基于牛顿—拉普森迭代法的输电导地线找形研究

基于悬索结构的找形理论,通过预先设定导地线的初应变以表征初应力来建立输电塔线体系的有限元模型,在重力荷载作用下采用牛顿—拉普森迭代算法计算输电导地线找形。结果表明,该方法可较准确得到输电导地线的线形和内力,收敛快、计算精度、运算效率高,可为输电导地线及其他大跨缆索结构的找形和施工控制提供借鉴。

数字图像相关方法的亚像素算法性能研究

数字图像相关方法广泛应用于多种光测力学场景,具有全场非接触等优点。数字图像相关算法的性能对光测力系统的测量精度起着决定性作用,高解算精度和效率一直是数字图像相关算法设计努力的方向对现有亚像素算法的比较分析具有重要意义。在分析数字图像相关算法原理和4种常用亚像素算法的基础上,通过数值模拟的散斑图对4种亚像素算法的计算精度和计算效率进行了分析比较,并通过实际采集的散斑图对4种亚像素算法的性能进行了比较验证。结果显示,牛顿—拉普森迭代法的解算精度和稳定性最高,在仿真实验中的解算精度达到0.001 pixel,在实际平移实验中的解算精度达到0.04 pixel;同样条件下,基于相关系数的梯度法的计算效率最高。

TCC控制下的渠道水流数值模拟研究

青铜峡灌区建立了全国首个全渠道控制系统(简称TCC)示范区,TCC通过测控一体闸控制水位流量,运行调度过程中渠系产生非恒定非均匀流。应用圣维南方程组模拟渠道水位流量过程,应用普列斯曼有限差分法离散方程组,采用牛顿-拉普森迭代法求解非恒定非均匀流的代数方程组。针对U形渠道进行了水流过程的数值计算,验证结果表明,圣维南方程组及牛顿-拉普森迭代法适用于测控一体闸的水流模拟,水位和流量的计算结果与实测值误差较小。研究结果为建立测控一体闸的控制模式提供依据。

基于N-R法的某水闸桩基负载及变形仿真分析

为得到某水闸桩基预制管桩在水力静载驱动下负载性能状况。基于牛顿—拉普森迭代法非线性求解方法,借助有限元软件,仿真分析了单桩的承载性能和位移变化,并与桩基载荷试验测值进行了差异分析,结果表明:(1)桩体竖向位移值沿桩身呈逐渐变小规律,最大静载值为720 kN时,桩顶位移值约为13.50 mm。(2)桩体水平位移沿值桩身亦呈逐渐减小趋势,最大静载值为130 kN时,除去最上面1.00 m的桩头,其位移值约为17.40 mm,桩身最大弯矩约为432.29 kN·m。(3)仿真值虽与现场测值稍有不同,但是总体变化规律均保持一致,该方法验证了有限元仿真的可行性。