Goodman接触面单元的修正与探讨

针对Goodman接触面单元的构造特征,提出了在单元法向加设刚连杆的修正方法,从物理方法上实现接触面单元与其他单元不会发生相互嵌入的现象。这一方法有效地克服了Goodman接触面单元有可能存在的两侧单元嵌入的缺陷,解决了单元应力误差难以控制的问题,详细探讨了修正Goodman接触面单元的有限元实现方法,使其在有限元计算中易于使用。

基于双曲正切函数的修正线性单元

为解决修正线性单元(ReLU)的神经元死亡现象,提出一个新的激活函数——基于双曲正切函数(tanh)的修正线性单元(ThLU)。ThLU函数正半轴来自于ReLU函数的正半轴,负半轴来自于tanh函数的负半轴。为验证ThLU函数的性能,基于VggNet-16神经网络架构,分别在CIFAR-10和CIFAR-100数据集上进行了试验验证。结果表明:基于ThLU函数训练得到的神经网络模型比基于tanh、ReLU、泄露修正线性单元(LReLU)和指数线性单元(ELU)训练得到的神经网络模型具有更高的准确率、更低的损失。

基于接触单元的磨床螺栓连接面有限元建模与模型修正

以接触单元和弹簧—阻尼单元建立了磨床螺栓连接件的结合面动力学有限元模型。并以前 3阶试验模态及有限元模型理论计算的固有频率均方差最小为目标函数 ,对包含接触单元和弹簧—阻尼单元的结合面特征参数进行优化 ,在此基础上修正并取得更为符合实际的结合面动力学模型。这对机床结构的动态优化设计具有重要意义。

基于Goodman界面单元的加筋砂土变形破坏有限元数值分析

利用非线性弹塑性有限元,对无加筋砂土和采用光滑铜板的加筋砂土平面应变压缩试验结果进行从小变形到破坏的全过程数值解析。考虑到光滑铜板与砂土之间存在滑移,在有限元分析中采用Goodman连接单元作为界面单元。在有限元分析中还需考虑影响砂土变形强度的诸多特性,包括:(1)围压大小的相关性;(2)强度的各向异性;(3)峰值前应变硬化及峰值后应变软化的非线性特性;(4)剪胀性;(5)应变局部化及剪切带形成特性等。结果表明,利用建议的有限元方法得到的加筋砂土平面应变压缩的应变–应力关系与室内试验结果吻合较好,最大应力比和峰值前刚度非常接近试验结果;提出的有限元分析方法可以较准确地捕捉到砂土的剪切带发生、发展状况,合理地模拟加筋砂土的渐进性破坏特性以及加筋材和砂土之间的相互作用机制。

基于修正压力场模型的膜单元的开发及其在组合结构中的应用

以转动裂缝模型为核心思想的修正压力场模型(MCFT)是近30年来钢筋混凝土剪扭行为研究成果的代表之一,提出通过大型通用有限元程序ABAQUS 6.9二次开发将修正压力场模型应用于非线性有限元分析中,并在该模型的基础上作出一定发展,使其适用于压拉弯剪复合作用下的钢筋混凝土结构、钢-混凝土组合结构的非线性分析。将该模型应用于国内外各种类型构件的分析中,包括钢筋混凝土梁(剪切破坏梁、弯曲破坏梁、弯剪复合破坏梁)、钢筋混凝土墙以及内嵌钢板混凝土组合墙,数值模拟结果与试验结果吻合良好,表明该模型充分兼顾准确性、通用性,为压拉弯剪复合作用下的钢筋混凝土结构、钢-混凝土组合结构的非线性分析提供了有效的手段。

利用一种混合梁单元修正结构半刚性节点及边界条件

针对半刚性节点结构的节点及边界条件的有限元模型修正问题进行了研究。由于现有的修正算法均是针对半刚性节点所具有的转动柔性进行研究,而实际结构的节点往往沿剪切方向也具有一定的柔性,所以为了同时修正半刚性节点所具有的转动及剪切柔性,提出了一种适合于有限元模型修正的混合梁单元。此外,针对结构边界条件的模型修正问题,提出了一种参数化的修正方法。最后,将所提方法应用于一个梁式结构的有限元模型修正问题。通过测试得到的结构频率、振型成功修正了该梁式结构的节点及边界的连接刚度,从而验证了所提方法的可行性。

