非对称波阵法的微机实现

本文介绍了微型计算机求解非对称矩阵方程的一种新方法——非对称波阵法,并结合实例讨论非对称波阵技术在流体有限元计算中的应用及其程序。实例计算结果表明,这种波阵解法在减少内存需要量和计算时间方面别具特色,能较好地适应在微机上处理系数矩阵不对称情况下的有限元代数方程组的数值计算问题。

桁架结构计算分析的波阵法

介绍了一种对结构进行计算分析的波阵法的基本原理．这种方法不组集结构的总刚度矩阵，尽量利用计算机的外存．因此，对于大型线路结构利用微机计算时可以大大节省计算时间，是一个很有效的计算分析方法．

用波阵法计算混合式步进电动机的三维静磁场

本文详细阐述了波阵法的原理，给出了波阵法在有限元计算中的具体实施方法，并用有限元法计算了永磁步进电动机的非线性三维电磁场，得到了令人满意的结果。

一种改进的波阵法

用有限元解题可归结为解具有对称正定的系数阵的线性代数方程组,除了高斯消去法外还有很多种方法,常用的有对称三角分解法。对于大型课题,例如汽轮机齿轮箱的有限元计算,整个结构的刚度矩阵大大超过计算机内存容量,即使用分块解法,也不能满足内存要求。而波阵法是以高斯消去法为基础的直接解法,使用足够的外存设备能有效地求解高阶的线性方程组。波前法的主要思想是组装方程的同时消去变量。

用回传波射矩阵法分析刚架瞬态响应及结构阻尼的影响

将结构阻尼的影响引入应用于杆系结构动力响应的弹性波分析方法——回传波射矩阵法.由于阻尼可以消除频域中矩阵求逆的奇异性,从而避免了采用Neumann级数展开方法求解,大大提高计算效率.在17杆的铝合金桁架受冲击载荷作用的实题中,将计算结果与弹性解和实验结果比较,表明在初期响应过程中阻尼解与弹性解和实验吻合良好.

一种高分辨率二维信号参量估计方法——波达方向矩阵法

本文以阵列信号处理为背景讨论了二维信号参量估计问题,提出并探讨了一种双线性平行阵列的信号模型及其特征结构。根据协方差矩阵的性质,构造了波达方向矩阵。理论分析表明:通过对波达方向矩阵的特征分解,可以直接获得待估计的信号方向矢量和信号方向元素,并可由此估计信号参量,从而完全避开了多项式搜索。本文还论述了如何用波达方向矩阵法解决相干源问题。波达方向矩阵法不但运算量极小,而且具有分辨率高,估计方差小等优点。本文给出了计算机仿真对比实验,验证了该方法的性能。

用回传波射矩阵法的刚架模态分析

由于回传波射矩阵法提供了桁架结构用弹性波方法求瞬态响应的解析解,因此在这里扩展了回传波射矩阵法在频域里的公式,使其可用以求解在节点受单位脉冲载荷作用时的桁架位移,从而在频域位移解中得到振动模态和相应的自然频率,为求桁架振动频率和模态提供了一种新方法。简单例题表明求得的解很精确。

基于扩展孔径波达方向矩阵法的高精度二维DOA估计

该文针对扩展孔径会产生估计模糊的现象,提出一种高精度扩展孔径波达方向矩阵算法。算法由4L个阵列单元组成双平行阵列几何结构,利用阵列传感器沿x轴和沿y轴的不同间距,分别构造波达方向矩阵,由此计算出高精度模糊的方向余弦估计和低精度无模糊的方向余弦估计,然后利用低精度无模糊的方向余弦估计值对高精度模糊的方向余弦估计值进行解模糊处理,得到高精度无模糊的方向余弦的估计值。该算法无需配对运算和2维搜索,是一种低运算量高精度的算法,计算机仿真实验验证了该算法的性能。

