立了拉杆转子的运动模型,并推导了拉杆转子的运动方程。为了求解拉杆转子的动力学响应,将Wilson-θ法和预估-校正机理相结合提出了一种有效的计算方法,同时结合Floquet理论分析了拉杆转子的分岔行为。在计算时,首先比较了拉杆转子与整体转子的运动稳定性,结果显示拉杆转子比整体转子更稳定。最后,分别以量刚一转速、圆盘偏心量、转轴刚度为控制参数分析了拉杆转子的动力学行为,计算结果揭示拉杆转子具有周期、转周期、周期三、周期五等丰富的运动行为。

深海采矿扬矿管横向非线性振动响应分析

扬矿管系统属于大偏移、大变形的几何非线性问题,为了得出扬矿管横向振动规律,将扬矿管简化为梁单元,用有限元法进行离散,基于Wilson-θ直接积分法求解,得到横向振动运动规律。研究结果表明,在六级风况下,扬矿管横向振动、速度和加速度响应均为简谐运动,在0~0.1 s内加速度做明显的低频减谐振荡衰减运动,且横向振动出现低频振荡现象,各周期内的最大振动幅值不相同;横向振动的幅值随着扬矿管深度的增加先增大后减小再增大,最大振动幅值出现在1000 m处,其值为0.407×10-3 m,最小振动幅值出现在2000 m处,其值为0.041×10-3 m;速度和加速度与横向振动的运动规律相同,扬矿管在1000 m处振动位移变化最快,其变化速度为0.29×10-3 m/s,在2000 m处振动位移变化最慢变化速度为0.029×10-3 m/s。

抗震结构变形能力可靠度的时程分析方法

采用可靠指标β来度量抗震结构可靠度。取结构失效准则为：地震作用下结构层间位移响应超越结构层间位移能力限值。将时程分析方法与Ｊ．Ｃ方法相结合。

深海采矿扬矿管非线性动力学特性分析与仿真

通过对深海采矿扬矿管非线性动力学特性进行分析,将扬矿管简化为非线性梁单元,建立有限元模型;采用有限元法进行动力学理论分析,在MATLAB软件中运用Wilson-θ直接积分法进行数值计算。研究结果表明,在六级风况下,扬矿管纵向位移振动和速度的响应均为简谐运动,振动幅值由上到下逐渐增加,每个周期内的最大振动幅值不相同,速度响应由上到下逐渐变大,表明扬矿管纵向位移振动的变化速率加快。通过Simulink仿真分析验证了理论计算的合理性。

多自由度结构受冲击时的动力响应

根据有限单元法的基本原理,将工程结构离散化,成为多自由度结构,采用子空间迭代法分析其自振特性,用Wilson-θ法可以计算其动力响应.文中以龙潭河大桥为例,计算了该桥拱顶受横向冲击时的动力响应,并与该桥受横向地震作用时的计算结果进行了比较,两者的变化规律不一致.

基于Wilson-θ法的碰摩拉杆转子非线性动力学特性分析

建立了具有2个轮盘的拉杆转子模型,将轮盘间的接触效应等效为具有非线性刚度的抗弯弹簧。基于Wilson-θ法分析了碰摩拉杆转子的动力学行为,将拉杆转子的运动行为与相应的整体转子进行比较,研究结果显示拉杆转子具有较好的稳定性;分别以转轴转速、轮盘偏心量、转轴刚度和碰摩刚度为控制参数,分析了系统的动力学行为,结果显示转子系统具有非常复杂的运动行为;比较了考虑碰摩和不考虑碰摩时系统的动力学行为,结果证明碰摩对转子运动会产生较大影响,碰摩刚度是影响系统运动行为的重要因素之一。

基座松动拉杆转子动力学分析

建立旋转机械一侧基础松动拉杆转子动力学模型,利用Wilson-θ法分析该系统的动力学响应。将考虑基础松动与不考虑基础松动的转子动力学行为进行比较,分别以转子转速和松动质量为控制参数分析了转子动力学行为,同时对比了转子松动端与未松动端的运动轨迹。研究发现,转子基础松动对其动力学行为有很大影响,考虑基础松动后,其分岔点后移,且运动行为更为复杂丰富;转子的运动行为非常丰富,主要表现为周期、倍周期、周期三、周期五、准周期、混沌等,且松动质量块也具有与转子相同的运动行为;转子松动端的振幅比未松动端的振幅大,且轨迹形状也有很大差别。

