二维周期结构基本方程及其数值算例 被引量：3

1

作者 巴音贺希格 唐玉国 齐向东 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期964-968,共5页

在矢量衍射理论基础上导出了任意倾斜入射下二维周期结构的衍射方程和求解 (m ,n)级衍射波方向即衍射角和衍射方位角的公式 ,理论分析了这些表达式中包含的二维周期结构衍射级次 (m ,n)的限制条件 ,并给出了相应的数值算例 结果表明 ,... 在矢量衍射理论基础上导出了任意倾斜入射下二维周期结构的衍射方程和求解 (m ,n)级衍射波方向即衍射角和衍射方位角的公式 ,理论分析了这些表达式中包含的二维周期结构衍射级次 (m ,n)的限制条件 ,并给出了相应的数值算例 结果表明 ,矢量衍射理论在光栅基本表达式的推导方面有独特优势 . 展开更多

关键词 矢量衍射理论 二维周期结构 基本方程 数值算例

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单桩竖向动力阻抗计算方法及其影响因素分析 被引量：9

2

作者 栾茂田 孔德森 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期500-505,共6页

运用土动力学和结构动力学原理,改进Winkler地基梁模型,考虑桩周土的弱化效应和桩-土界面的相对滑移效应,建立了竖向荷载作用下单桩动力阻抗函数的计算力学模型,运用数理方程方法分别求解单桩与桩周近场土域及远场土域的振动方程,确定... 运用土动力学和结构动力学原理,改进Winkler地基梁模型,考虑桩周土的弱化效应和桩-土界面的相对滑移效应,建立了竖向荷载作用下单桩动力阻抗函数的计算力学模型,运用数理方程方法分别求解单桩与桩周近场土域及远场土域的振动方程,确定了单桩的竖向动力阻抗函数。针对数值算例进行计算,将得到的单桩竖向动力阻抗随激振频率的变化关系与现有的数值计算和分析结果进行对比,验证了建议计算方法的合理性;并通过变动参数计算,对影响桩基振动特性的各相关因素进行了比较分析。 展开更多

关键词 单桩 动力阻抗 竖向荷载作用 弱化效应 土动力学 桩周土 桩基 数理方程 数值算例 计算力学

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共线多孔边对称裂纹板的应力强度因子计算 被引量：4

3

作者 赵晋芳 谢里阳 刘建中 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第12期12-14,共3页

阐明了复变应力函数方法及其近似迭加法的基本原理,并将其应用于无限板共线多裂纹应力强度因子的求解上,结合局部修正因子法得到共线多孔边对称裂纹板的应力强度因子,并利用此种方法计算了无限板共线双孔、三孔和四孔对称裂纹情况的数... 阐明了复变应力函数方法及其近似迭加法的基本原理,并将其应用于无限板共线多裂纹应力强度因子的求解上,结合局部修正因子法得到共线多孔边对称裂纹板的应力强度因子,并利用此种方法计算了无限板共线双孔、三孔和四孔对称裂纹情况的数值算例。将计算结果与有限元结果比较可知,该计算结果精确、可靠,而且计算过程相对简单,易操作。因此,该解析方法能很好的解决无限板上对称分布与非对称分布的共线多孔对称裂纹问题,值得在工程断裂问题中得到推广。 展开更多

关键词 多孔 边对称 裂纹板 应力强度因子 强度因子计算 计算结果 非对称分布 解析方法 修正因子法 数值算例 裂纹问题 结果比较 计算过程 基本原理 函数方法 断裂问题 有限元 多裂纹 迭加法 变应力

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斜索-桥面耦合面内参数振动Ⅱ：实例研究及参数分析 被引量：4