任意载荷下三角形板单元的局部动力效应修正

推导了任意荷载激励下三角形板单元局部动力效应的修正公式,建立了三角形板单元局部效应的计算模型,从而为复杂边界结构的动力精确计算提供了一简便可行的方法。通过对一悬臂板进行结构动力时程分析及其局部动力效应修正,并与四边形板单元的局部效应计算结果比较发现:局部动力效应影响与加速度成正比,悬臂板在忽略局部效应的情况下,所得动内力与理论值及精确解相差较大,因此结构设计中必须考虑局部动力效应的影响。

基于对称圆弧修正的单元组合型线涡旋压缩机特性研究

针对采用单元组合型线的涡旋压缩机,研究当对涡旋盘涡圈采用对称圆弧修正时整机的工作特性,建立修正型线参数方程,讨论修正型线的取值范围,分析其工作腔随转角的变化关系及内容积比和排气截面的工作特性。仿真研究结果表明:与修正后的采用圆渐开线的压缩机相比,在内容积比相同的情况下,采用单元组合型线的压缩机具有更大的排气角和排气截面,使得压缩过程更趋平缓;并随着内容积比的增加,其排气截面减小的趋势和排气损失增加的趋势也较基于圆渐开线的压缩机缓慢。可见,随着压比的升高,采用单元组合型线的压缩机优势更加突出。该研究结果为采用该型线的涡旋压缩机应用及优化奠定基础。

随机荷载下三角形板单元局部效应修正

推导了随机荷载激励下三角形板单元考虑局部效应的精确的动力计算公式 ,建立了三角形单元局部效应的计算模型 ,从而为复杂边界结构的动力精确计算提供了一简便可行的方法。通过对一悬臂板进行结构动力时程分析及其局部效应修正 ,并与四边形板单元考虑局部效应[4]计算结果比较证明 :局部动力效应影响与加速度成正比 ,悬臂梁在忽略局部效应的情况下 ,所得动内力与理论值相差较大 。

励磁调差修正单元对发电机系统动态稳定性的影响

励磁系统调差修正单元在对发电机外特性进行调整的同时,也会影响发电机的动态稳定性。依据戴维南定理分析发电机并网后的稳态运行模型,讨论发电机回路电流与等值电势以及相角的变化关系,并用向量法分析电流修正单元对励磁调节系统测量电压的影响。采用MATLAB仿真平台建立含有电流修正单元的水轮机组可控硅励磁系统仿真模型,分析不同电流修正系数对水轮机组与系统之间动态稳定性的影响。在发电机满足静态稳定的情况下,电流修正系数为正时,系统满足动态稳定;电流修正系数为负时,在修正系数绝对值较大、发电机重负荷情况下,系统容易出现动态失稳。

定向井注水管柱单元结构浮力计算公式修正

目前注水管柱在井筒液体中所受浮力主要采用浮重法计算,与现场实际情况不符。为此,开展了管柱单元结构浮力研究,引进了修正因子——侧浮力,用以对现有单元浮力计算公式进行修正。通过等效原理建立注水管柱单元结构浮力的力学计算公式,并在定向井上对注水管柱浮力进行计算,通过理论验证,证明了改进后的单元结构浮力计算公式的正确性。建议管柱力学分析采用修正后的单元结构浮力计算公式,以提高分析计算结果的准确性。

只受拉单元的修正平衡迭代方法

针对只受拉单元一般平衡方程应用中经常遇到的迭代发散或总刚奇异情况，提出了只受拉单元的修正平衡迭代方程。采用该方法，可以在计算含只受拉单元的轻钢厂房柱间支撑及大型复杂结构体系时快速得到收敛解。

