非线性体系动力可靠性分析的等效Duffing体系法

等效线性化法是非线性结构体系的随机反应分析最常用的方法,但使用等效线性化法给出的反应结果进行结构动力可靠性分析会带来很大的误差。将一般非线性体系通过均方最小误差原则等效为Duffing非线性体系来进行结构动力可靠性分析。Duffing非线性体系可以通过FPK方程求得其稳态精确解析解,所以使用该等效非线性法进行结构动力可靠性分析不仅计算上方便可行而且精度较高。算例分析表明了等效非线性法分析结果可靠,且比等效线性化法的计算精度有明显提高。

基于复振型分解的多自由度非线性体系动力可靠性研究

提出了基于复模态理论的多自由度非线性体系动力可靠性分析方法。该方法首先采用等效线性化的方法处理体系的非线性问题,然后采用复模态分析处理非经典的等效线性阻尼矩阵,将具有非经典阻尼的等效多自由度线性体系按复振型分解,将多自由度体系的随机反应分解为一系列一阶体系的复模态反应,从而求得体系的随机反应,最后进行体系的动力可靠度计算。通过算例验证,表明该方法概念明确、思路清晰,为一般多自由度非线性体系提供了一个普遍适用的动力可靠性分析方法。

弱非线性系统下的耗能减震结构随机地震响应分析

本文研究了结构刚度弱非线性和滞变弱非线性的耗能减震结构的随机地震响应问题。首先利用整体本构关系建立单自由度弱非线性耗能结构的运动方程;然后结合带支撑黏弹性阻尼器的等效阻尼原理和随机等效线性化法对其进行等效;最后基于FPK(Fokker-Planck-Kolmogorov)方程法推导出结构刚度弱非线性耗能结构随机地震响应值的解析解,基于等效Duffing体系法推导出结构刚度滞变弱非线性耗能结构随机地震响应值的解析解,并对这2种方法的误差进行了分析。算例分析表明:计算结果可靠、有效;相较于现有的随机等效线性化法的求解方法,FPK法和等效Duffing体系法具有更高的精度。

内嵌牛顿迭代的线性隐式算法及其在结构非线性动力分析中的应用

将牛顿迭代法的思想引入平均加速度法,对方程式以加速度项作为迭代变量进行内嵌一次牛顿迭代处理,推导出了一种新型的线性隐式数值积分方法。然后通过离散控制理论和根轨迹法分析了新算法在求解含非线性恢复力和非线性阻尼力的结构运动方程时维持稳定的条件,并利用一个单自由度剪切型结构,检验了新算法的非线性稳定性。最后通过数值模拟,考察了新算法对于非线性多自由度结构体系的适用性和可靠性。

噪声在非线性化学体系中作用的研究现状

本文综述了噪声的种类、来源、统计性质、作用机制和在不同体系中噪声诱导的丰富的非线性的动力学行为 。

土桩结构非线性相互作用体系行波效应的并行计算分析

采用并行计算方法,分别选取长周期地震波和普通地震波作为输入,以某典型桥梁工程为背景建立土桩桥梁结构非线性相互作用分析模型,对在不同类型地震波作用下的土桩结构非线性相互作用体系进行了行波效应分析,探讨了桩土接触效应和并行计算加速比等问题.分析结果表明:接触面效应对群桩水平向地震反应的影响较小,在竖直向则会产生明显的不协调现象.考虑接触面效应时,行波输入下的结构水平向加速度反应略小于一致输入,竖向加速度反应则远大于一致输入,水平向和竖向的位移反应也较大.长周期地震动行波输入下的水平向加速度和位移反应结果均大于普通地震波.对于此类大计算量三维有限元分析,采用并行计算方法可以有效提高计算效率.