4

作者 任淑琰 顾明 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期85-89,共5页

以南京长江二桥A20拉索为研究对象,对《斜索-桥面耦合面内参数振动Ι:理论模型》的理论方法进行数值求解,验证近似理论解的正确性。计算结果表明,发生内共振时,拉索的振幅远大于其初始扰动,而桥面的振幅基本上和其初始位移相同。最后通... 以南京长江二桥A20拉索为研究对象,对《斜索-桥面耦合面内参数振动Ι:理论模型》的理论方法进行数值求解,验证近似理论解的正确性。计算结果表明,发生内共振时,拉索的振幅远大于其初始扰动,而桥面的振幅基本上和其初始位移相同。最后通过参数分析,得到拉索端部位移激励强度、拉索阻尼及拉索张力对响应的影响,拉索共振振幅随桥面激励强度增加近似线性增加,随拉索阻尼和张力增加而减小,并且系统的振幅满足限幅特性。 展开更多

关键词 斜索-桥面系统 参数激振 数值算例 参数分析

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材料界面运动的Level Set算法 被引量：1

5

作者 王振海 张卫红 +1 位作者 封建湖 蔡力 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2004年第F12期73-77,共5页

多材料结构中材料界面的变形运动在几何上可以抽象为闭曲线或闭曲面随时间的演化。本文导出了材料界面演化过程的隐函数描述,得到了材料界面运动所满足的Halmilton-Jacobi.方程,并且采用数值粘性最小,捕捉函数奇异性的能力最强的Goduno... 多材料结构中材料界面的变形运动在几何上可以抽象为闭曲线或闭曲面随时间的演化。本文导出了材料界面演化过程的隐函数描述,得到了材料界面运动所满足的Halmilton-Jacobi.方程,并且采用数值粘性最小,捕捉函数奇异性的能力最强的Godunov格式来求解。从而将材料界面演化变形的LevelSet算法归纳为初始化,速度扩展、材科界面变形计算与重新新初始化并循环迭代计算四部分。为了消除界面变形所产生的振荡现象,本文还给出了平均曲率流算法,可以对界面具有平滑怍用,快速消除界面中达到高曲率部分,减小界面的几何长度,使界面趋于光顺,并尽可能保持LevelSet函数的零等值线的平均位置不变。最后给出了两个LevelSet数值算例,说明了本文方法是有效的。 展开更多

关键词 界面运动 闭曲面 数值算例 平均曲率 隐函数 Godunov格式 循环迭代 算法 初始化 光顺

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解波动方程的精细积分法及其数值稳定性分析 被引量：4

6

作者 张明 张晓丹 《石油大学学报（自然科学版）》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期129-132,共4页

将精细积分法用于求解波动方程。详细论述了精细积分法的数值方法,并给出了相应的计算公式。数值算例表明,用精细积分法得到的解与精确解十分吻合,比有限差分法具有更高的精度。同时,推导了解波动方程精细积分法的稳定性条件。与有限差... 将精细积分法用于求解波动方程。详细论述了精细积分法的数值方法,并给出了相应的计算公式。数值算例表明,用精细积分法得到的解与精确解十分吻合,比有限差分法具有更高的精度。同时,推导了解波动方程精细积分法的稳定性条件。与有限差分法相比,精细积分法有更好的数值稳定性。精细积分法的计算公式适用于求解实际工程问题的波动方程,并易于推广应用到二维和三维波动方程的数值求解。 展开更多

关键词 精细积分法 数值稳定性 波动方程 数值算例 稳定性条件 求解 精确解 有限差分法 精度 三维

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从终端数据识别生物传热过程中空间热源的反问题

7

作者 铁旭玮 杨柳 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第7期904-915,共12页

研究探讨了重构生物体热波扩散模型中空间热源的反问题.与传统的抛物型生物传热模型不同,该文聚焦于更复杂、更实用的双曲型模型,特别适用于生物医学工程应用.首先,基于最优控制理论,将反问题转化为一个最优控制问题.为了克服全变差函... 研究探讨了重构生物体热波扩散模型中空间热源的反问题.与传统的抛物型生物传热模型不同,该文聚焦于更复杂、更实用的双曲型模型,特别适用于生物医学工程应用.首先,基于最优控制理论,将反问题转化为一个最优控制问题.为了克服全变差函数不可微性带来的控制问题唯一最优解难题,引入了一个精心设计的磨光全变差正则化项.然后,详细讨论了最优解的存在性及其必要条件.随后,在终端时刻较小的假设条件下,利用Sobolev嵌入理论证明了最优解的唯一性和稳定性.最后,基于必要条件设计了一种梯度型优化算法,并通过数值算例验证了算法的有效性. 展开更多

