摘要：充分考虑建筑结构的特点,基于我国现行建筑结构规范相关条款提出了适合梁、柱的高效优化设计准则,分别以柱轴压比和梁配筋率为指标构造迭代格式。通过动态编程技术在建筑结构设计专用的SATWE软件上得到实现,对一个30层的结构进行了优化设计,结果表明该方法是有效的、可行的。

摘要：针对移动随机载荷作用下桥梁结构非平稳随机振动问题,建立了一种基于频域分析的虚拟激励-傅里叶变换方法(PEM-FFT)。与通常的非平稳随机振动的时频分析方法不同,提出的方法完全在频域上执行。其主要特色是能够给出随机输入与随机输出的频域关系,表明移动载荷作用下结构非平稳随机振动分析仅需对载荷的确定性移动函数项进行计算。数值算例考虑了等截面/变截面简支梁受移动随机载荷作用的问题,首先与通常的时频分析方法进行对比,验证了PEM-FFT方法的正确性和有效性,进一步讨论了不同结构形式以及不同载荷移动速度对响应演变统计量的影响。

摘要：考虑地震载荷的非平稳特性和相干特性,建立了地下管道-土耦合结构随机振动分析的一种频域方法.应用Fourier-Stieltjes积分描述非平稳随机过程,由核函数刻画地震载荷的幅值和频率成份等时变特性;同时引入指数型衰减函数描述地震载荷的空间分布特性.在频域上结合虚拟激励法和Fourier(傅里叶)分析技术,推导了地下管道-土耦合结构受具有相干特征非平稳随机载荷作用下的响应演变功率谱的闭合解,建立了随机振动输入和输出的频域关系.数值算例与传统的分析方法进行对比验证,说明了建立方法的正确性和有效性;进一步研究了不同土参数变化以及不同端部约束条件下管道结构随机振动行为规律.

摘要：全面地考虑了刚度、强度与频率约束,对某轿车的白车身结构进行轻量化设计。首先根据工艺要求对白车身结构进行了组件化建模,选取了关键的82个组件,每个组件中的板单元的厚度相同。其次在静态弯扭工况与自由模态工况下对车身结构进行了有限元分析。然后以质量最小为目标,以弯扭刚度、应力和前3阶固有频率为约束条件,板厚为设计变量,建立了白车身结构优化模型。最后采用序列线性规划进行非线性优化,取得了良好的轻量化效果:白车身质量减轻34.6kg,减轻率达11.4%。

摘要：本文研究了两端简支变厚度梁受机械荷载与热荷载共同作用下的热弹性力学解.温度场用调和级数展开,通过求解热传导方程可首先确定温度沿梁厚度方向的非线性分布情况.从二维热弹性力学理论的基本方程出发,导出满足控制微分方程和两端简支边界条件的位移函数的一般解,对上下表面的边界方程作傅立叶正弦级数展开确定待定系数,数值结果与商业有限元软件ANSYS进行了比较,显示出很高的精度.本文方法可直接应用于对应力和位移分析要求较高的工程问题,如航空航天和微型机械的设计.

摘要：本文基于高阶Cauchy-Born准则所建立的单壁碳纳米管本构模型系统地研究了单壁碳纳米管的轴向变形诱导的扭转变形以及径向变形间的耦合机理,同时考察了碳纳米管的曲率和手性角对该耦合行为的影响。研究结果表明单壁碳纳米管的轴向应变诱导的扭转以及径向变形的耦合行为仅发生于结构不对称的手性型单壁碳纳米管,且最大的轴向应变诱导的扭转响应发生于手性角为π/12的碳纳米管中。目前的研究成果将有助于单壁碳纳米管作为纳米器械以及纳米电子设备的设计和应用。

摘要：对纺粘法的铺网方式进行了分类 ,分析了各种铺网方法的原理和特点。运用气体射流动力学理论 ,重点研究了喷射铺网的气体流动结构和流场计算方法 ,结合工程实例进行了理论计算和技术改造 ,取得了很好的效果 ,为纺粘法生产线的喷射铺网设计提供理论根据。

摘要：背景:目前骨重建生物模型研究通常运用有限元分析同计算机技术相结合的方法对骨量或骨结构的变化进行模拟和预测。因此,模型不是处在真实的力学环境中,而是在生理限定应力的范围内进行模拟,通过各种数值方法进行试算。目的:将动物实验、数学表达式中未知参数的反演识别和计算机仿真技术相结合,建立数值量化的骨生长与重建适应生物模型,观察应力环境对快速生长期大鼠股骨生长与重建的影响,设计、时间及地点:对比观察实验,实验于2002-10在大连医科大学动物实验中心完成。材料:6周龄雌性SpragueDawley大鼠60只。法国DMS公司Challenger双能X线骨密度仪,德国西门子公司sensation16CT机。方法:60只大鼠随机分为2组:正常对照组15只,不做任何处置;实验组45只由臀部切断其右侧坐骨神经,致使其右后肢瘫痪。其中左后肢承受多于正常状态下的负重为实验组中的过载组,右后肢基本不承受任何负重为实验组中的废用组。实验期为8周。每周提取的大鼠股骨近端骨密度数值,反演骨生长方程中的未知参数B和K,根据股骨的CT截面信息,重塑了三维几何模型。主要观察指标:大鼠体质量、股骨近端骨密度变化;反演骨生长方程中的未知参数B和K变化。结果:实验期内,实验组和对照组大鼠体质量随时间增长呈递增趋势,对照组和过载组股骨近端骨密度随时间增长呈递增趋势,而废用组骨密度在5周后呈下降趋势。从反演结果和处理后的数据上看,骨生长系数B随时间的变化而迅速变小,第10周时基本接近于零。生长因子K随时间的变化而迅速增加,5～10周内增长减缓,10周以后接近水平线。说明骨的快速生长期已经结束,骨的重建和吸收进入了一个平衡期。结论:实验提出的骨重建适应模型不仅能够数值模拟大鼠快速生长期股骨骨密度变化和外界刺激的关系,而且能够预测大鼠整个生命周期中在不同应力环境下股骨的生长趋势。

摘要：针对复杂环境和加载条件下的材料本构模型,参照Abaqus所提供的用户材料子程序UMAT接口,实现基于Si PESC平台弹塑性分析功能的UMAT本构模型插件封装及调用.采用C++面向对象程序设计方法编制inp文件读取功能插件,实现Abaqus计算模型向Si PESC平台数据库的导入.将不同UMAT单独编译成动态库,同时利用工厂设计模式,实现不同材料本构模型的动态替换和调用.该设计模式可方便添加本构模型,具有一定的通用性、开放性和可扩展性.数值算例的验证表明基于Si PESC平台的UMAT的有效性.

摘要：基于科学计算集成化软件平台SiPESC的结构优化模块,开展了船舷简化结构遭受单次碰撞的冲击优化.船舷简化结构为长宽比为3∶1、考虑单条T型加筋的矩形加筋板.撞击物则简化为刚性球.设计板厚A,B,C分别为板和T型筋的厚度,目标函数OBJ为考虑中心点变形和比吸能的综合目标参数.采用序列二次规划(SQP)算法求解冲击优化问题,得到结构表现出最佳效率时的设计参数大小.使用Javascript脚本在***中进行编程,调用其中的优化插件(包括试验设计、代理模型、不同优化算法等插件)并通过对外部程序的调用以及文件的读取、写入等操作以实现计算过程控制.并在板厚B固定的情况下,以板厚A和C为设计变量,开展析因试验设计,得到了目标函数在三维空间上的响应面,并获得了加筋板设计中的有效建议.