非线性滞变体系的随机地震反应及动力可靠性分析

将地震地面运动模拟为平稳过滤有色噪声，利用统计线性化和复模态分析理论将ＢｏｕｃＷｅｎＢａｂｅｒＮｏｏｒｉ（ＢＷＢＮ）拢缩滞回恢复力模型推广应用于多自由度滞变体系，求得了多自由度非线性滞变体系的随机地震反应；并运用结构延性和耗能的双重破坏准则进行了非线性滞变体系的动力可靠性分析．

双工字钢板组合梁桥的时变体系冗余性评估

为评估双工字钢板组合梁桥应对非对称极端作用的时变体系冗余性,采用数值增量算法,开展了双工字钢板组合梁桥非对称荷载下的弹塑性全过程分析.提出了基于弹塑性累积应变能的构件承载贡献率指标,研究了双工字钢板组合梁桥时变体系冗余性的影响因素及变化规律,揭示了双工字钢板组合梁桥冗余性不足的内在原因.结果表明:横向刚度和主梁延性是影响钢板组合梁桥体系冗余性的主要因素,横向传力刚度越大,主梁延性越高,则结构体系冗余性越强;与典型多主梁体系相比,双工字钢板组合梁桥的横向传力刚度降低约24%,导致结构冗余度降低约55%;材料劣化引起的主梁延性退化会导致冗余度在寿命周期最大下降约25%.

带支撑粘弹性阻尼器弱非线性耗能结构的随机地震响应分析

为获得带支撑的粘弹性阻尼器单自由度弱非线性耗能结构随机地震响应的求解方法,利用积分型本构关系建立单自由度弱非线性耗能结构的运动方程,通过随机等效线性化法和等效阻尼原理将方程线性化,基于线性随机振动理论分析方法,推导出求解结构位移和速度响应值的解析方法和数值解.通过典型算例,验证了带支撑的开尔文型粘弹性阻尼器对于杜芬体系具有良好的减震效果,表明了所提方法的有效性;同时分析了阻尼器支撑刚度对此类弱非线性结构减震效果的影响,研究表明:支撑刚度越大,减震效果越好.

基于组件的非线性软件开发过程研究

探讨了通过软件企业的组织结构再造和软件开发流程再造,实现基于组件的非线性软件开发过程的研究。

在役钢板组合梁桥的时变体系冗余性

为研究多梁式钢板组合梁桥应对非对称极端作用的体系非线性冗余性能,沿着结构的传力路径和体系的再平衡过程,辨识了体系承载的3种弯曲失效模式,推导了体系弹性分配和塑性再分配能力的定量评价新指标,建立了考虑承载机制经时变异性的时变体系冗余性评估方法。基于MATLAB/OpenSEES编制了单元纤维的时变演化参数组管理程序,研究了材料劣化对体系再平衡和内力重分配性能的影响规律;采用数值增量算法,开展了结构在非对称荷载下的弹塑性全过程分析,并通过与构件-体系层次的破坏性试验对比验证了数值模型的准确性,进而建立了基于纤维宏单元的时变体系非线性冗余数值模拟方法。研究结果表明:材料劣化会导致体系从多梁协同承载机制向单梁承载机制转换,并引起构件延性、体系冗余性和可靠性发生不同程度的退化;更适应现场快速装配需求的少主梁或少横联形式容易在服役年限出现构件安全性和体系冗余性不足的情况。主梁、中部横联和端部横联的失效对体系承载性能影响较大,为钢板组合梁桥的关键构件,其他横联的敏感性较低,为非关键构件。

聚集诱导发光可视化振荡反应非线性变化的综合创新实验

为了推进创新型人才的培养,将科研前沿聚集诱导发光现象(AIE)和非平衡态非线性变化体系(以pH振荡反应为例)相结合的科研成果引入大学综合创新实验。该实验涵盖了有机合成、荧光性能表征和振荡反应非线性变化可视化的构建方法,实验内容多学科交叉融合,涉及有机化学、分析化学和物理化学等内容。通过本实验学习,学生将掌握有机化学的重要理论知识、基本实验操作,促进学生对结构和性质表征手段的掌握,直观深入理解非平衡态非线性变化体系的原理,激发学生的学习兴趣。因此,该实验有利于科研创新能力和科学思维的培养。

等效介电常数法研究带薄壳金属颗粒复合体系中的光学双稳

利用等效介电常数法,将带壳三组分颗粒复合体系等效成两组分颗粒复合体系,从而利用谱表示方法求解带壳层颗粒复合体系的空间局域场对外加电场的依赖.在Maxwell-Garnett近似下,研究了具有无规分布的带壳椭球颗粒非线性复合体系中的光学双稳特性.数值结果表明,光学双稳和双稳阈值强烈依赖颗粒的退极化因子.此外,我们还研究了复合体系的有效介电常数对外场的非线性依赖.