关键词 反问题 生物传热 空间热源 梯度型算法 数值算例

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自适应改进遗传算法在土木工程优化设计中的应用

8

作者 范鹤 张延年 +1 位作者 范泽 刘斌 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第6期865-867,共3页

为了改进基本遗传算法的早熟收敛、随机漫游,验证改进后的算法在土木工程中的应用效果,提出4点改进措施,形成自适应遗传算法。利用混沌序列的"遍历性、随机性、规律性"的特点生成初始种群;引入适应度的指数尺度变换;提出自适... 为了改进基本遗传算法的早熟收敛、随机漫游,验证改进后的算法在土木工程中的应用效果,提出4点改进措施,形成自适应遗传算法。利用混沌序列的"遍历性、随机性、规律性"的特点生成初始种群;引入适应度的指数尺度变换;提出自适应的交叉、变异概率公式;幅度系数调节交叉率、变异率。改进后的优化结果与基本遗传算法进行了对比,在进化时间、收敛精度上得到提高。通过土木工程中桁架结构非对称受荷的数值算例,证明自适应改进遗传算法是现实可行的。 展开更多

关键词 优化设计 基本遗传算法 自适应改进遗传算法 数值算例

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一种可实现多运动模态的串并联机构的运动学分析

9

作者 曾庆山 马飞凡 《郑州大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期25-31,共7页

串联机构灵活,工作空间大,并联机构稳定,承载能力强。串联和并联机构结合起来的混联机构兼具两者的优点,整体机构的灵活性高且工作空间大,可以实现多种运动模态,但运动学分析较复杂。提出了一种基于3-RPS的新型串并混联机构,其可以实现... 串联机构灵活,工作空间大,并联机构稳定,承载能力强。串联和并联机构结合起来的混联机构兼具两者的优点,整体机构的灵活性高且工作空间大,可以实现多种运动模态,但运动学分析较复杂。提出了一种基于3-RPS的新型串并混联机构,其可以实现多种运动模态。首先,阐述了机构的结构特性,建立了机构的坐标系;其次,根据机构特点,对其进行了正、逆运动学的分析,建立机构的正解和逆解模型;最后,通过数值算例进行验证,将理论计算结果与Adams仿真结果进行对比分析,结果表明,所构建运动学模型正确,且机构具有蜿蜒、伸缩等多模态运动功能。 展开更多

关键词 混联机构 3-RPS 位置正解 运动学 数值算例

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叠层橡胶支座与柱串联体系动力失稳特性探讨 被引量：12

10

作者 李慧 姚云龙 +2 位作者 杜永峰 党育 韩建平 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2005年第1期18-23,共6页

对叠层橡胶支座与地下室柱串联体系动力稳定性进行了研究。首先,采用动力稳定性理论对此串联体系受到谐波作用下的动力响应进行分析,并得到体系的主要动力失稳区间;其次,针对地震波是一种随机波形,通过快速傅立叶(FFT)算法变换进行频谱... 对叠层橡胶支座与地下室柱串联体系动力稳定性进行了研究。首先,采用动力稳定性理论对此串联体系受到谐波作用下的动力响应进行分析,并得到体系的主要动力失稳区间;其次,针对地震波是一种随机波形,通过快速傅立叶(FFT)算法变换进行频谱分析,将地震波分解为许多不同频率的谐波;分析了不同的静力及动力载荷系数下失稳区间的变化;数值算例分析了此串联体系在某一地震波下的动力稳定特性。分析的结果为此串联系统的工程设计与应用提供理论依据。 展开更多

关键词 叠层橡胶支座 地下室 静力 动力稳定性 串联 地震波 工程设计 动力失稳区间 数值算例 傅立叶

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基于柔度指标的系杆拱桥损伤识别与寿命预测 被引量：15

11

作者 周宇 狄生奎 +1 位作者 王立宪 项长生 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1033-1043,共11页