双向地震动的随机性对倾倒式危岩模糊可靠度的影响

危岩体在地震作用下极易发生崩塌灾害,为计算倾倒式危岩在双向地震作用下的稳定性,并探究地震动随机性对倾倒式危岩动力模糊可靠度的影响,通过结构动力学和随机过程理论对倾倒式危岩的动力响应进行分析。首先,基于结构动力学理论建立了倾倒式危岩地震动力响应力学模型及其在两条主控面上的运动方程,并分别采用Wilson-θ法和虚拟激励法求解运动方程,建立倾倒式危岩在确定性地震波和随机地震激励下动力响应计算方法。然后,基于极限平衡理论推导了倾倒式危岩在确定性地震作用下的动力稳定系数计算公式,并将随机地震视为平稳随机过程,基于首次穿越破坏准则求解倾倒式危岩在随机地震激励下地震力峰值响应的均值和方差,从而建立了危岩随机动力稳定性计算方法。最后,将倾倒式危岩失稳事件视为模糊事件,引入模糊失效准则并采用改进的Monte-Carlo法计算危岩体的模糊可靠度,建立了动力模糊可靠度快速计算方法,并分析了地震动随机性对模糊可靠度的影响。将本文方法应用到工程实例中,结果表明:考虑地震动随机性后倾倒式危岩的动力稳定系数和模糊可靠度分别增加了6.34%和22.83%,降低了危岩体的失效概率,且采用模糊失效准则计算得到的模糊可靠度更偏于工程安全。考虑地震动的双向性和随机性较好地判断了倾倒式危岩的动力稳定性,为危岩随机地震动力稳定性评价提供参考。

基于计算扰动修正的Wilson-θ法稳定性和精度分析

Wilson-θ法作为一种隐式时域逐步积分方法,由于在迭代过程中不满足下一时刻的动力平衡方程,应用时会存在振幅衰减以及周期延长等问题,使得它在一些情况下难以得到准确解.针对该问题,本文基于计算扰动的概念,提出了一种改进的Wilson-θ法(Wilson-Newmark法),引入计算扰动的概念来量化Wilson-θ法中每一步中存在的计算误差,并利用Newmark-β的计算方法对得到的计算扰动进行再分配,使得改进后的计算方法可以同时满足动力学平衡方程和运动约束.为了考察Wilson-Newmark方法的适用性,对不同θ取值下该算法的稳定性进行了分析.此外,还从振幅衰减、周期延长以及超调3个方面对比了算法的精度.结合数值算例结果,可以认为该方法具有良好的稳定性,且与原始Wilson-θ法相比,该方法的计算精度有显著提高.

多自由度弧面分度凸轮机构动力学研究

为解决对真实的弧面分度凸轮机构进行动力学响应分析困难的问题,课题组建立了11自由度等效动力学模型来模拟弧面分度凸轮机构的实际情况。推导出有11个等式的动力学方程组,线性化处理后,得到时变线性系统的微分方程组;应用威尔逊-θ法对变系数微分方程进行求解,得出机构的固有频率,并对转速区间进行划分;分析了不同转速下机构载荷盘角加速度的动力学响应。结果表明:随着输入轴转速的不断提高,载荷盘的角加速度响应的增长趋势趋于显著。

非线性控制系统及其θ方法的压缩性

研究非线性控制系统及其θ方法的压缩性,获得了非线性控制系统压缩性以及θ方法保持其压缩性的充分条件.理论结果表明控制系统的隐式Euler方法比其显式Euler方法的压缩性好.数值结果验证了理论分析结果.

带式输送机动力学速度边界条件处理方法

为得到带式输送机理想的启动曲线,提出了一种输送机系统动力学速度边界条件处理方法。该方法将电动机-输送机动力学模型简化为给定速度边界的模型系统,首先推导了带式输送机一维动力学模型,然后给出给定速度启动曲线的威尔逊(Wilson-θ)求解方法,最后针对某输送机来验证此算法和模型。计算结果与试验结果基本吻合,验证了计算方法的可靠性,也为带式输送机动力学速度边界条件处理提供了有效的方法。

信息战正向我们走来

信息战正向我们走来明冬什么是信息战？通俗地说，是以信息为武器所进行的战争。战争是最具随机性的领域，因此，对信息最为敏感，受信息革命的冲击也最大。尤其是在现代战争中，随着高新技术兵器大量涌现，战况瞬息变比，战机稍纵即逝，对信息的需求愈来愈大。能否及时地...

浅谈电子战兵器对通信构成的威胁和对策

浅谈电子战兵器对通信构成的威胁和对策勤文１９９６年４月ＺＩ日深夜，车臣反政府武装领导人杜达耶夫正在用手提式卫星电话与莫斯科通话时，遭到两枚空对地导弹袭击，被炸身亡。西方报刊形容说，“是便携型卫星电话出卖了他”。便携型电话是怎样出卖杜达耶夫的？直至目前...