全自动平衡修正设备中测试单元的隔振方法研究

以全自动平衡修正设备为对象,研究了其中的测试单元在有冲击干扰情况下的隔振方法。分析和测试了设备的整机动力特性,由此设计了不平衡量测试单元的柔性隔振装置,对测试单元的动态工作过程进行了运动建模。在模型的基础上进行了模拟计算,分析了测试单元在有无隔振装置时对外界冲击干扰的响应。实验表明,设计的柔性隔振装置可有效抑制冲击干扰,从而提升不平衡量测量的快速性和测量精度。

平衡悬架钢板弹簧离散梁单元模拟方法误差修正

为研究平衡悬架钢板弹簧离散梁单元模拟模型的精度,建立了3种典型重载车辆常用平衡悬架模型.同时采用平衡悬架刚度经典计算方法,计算3种悬架的刚度.对比分析离散梁单元法和经典方法垂向刚度计算结果,发现离散梁单元法模拟结果较理论计算结果大55%左右.分析误差产生原因,提出误差修正方法.修正之后的模型垂向刚度与理论刚度相比,偏差在5%以内.该修正方法为离散梁单元建模的推广应用,同时也为建立符合实际力学性能的钢板弹簧模型提供了条件.

指标受限情况下决策单元修正问题的研究及其应用

把非有效的决策单元变为有效的决策单元是DEA的一个重要问题。研究了在指标受限制情况下,如何将非有效决策单元变为有效决策单元的修正方法,并给出了应用实例。方法和实例表明,这不仅拓宽了DEA理论和方法的应用范围,也提高了DEA的理论价值和实用价值。

基于Goodman单元的郑州龙子湖防渗墙安全性能分析

针对郑州龙子湖工程防渗设施,在防渗墙和土体之间设置Goodman单元,应用有限元程序对防渗墙进行非线性渗流分析,计算了不同工况下墙体的受力和渗流情况,结果显示:开槽式防渗墙墙体虽然很薄,但也能满足结构强度及防渗要求。

任意载荷激励下梁单元的局部效应修正

本文推导了在任意荷载激励下梁单元局部效应的修正公式，在不同荷载激励下对结构进行动力响应分析，计算结果表明，考虑局部效应可以使动内力计算结果更为精确。在进行大型复杂结构的动力响应分析时，通过考虑局部效应，可在计算模型大大简化的同时，获得较为精确的计算结果。

基于门控循环单元与误差修正的短期负荷预测

针对负荷预测模型迭代训练过程中存在误差积累的问题,提出结合叠式双向门控循环单元(SBiGRU)、完整自适应噪声集成经验模态分解(CEEMDAN)和误差修正的组合预测模型.建立SBiGRU模型学习在气温、日期类型影响下负荷序列的时序特征,误差特征体现在SBiGRU模型预测产生的误差序列中;使用CEEMDAN算法将误差序列分解为数个本征模态函数(IMF)分量与趋势分量,对每项分量再次建立SBiGRU模型进行学习与预测,并对各分量的预测值进行序列重构,得到误差的预测结果;对预测结果进行求和以修正误差.模型评估结果表明,组合模型的预测准确精度为98.86%,与SBiGRU、BiRNN、支持向量回归等方法相比,该模型具有更好的精度.

二维有限元单元角结点位移精度修正之初探

二维四边形有限元单元角结点位移相较于其他结点位移,有更高的收敛阶。对于足够光滑的问题,采用m次单元,其角结点位移收敛阶最高可达2m阶。该文以二维Poisson方程为例,在有限元解的基础上,利用单元能量投影(EEP)法的超收敛解计算残余荷载向量,在不改变整体刚度矩阵的基础上,仅需进行代数方程组回代,即可得到具有更高精度的单元角结点位移。数值结果表明:当采用EEP简约格式解计算残余荷载向量时,单元角结点位移收敛阶最高可提高为2m+2阶。特别地,对于线性元,精度翻倍,效益十分显著。

变形修正动力模型简化在梁单元中的应用

针对大型复杂工程结构中以梁单元等6自由度为主要单元的有限元模型,在变形修正动力模型简化法的基础上,增加转动自由度的位移转换关系,以改进算法.通过与通用有限元软件ABAQUS中的有限元模型进行对比,结果表明改进后的算法精度高、效率高,能满足更为广泛的工程有限元计算.