提出了一种柔度曲率差变化率的损伤识别指标,通过试验验证指标的有效性,并应用于系杆拱桥算例损伤识别,进而预测其构件剩余寿命。利用系杆拱桥算例中吊杆、拱肋与横撑的多种损伤工况验证了新指标的有效性与抗噪性,基于所提损伤指标建立... 提出了一种柔度曲率差变化率的损伤识别指标,通过试验验证指标的有效性,并应用于系杆拱桥算例损伤识别,进而预测其构件剩余寿命。利用系杆拱桥算例中吊杆、拱肋与横撑的多种损伤工况验证了新指标的有效性与抗噪性,基于所提损伤指标建立损伤评估函数并构造相应曲线,用于精确定量评估损伤程度,并采用损伤评估函数预测构件剩余寿命。结果表明,柔度曲率差变化率可有效用于系杆拱桥损伤评估且噪声鲁棒性好,运用结构不同阶段的有损模态信息构建损伤评估函数的方法可行、合理,所提寿命预测方法考虑了损伤非线性累积,意义明确。建议在使用该方法诊断下承式拱桥吊杆时,宜采用拱肋振型向量构建损伤指标,实桥试验时应将振型传感器置于拱肋处。 展开更多

关键词 柔度矩阵 模型试验 数值算例 评估函数 寿命预测

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用同伦方法反演非饱和土中溶质迁移参数 被引量：12

12

作者 崔凯 杨国伟 +1 位作者 李兴斯 李宝元 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期307-312,共6页

非饱和土中溶质迁移参数反演问题可以归结为非线性算子方程的求解问题.将同伦方法引入该问题的求解,通过构造线性同伦将原问题转化为求解同伦函数最小值的无约束优化问题.同时在分析了同伦参数正则化效应的基础上,提出一种两段同伦参数... 非饱和土中溶质迁移参数反演问题可以归结为非线性算子方程的求解问题.将同伦方法引入该问题的求解,通过构造线性同伦将原问题转化为求解同伦函数最小值的无约束优化问题.同时在分析了同伦参数正则化效应的基础上,提出一种两段同伦参数修正方法.即在求解的初始阶段,根据拟Sigmoid函数调整同伦参数, 以追踪同伦路径,保证计算稳定地进行;在迭代的后期,采用与残差相关的同伦参数修正方法,以抵抗观测噪声对求解的影响.数值算例为求解带有平衡及非平衡吸附效应的一维非饱和土中溶质迁移模型参数反演问题, 计算结果表明了该方法的大范围收敛性及较强的抵抗观测噪声的能力. 展开更多

关键词 非饱和土 迁移参数 同伦方法 Sigmoid函数 非线性算子方程 无约束优化问题 大范围收敛性 反演问题 修正方法 观测噪声 函数最小值 求解问题 问题转化 初始阶段 同伦路径 模型参数 溶质迁移 吸附效应 数值算例 计算结果

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PBSV-DDM在电大尺寸柱体电磁散射中的应用 被引量：5

13

作者 安翔 吕志清 +2 位作者 洪伟 崔铁军 殷晓星 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期122-125,共4页

提出了一种高效率的基于部分基础解向量的区域分解算法(PBSV DDM).它首先求出关于连接边界上节点的部分基础解向量,在迭代过程中,只需要对部分基础解向量作简单的线性组合就可以获得整个求解区域的最终解,极大地提高了计算效率,降低了... 提出了一种高效率的基于部分基础解向量的区域分解算法(PBSV DDM).它首先求出关于连接边界上节点的部分基础解向量,在迭代过程中,只需要对部分基础解向量作简单的线性组合就可以获得整个求解区域的最终解,极大地提高了计算效率,降低了存储量.PBSV DDM不但适合于快速高效地计算任意电大尺寸柱体的电磁散射,还特别适合于求解具有几何重复性特征的结构,如天线阵列、有限周期频率选择表面、PBG EBG等的电磁仿真问题.数值算例验证了该方法的准确性和有效性. 展开更多

关键词 电磁散射 电大尺寸 柱体 应用 区域分解算法 频率选择表面 解向量 连接边界 迭代过程 线性组合 计算效率 快速高效 天线阵列 有限周期 数值算例 电磁仿真 基础 高效率 最终解 存储量 性特征 准确性 PBG 求解