非均匀介质球颗粒复合体系中的光学双稳

利用等效的方法推导了浸在基质中的带壳非均匀介质球颗粒的等效介电常数,将谱表示法引入到解决三组分以上的非线性球颗粒体系问题中,在非稀释极限下,对体系的有效介电常数和颗粒内部的局域场作了研究,探测了这类颗粒复合体系的光学双稳。

各向异性带壳柱形颗粒复合体系中的光学双稳

从Laplace方程出发,给出了在稀释极限下带各向异性壳的非线性柱形颗粒浸在基质中而形成的复合体系中的局域场与外场的关系。当核组分具有非线性电位移D和电场E关系时,探测了这类颗粒复合体系的光学双稳现象,讨论了颗粒结构参数和各向异性参数对双稳阈值的影响,并给出了体系的有效介电常数。

C/S分布式并行处理技术在高速局域网平台上实现非线性环境化学胞映射体系的大规模计算

通过100Mb/S集线器连接4台双CPU和2台单CPU计算机构成分布式并行计算的局域网平台,采用VC++6.0高效、稳定、方便和成功地实现了分布式多线程并行计算,将非线性环境化学问题的胞映射大规模计算数值解体系进行了有效划分,并合理地分配到局域网上的每一台计算机上的每一个CPU中,然后通过局域网返回各自的处理结果,最后在客户机上完成各单项任务的总装,达到了可持续利用现有计算机资源和大幅度提高计算效率的目的。用这种低成本方式简单、清晰和快捷地掌握并行处理技术十分适应非计算机专业科研人员用来解决超大负荷计算量的复杂问题。

高层筒体结构地震动输入能的计算

通过理论推导,获得了线性多自由度体系输入能与其等效单自由度体系输入能之间的关系,并以高层框架筒体结构为对象,研究了线性多自由度体系输入能的简化计算方法,以及非线性多自由度体系输入能与线性多自由度体系输入能之间的差异,探讨了地震波以及结构特征对这一差异的影响.研究表明,对于筒体结构而言,采用前3阶等效单自由度输入能之和即能对结构的弹性输入能作比较准确的估计.对于周期小于1 s的短周期结构,塑性的发展所导致的周期变大将使得输入能趋于增加;而对于周期较长的高层结构,塑性的发展与自振周期的变大会使得输入能趋向于降低.

带有滑动摩擦摆支座的500 kV变压器地震响应

500kV变压器在强震作用下具有较高的易损性。该文基于双线性滞回曲线,提出用弹簧–摩擦耦合模型对滑动摩擦摆支座进行简化,建立了500kV变压器及滑动摩擦摆支座的有限元数值仿真模型,计算并对比了隔震前后变压器的地震响应。结果表明:隔震前的变压器中,瓷质高压套管根部有发生破坏的风险;弹簧–摩擦耦合模型与滑动摩擦摆支座的力学性质等效,可作为一种简化模型用于支座的数值模拟;滑动摩擦摆支座具有典型的非线性特征,安装隔震支座后,变压器的地震响应不再随峰值地面加速度的变化而线性变化;滑动摩擦摆支座的隔震效率随峰值地面加速度的增加而提高。滑动摩擦摆支座能在地震中大幅度降低500kV变压器地震响应,避免瓷质套管的破坏,并且可以适用于高烈度地区的减隔震工程。

基于精细积分的结构主动最优控制算法

为了提高结构控制算法的计算精度,基于动力系统精细算法及结构主动控制原理,对结构瞬时优化闭环及开闭环控制算法进行了改进.与结构控制方程传统的解法不同,改进算法无需求解动力状态矩阵的特征向量及其特征值,从而能提高结构瞬时优化控制精度.作为算例,用此算法对结构进行了控制仿真.结果表明,改进算法是收敛的,对时间步长不敏感,而且精度易于控制.

生物学文献自动标引系统的理论和实践

在统计分析生物学中文文献的一些特点和手工标引的经验的基础上 ,本文介绍了以文献标题和摘要为标引源的自动标引方法。文章着重介绍了折半匹配的抽词和基于非线性加权体系的标引词抽取的理论和实践。