具有任意连接和约束的空间杆系结构静力分析的回传波矩阵法

本文发展了具有任意连接和约束的空间杆系结构静力分析的回传波矩阵法。以杆端位移和转角为基本未知量,通过结构所有节点的平衡方程和位移协调条件,推导出传递分配矩阵和载荷源向量,并进一步利用设定的同一杆件两个局部坐标系下杆端位移之间的关系,最终得到结构的回传矩阵。据此可求出结构所有杆件的杆端位移及杆端内力。对不同的杆件连接形式,如刚接、铰接、半刚接,以及不同的约束情况,如固定支座、铰支座、定向支座等,本文推导出了空间杆系结构的回传波矩阵表达式,可直接用于相应空间杆系结构内力的计算。同时,针对一个具体刚架结构进行了算例分析,并通过与弯矩分配法和有限元结果的比较,验证了本文方法的精确度。

基于回传波射矩阵法的复合材料层合框架振动特性分析

将求解弹性杆系结构动态响应的回传波射矩阵法应用于层合框架的固有频率和模态的求解。用回传波射矩阵法得到单位脉冲载荷作用下层合框架的频响函数,然后由频响函数曲线的波峰确定层合框架结构的固有频率。最后通过回传波射矩阵法控制方程系数矩阵的伴随矩阵得到结构的振动模态。将对称铺层简支梁计算结果与用经典理论算得的解析解进行比较,验证了回传波射矩阵法计算结果具有很高的精度。然后对9根杆组成的平面层合框架进行计算,表明回传波射矩阵法可以有效地计算层合框架结构的固有频率和模态。

回传波矩阵法在杆系结构静力分析中的应用

回传波矩阵法最初是由Pao等人分析二维框架结构动力响应时提出的。对于三维杆系结构的静力分析, 为了确定结构的位移和内力,先要建立传递分配矩阵和载荷源向量,这可通过列出所有节点的静力平衡方程和位移协调方程来实现。同时,通过分析每根杆近端位移和远端位移的关系,建立结构的回传波矩阵(重分配矩阵)。在此基础上求解线性方程组,就可以得到结构的位移和内力。本文推导了空间杆系结构的有关矩阵方程式,并给出了一固定梁的两端弯矩求解算例。

框架在脉冲位移作用下的回传波射矩阵法解

基于Bernulli梁理论推导了回传波射矩阵公式,并将该方法的分析扩展到脉冲位移载荷的情形,利用回传波射矩阵法求解了17杆框架承受正弦半波脉冲位移作用时的瞬态响应,并将求出的内力、位移与用ANSYS软件得到的有限元解进行比较,两种解法的结果吻合较好。

带有全铰节点的三维杆系结构静力分析的回传波射矩阵法研究

推导出含有全铰节点的三维杆系结构的回传波射矩阵表达式,完善了具有任意连接和约束的空间杆系结构静力分析的回传波矩阵法。基于节点平衡方程和协调方程,推导出表达杆件近端位移和远端位移关系的传递分配矩阵及载荷源向量,并通过由对偶坐标系下近端位移和远端位移的关系获得结构的总体相位矩阵,再引入转列矩阵,进而推导出结构的回传波射矩阵,在此基础上求解以杆端位移为基本未知量的线性方程组,最终得到精确确定所有杆件的杆端位移及杆端内力的矩阵列式。给出了空间杆系结构算例分析,与有限元结果比较,验证了回传波射矩阵法的计算精度。

基于回传波射矩阵法的空间杆系结构固有特性及结构阻尼影响分析

基于三维杆系结构的回传波射矩阵理论分析了空间框架结构的固有特性.通过获得的确定结构固有频率的矩阵方程,针对一座二层含有完全铰接点和固定铰支座的空间杆系结构,利用频响函数曲线法和求根法两种方法计算了结构的固有频率,并给出了振型结果.与有限元分析软件ANSYS的计算结果比较,表明了本文模型的有效性和计算精度.同时,通过计算阐明了复刚度阻尼对结构共振频率的影响.结果表明,复刚度阻尼能引起结构共振频率的降低.