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阶梯压电层合梁的波动动力学特性 被引量：4

14

作者 任建亭 姜节胜 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期540-548,共9页

采用行波理论系统地研究了压电阶梯梁的自由振动分析以及强迫响应的分析方法.基于分布参数理论研究了压电阶梯梁的波传播特性,忽略柔性梁横向剪切和转动惯量的影响,给出了梁的轴向和横向的简谐波解.将压电阶梯梁离散化为单元,考虑压电... 采用行波理论系统地研究了压电阶梯梁的自由振动分析以及强迫响应的分析方法.基于分布参数理论研究了压电阶梯梁的波传播特性,忽略柔性梁横向剪切和转动惯量的影响,给出了梁的轴向和横向的简谐波解.将压电阶梯梁离散化为单元,考虑压电片的刚度和质量的影响,建立了节点散射模型.应用位移连续和力平衡条件,推导了节点的波反射和波传递矩阵,在此基础上,引入波循环矩阵的概念,给出波循环矩阵、波传递系数矩阵的确定方法.应用波循环矩阵可以有效地计算结构的固有频率.另外,应用波传递系数研究了压电陶瓷作动器位置对其驱动能力的影响.得出两个主要结论:1)作动器靠近悬臂梁固定端将有较强的驱动能力,悬臂梁边界反射行波产生弯曲消失波有利于增大压电波的模态传递系数;2)模态传递系数与固有频率的灵敏度密切相关,波传递系数越大,对应该处固有频率变化灵敏度越大.另外,数值算例表明了行波方法比有限元方法具有更高的计算精度. 展开更多

关键词 循环矩阵 层合梁 数值算例 压电 传递系数 柔性梁 连续 阶梯 影响 强迫

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基于时频分析S变换的高层框架损伤识别研究 被引量：5

15

作者 裴强 刘小庆 吴凯 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期981-987,共7页

目的运用有限元软件模拟十二层框架结构损伤信息,研究结构的损伤信息与损伤参数之间的关系,提出识别高层框架结构损伤信息的新方法.方法采用S变换,对有限元模型的加速度响应进行分析,进而得出不同损伤情况下的损伤参数.结果当损伤位置... 目的运用有限元软件模拟十二层框架结构损伤信息,研究结构的损伤信息与损伤参数之间的关系,提出识别高层框架结构损伤信息的新方法.方法采用S变换,对有限元模型的加速度响应进行分析,进而得出不同损伤情况下的损伤参数.结果当损伤位置确定时,损伤程度指标与各层频率随时间变化的平均斜率大致呈线性关系.当损伤程度确定时,损伤位置指标与各层频率随时间变化的平均斜率大致也呈线性关系.结论 S变换识别的频率随时间变化的平均斜率与结构的损伤指标呈线性关系,将这种关系函数化,便可以依据损伤结构的加速度响应较为精确地识别结构的损伤程度以及损伤位置. 展开更多

关键词 S变换 高层框架 损伤识别 数值算例

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基于周期统计平均的结构动力复合反演研究 被引量：4

16

作者 谢献忠 易伟建 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期46-49,共4页

研究了输入未确知条件下的参数识别、荷载反演问题。根据激励的周期特性 ,运用统计平均的思想 ,构造出一类时域识别反演算法。数值算例表明 ,该算法的参数识别精度高 ,且具有很强的噪声适应能力和初参数选择鲁棒性。将本文算法与全量补... 研究了输入未确知条件下的参数识别、荷载反演问题。根据激励的周期特性 ,运用统计平均的思想 ,构造出一类时域识别反演算法。数值算例表明 ,该算法的参数识别精度高 ,且具有很强的噪声适应能力和初参数选择鲁棒性。将本文算法与全量补偿算法有机会结合 。 展开更多

