大地震的18.6年周期

将全球分为15个研究区,用1900～2009年M_W≥7.0地震目录,统计分析了各区大地震与月球交点运动周期的关系,得出15个研究区中有10个区,大地震存在统计意义上的18.6 a周期:活跃段为12.4 a,平静段为6.2 a;环太平洋地震带北、南、西、东4大区的大地震,不仅有这样的周期,而且其地震活跃段的时间存在一定规律.用第6个18.6 a(1991～2009年)期间的大地震,检验据前5个18.6 a(1900～1990年)地震目录所得18.6 a周期的稳定性和实用性,发现有这种周期的地区多数的周期性是稳定的.大地震18.6 a周期的可能成因有:(1)18.6 a潮波通过调制日潮和半日潮调制大地震;(2)上地幔内流体的潮汐(地内潮)作用;(3)18.6 a潮波通过影响地球自转变化调制大地震.

基于绝对节点坐标法的变截面梁动力学建模与运动变形分析

复杂变截面梁结构在运动过程中产生柔性变形对其运动精度与动力学性能有很大影响,因此建立准确的数学模型描述其柔性变形十分重要。基于绝对节点坐标法,考虑变截面梁单元边界特性,建立单元边界非线性函数关系,通过改变积分上下限,将其引入到单元质量矩阵、刚度矩阵的计算模型中。基于牛顿方程,建立变截面梁系统的柔体动力学模型。利用Matlab数值仿真,对不同单元数目、不同变截面参数的单摆梁进行动力学仿真分析。结果表明梁结构的刚度计算值与划分的单元数目相关,不同单元数目会影响系统仿真计算的效率和精度,使得运动变形仿真产生较大偏差。在保证梁体积相同的情况下,改变梁单元边界函数,可提高梁的刚度,减小其末端的运动变形,提高梁的动力学性能。在不影响梁刚度的前提下,通过改变梁截面参数,可有效降低梁的质量。

基于虚拟阻抗的复杂配电网故障区段定位新方法

针对含分布式电源的复杂配电网故障区段定位的问题,提出一种基于虚拟阻抗的故障定位新方法.首先以区段为单元识别畸变节点的故障信息,采用尝试赋值法校正畸变节点的故障信息;然后利用区段端节点过流信息初步判定故障位置,将故障区段端节点间的虚拟导纳值用0表示,非故障区段端节点间虚拟导纳用1表示,进而形成能反映节点间连通性的节点虚拟阻抗矩阵,根据故障电流的流通路径最终确定故障区段位置.具体算例验证表明,该方法具有故障定位准确、效率高的特点,可以满足复杂配电网的多点信息畸变校正和多重故障的故障区段定位.

直接基于单元平衡的变截面梁反应分析方法

固定形状的单元位移插值函数不能合理地近似变截面梁内部的位移变化,从而影响了传统梁单元用于计算变截面梁的精度。采用直接基于单元平衡的思想给出了计算变截面梁反应的有限元方法,解决了单元位移插值函数局限性所带来的问题。导出了变截面梁单元的单元刚度矩阵、单元等效节点荷载和单元一致质量矩阵。在此基础上,利用编制的程序进行了算例验证与分析。算例验证了本文理论的正确性,表明本文方法具有很高的计算精度。

非均匀变分节块法

传统的节块方法均属于均匀节块法,要求节块内的材料必须是均匀分布的。对于传统的固体燃料核反应堆,该近似处理带来的误差是可接受的;但对于液体燃料的熔盐堆,流动的燃料由于空间上连续变化的温度和核密度分布而具有连续变化的宏观截面,使传统的节块方法无法在保证计算精度的同时取得较高的效率。为尝试解决该问题,本文在一维扩散近似的情况下,基于变分节块法推导了能处理空间连续变化截面的非均匀变分节块法,并开发了相应的计算程序Violet-Het1D。数值结果表明,在相同的节块划分和展开阶数条件下,非均匀变分节块法和均匀变分节块法计算时间相当,但前者的计算精度高于后者。

基于实体单元的桥梁截面内力计算研究

系统研究可用于桥梁设计和桥梁倒塌过程分析的控制截面内力计算方法,该方法主要包括以下三个方面:首先研究有限元实体模型的截面剖分算法,提出并分析比较分块索引及相邻单元优先等算法的优劣;其次,在得到截面应力或截面节点力的基础上,进一步研究基于截面应力分布和截面节点力计算截面内力的方法;最后,分别在悬臂梁和圬工拱桥中对采用VS.NET及C#开发的截面内力计算系统进行了应用和验证,并分析圬工拱桥倒塌过程的内力发展。研究结果表明,分块索引相邻单元优先算法进行截面内力计算具有迭代次数少且计算速度快等特点;另外,采用等效节点力计算截面内力具有误差小、效率高和适用范围广等优点,可为桥梁抗倒塌研究提供有效的工具。

桁梁结构空间计算的三节点截面桁段有限元法

利用二次多项式位移函数导出了一个桁架结构的三节点截面桁段单元 ,提出了桁梁空间计算的三节点截面桁段有限元法 ,该方法适当地考虑了主桁弦杆节点刚性 ,桥面系横梁局部弯曲 ,斜桥门架及横联横梁局部弯曲的影响 .算例表明 ,计算结果可靠、自由度较少 。

基于绝对节点坐标法的柔性双臂机构动力学分析

基于绝对节点坐标法对具有变截面特征的柔性双臂机构进行了动力学分析.通过将边界函数引入到质量矩阵和刚度矩阵的积分上下限,建立了新型变截面梁单元模型.基于牛顿方程建立了柔性双臂机构的动力学模型.通过数值仿真案例,分析了材料特性及几何参数对柔性双臂机构动力学性能的影响.结果表明:材料弹性模量的增长可提高结构刚度减少结构变形;保证机械臂质量不变可通过改变截面形状来减少结构变形,提高运动精度.