粘弹性框架瞬态响应的回传波射矩阵法研究

文章将应用于弹性杆系结构动态响应的回传波射矩阵法扩展应用于粘弹性框架的瞬态问题的求解。回传波射矩阵法在应用于弹性结构时,为了避免频域里矩阵求逆的奇异性,求解时对矩阵(I-R)-1采用牛曼级数展开;对于粘弹性结构,由于有粘性阻尼,所以不存在奇异性问题,不需用级数展开。文中用单根悬臂梁的例题和9根杆的框架的例题验证了回传波射矩阵法解粘弹性结构的精确性和计算效率。

用回传波射矩阵法求解框架在突加位移作用下的瞬态响应

近年来,Pao等人提出了求解桁架或框架在冲击载荷作用下动态响应的新方法——回传波射矩阵法。该方法提供了桁架和框架结构用弹性波方法求瞬态响应的一种新的频域矩阵分析法。将该方法的分析和程序扩展到阶跃位移载荷的情形,通过单根梁在右端突加阶跃位移的回传波射矩阵法解与Mindlin解之比较验证了分析和程序的正确性。然后利用回传波射矩阵法求解了17根杆件框架承受突加阶跃位移时的瞬态响应,并对结果进行了分析和讨论。

具有任意截面形状的各向异性平面杆系结构静力分析的回传波射矩阵法

基于Timoshenko梁静力理论和各向异性材料的本构关系,对于一般截面形状的杆系结构,推导了杆端内力与杆端位移之间的关系,并给出了作用于杆件上的荷载转化为等效节点荷载的方法.以混合节点为例,根据结构节点的力平衡和位移协调条件,推导了常见形式节点的传递分配矩阵和载荷源向量,进而得到结构的回传波射矩阵列式,求解以杆端位移为基本未知量的矩阵方程,给出了杆端位移和内力的计算公式.文中给出了算例分析.与有限元法数值结果的比较表明,回传波射矩阵法用于分析各向异性材料平面杆系结构的静力问题是有效和精确的.

基于回传波射矩阵法的门式刚架轻钢结构模态分析

将回传波射矩阵法应用于门式刚架轻钢结构的模态分析中。通过搜索出单位脉冲荷载作用下的位移频响函数曲线峰值得到结构的固有频率,并绘制出部分峰值时的结构位移响应图形,即得到振型。与有限元分析软件ANSYS的计算结果进行比较,表明该方法在门式刚架轻钢结构模态分析中是有效、实用的且具有足够精度。

薄板屈曲问题的回传波射矩阵法研究

基于经典板理论,将回传波射矩阵法应用于薄板的屈曲问题中,给出了用于求解临界屈曲载荷的回传波射矩阵的推导过程。通过屈曲问题的控制方程求解结构横向位移及内力的表达式,根据边界条件及跨中连续条件推导结构的传递分配矩阵,并通过对偶坐标下结构横向位移的关系推导相位矩阵,再引入转列矩阵,最终推导出回传波射矩阵。在此基础上求解线性方程组,获得结构屈曲的临界荷载。对于对边简支,另两边任意边界条件的板,回传波射矩阵法能够得到解析的结果。通过算例与已有文献的比较,验证了回传波射矩阵法的可行性和精确性。

波达方向矩阵法性能研究

笔者主要围绕波达方向矩阵法展开研究,首先介绍了波达方向矩阵法的相关背景,说明波达方向矩阵法在阵列信号处理中的重要位置;其次分析了波达方向矩阵法的阵列结构、信号模型以及核心思想;再次针对波达方向矩阵法的性能进行分析,主要讨论了信噪比、快拍数、阵元数以及角度间隔等要素对性能的影响,并通过仿真结果进行论证分析;最后针对波达方向矩阵法的相关源问题,介绍空域平滑的波达方向矩阵法的核心思想,并仿真验证了空域平滑的波达方向矩阵法对于相关源的有效性.针对波达方向矩阵法进行深入探讨,为后续波达方向矩阵法的相关研究奠定了坚实的基础。