关键词 统计平均 数值算例 周期特性 反演问题 转动 参数识别 反演算法 荷载 结构动力 有机

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完全纵波方程有限差分波场模拟 被引量：7

17

作者 孙成禹 张吉辉 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期289-294,共6页

通常情况下,当介质的密度变化相对于其速度变化很小时,可以近似地将密度看作常数,使用声波方程及速度函数来描述波动问题是可行的;如果介质的密度变化与其速度变化相当或更大时,则密度的变化不可忽略,声波方程没有体现密度函数对波场的... 通常情况下,当介质的密度变化相对于其速度变化很小时,可以近似地将密度看作常数,使用声波方程及速度函数来描述波动问题是可行的;如果介质的密度变化与其速度变化相当或更大时,则密度的变化不可忽略,声波方程没有体现密度函数对波场的影响。本文从弹性动力学的基本方程出发,导出了非均匀介质的完全纵波方程及其有限差分格式,完全纵波方程右端含有压力场空间变化项和密度空间变化项,完整地描述了介质的速度和密度两种因素对波动过程所起的作用。数值算例表明,在研究不均匀地质体和地层界面上的反射、透射问题时,完全纵波方程的模拟结果能更准确地描述波场特征。文中还结合反射、透射问题的解析解对相应的模拟结果进行了分析,指出当界面上、下存在明显的密度差异时,考察反射问题时要使用阻抗或阻抗率的概念。 展开更多

关键词 波场模拟 有限差分格式 速度变化 密度变化 声波方程 模拟结果 弹性动力学 非均匀介质 波动问题 速度函数 密度函数 基本方程 空间变化 波动过程 数值算例 地层界面 波场特征 密度差异 压力场 反射 地质体 不均匀 解析解

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一种物料抓取机器人的运动学研究 被引量：2

18

作者 邱敏敏 陈谊超 靳龙 《机床与液压》 北大核心 2017年第3期58-61,共4页

提出了一种新型2-DOF串并混联机械臂,该机械臂具有串联机构工作空间大和并联机构承载能力高的优点,可以实现较大活动空间内对重物的搬运仓储。在自由度分析的基础上,对这种机械臂进行了运动学性能分析。基于几何解析法分析了该机构的运... 提出了一种新型2-DOF串并混联机械臂,该机械臂具有串联机构工作空间大和并联机构承载能力高的优点,可以实现较大活动空间内对重物的搬运仓储。在自由度分析的基础上,对这种机械臂进行了运动学性能分析。基于几何解析法分析了该机构的运动学正反解,并且给出了5组正反解分析数值算例,验证了正反解分析的正确性。 展开更多

关键词 机械臂 位置分析 运动学分析 数值算例

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复合材料层合板优化设计的样条有限元法 被引量：1

19

作者 尤风翔 郝庆东 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第2期4-7,i001,共5页

工程结构中复合材料层合板的几何参数往往具有随机性质。如何研究随机参数层合板的灵敏度,并对参数进行优化分析,对正确估计结构设计的可靠性有着非常重要的意义。用样条有限元法,导出了层合板的振动方程,建立了求解反对称层合板响应灵... 工程结构中复合材料层合板的几何参数往往具有随机性质。如何研究随机参数层合板的灵敏度,并对参数进行优化分析,对正确估计结构设计的可靠性有着非常重要的意义。用样条有限元法,导出了层合板的振动方程,建立了求解反对称层合板响应灵敏度的计算公式。在基于灵敏度分析的基础上,进行了复合材料层合板的基频分析和优化设计,并用网格法计算出最佳铺层角,数值算例验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 复合材料层合板 样条有限元法 优化设计 响应灵敏度 对称层合板 灵敏度分析 几何参数 工程结构 随机参数 优化分析 结构设计 振动方程 计算公式 数值算例 可靠性 网格法

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毁灭性灾难中救灾物资分配方案的数学模型研究 被引量：1

20

作者 谭秋月 孙平安 韩希超 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2009年第1期158-163,共6页

针对自然灾害发生后灾区救灾物资数量有限的情况,利用群组聚类的思想制定出了救灾物资详细的分配方案、相应的分配原则和物资分配策略,并给出了相应的数学模型或数学描述,通过一个简单直观的数值算例进一步验证了该模型的合理性和可行性.

关键词 救灾物资 群组聚类 分配模型 数值算例

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