任意复杂截面梁的扭转中心

为了计算任意复杂非圆截面梁横截面扭转中心的位置,用节线法将其约束受扭后所有横截面面外变形的形状用一族包含节线未知函数的曲面表示,建立梁约束受扭时的控制方程后,再用常微分方程求解器分别求出单纯扭矩与横向载荷单独作用时节线未知函数的数值解,最后用刚度等效原理导出复杂截面梁横截面扭转中心的位置。算例计算结果表明:该方法是合理的、有效的,是计算任意复杂非圆截面梁横截面扭转中心位置的可靠方法。

驻波作用下粉土海床累积液化机制分析

波浪被防波堤或岸壁反射时形成驻波,使其前面的水域发生强烈振荡,海床发生液化,可能导致结构物失稳破坏。以黄河三角洲粉土海床为研究对象,进行一系列驻波水槽试验,研究驻波作用下波腹剖面土体累积液化机制,在此基础上,采用数值模型进一步研究驻波作用下波浪参数(水深、波陡)和土体参数(饱和度)对海床累积液化的影响规律。结果表明:驻波作用下海床累积液化的发生与循环应力水平有关,当循环应力比χ达到累积液化所需的临界值χcr时,发生累积液化,深层土体累积液化所需的χcr大于浅层土体。波腹剖面土体液化所需的χcr远大于波节剖面,发生初始液化所需的时间大于波节剖面,液化深度小于波节剖面。波腹剖面土体累积液化是由波节及相邻位置向波腹剖面传递的超孔隙水压力Pres1,和波腹剖面土体受循环正应力影响发生静压屈服引起的超孔隙水压力Pres2两部分共同作用所致。本试验中,在深度z=-0.05 m,波浪作用时间t≈600 s时,前者贡献比α1≈54.3%,后者α2≈45.7%。波节和波腹剖面土体累积孔隙水压力沿深度分布模式有差异,随水深减小,波陡增加,饱和度减小,海床液化深度在波节和波腹剖面均增大。

开口厚壁截面短构件的约束扭转

为了分析开口厚壁截面短构件的约束扭转问题,采用统一分析梁模型与有限节线法,对T形和L形厚壁截面短构件约束扭转时横截面的翘曲和应力分布情况等问题进行了分析研究.算例计算结果表明:开口厚壁截面短构件存在与其横截面形心位置不一致的扭转(弯曲)中心,构件在不过扭转中心的外力作用下会产生弯扭耦合变形,其横截面将产生不均匀翘曲,横截面上的翘曲正应力和扭转剪应力均呈非线性分布.

公路优化设计中初始纵断面线的计算机生成

介绍了一种利用计算机产生公路初始纵断面线程序的方法 ,该方法利用三角形高程加权来对原始纵断面线进行平顺 ,并通过改变平顺范围来产生不同的平顺曲线。用最小二乘法对这些平顺曲线的交点进行初步优化后的节点即可视为初始变坡点。将这些变坡点相连并经过约束处理后就产生了一条初始纵断面线。这种计算机自动定坡方法可以在很大程度上减少手工拉坡的盲目性及不确定性 ,在公路优化设计中起着至关重要的作用。

基于潮流估计和分块负荷削减的配电网可靠性评估算法

基于中压配电网闭环设计、开环运行的特点,以及元件电压降落、功率损耗及树状网络潮流分布的特点,推导出了节点电压、支路传输功率与支路阻抗的关系。在节点负荷矩基础上推导出了计算和修正节点负荷矩的等值阻抗和等值功率计算公式;提出了配电网故障解析中负荷转移后的电压估计模型、送端馈线潮流估计模型和受端馈线潮流估计模型,提高了可靠性评估中元件故障状态下潮流计算的效率。以分块链表简化配电网的结构并给出分块负荷削减的模型,实现了计及潮流约束的配电网可靠性评估。IEEE33节点系统和工程算例仿真表明,文中提出的负荷削减模型与潮流估算模型相结合可快速、准确地实现中压配电网的可靠性计算,具有较高的工程实用价值。

交叉梁系结构中变截面杆件(矩形截面抛物线楔形梁)的计算问题

矩形截面抛物线楔形梁作为一种变截面杆件在平面楼盖等交叉梁系结构中经常使用.本文通过求矩形截面抛物线楔形梁的单元柔度系数和刚度系数,提出了交叉梁系结构中矩形截面抛物线楔形梁的单元刚度矩阵,通过求矩形截面抛物线楔形梁的载常数,提出了交叉梁系结构中矩形截面抛物线楔形梁上几种作用荷载的等效节点荷载.

百岁溪大桥桁架受力分析

以宜昌百岁溪大桥为工程实例,采用有限元分析理论对桁架杆件应力和位移进行综合分析,验证了预应力混凝土斜拉桁架桥这一组合结构的力学特性。这一新型结构利用了组合桁架的特有属性,在保证结构安全的前提下,兼顾经济性和景观需求,对新型桥型结构发展意义重大。

管结构在管道支架中的应用

针对目前我国在管结构方面研究很少的情况，文中介绍了管结构支架设计中的管结构支架的内力分析，长度计算，杆件截面选择。

考虑节点刚域影响的巨型框架结构分析

针对巨型框架结构体系的受力特点,结合相关文献,提出了剪切变形对巨型框架的影响不可忽略,应采用D值法进行计算水平荷载作用下的巨型框架结构,通过理论推导证明巨型结构考虑节点刚域的必要性,并结合D值法提出适合巨型框架结构的等效截面法,结合算例来给出在巨型框架结构的计算中可以利用等效截面法来考虑节点刚域对巨型框架结构的影响的计算方法。