高层框架非线性动力极限承载能力新方法分析

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作者 秦荣 王晓峰 苏金凌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第14期33-38,共6页

提出了高层框架非线性动力极限承载能力分析的新方法。首先,介绍了高层框架动力分析的QR法,它比有限元法分析高层框架及大型复杂结构动力问题优越。其次,利用结构双重非线性动力理论及QR法建立了高层框架非线性动力分析的新模型,克服了... 提出了高层框架非线性动力极限承载能力分析的新方法。首先,介绍了高层框架动力分析的QR法,它比有限元法分析高层框架及大型复杂结构动力问题优越。其次,利用结构双重非线性动力理论及QR法建立了高层框架非线性动力分析的新模型,克服了有限元法分析高层框架及大型复杂结构非线性动力问题的缺陷。其三,利用样条加权残数法创立了结构非线性动力分析的新算法,它是一种无条件稳定的新算法,比Wilson-θ法及Newmark法优越。最后,利用VC++语言编制了有关计算程序并进行计算。结果表明这种新方法经济有效。 展开更多

关键词 高层框架 非线性动力极限承载能力 QR法 样条加权残数法

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重型破冰船冰带结构极限承载能力分析方法研究

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作者 杨晓非 李昊 +2 位作者 王燕舞 曾佳 刘俊 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第15期51-57,共7页

重型破冰船在航行时可能遭遇极端的非设计工况,为深入研究重型破冰船冰带结构在局部冰载下的极限承载能力,基于其他工程领域的极限载荷分析方法,提出冰带结构极限承载能力的定义和极限状态的判断依据。以某重型破冰船舷侧冰带结构为例,... 重型破冰船在航行时可能遭遇极端的非设计工况,为深入研究重型破冰船冰带结构在局部冰载下的极限承载能力,基于其他工程领域的极限载荷分析方法,提出冰带结构极限承载能力的定义和极限状态的判断依据。以某重型破冰船舷侧冰带结构为例,运用2种非线性分析方法求解多组工况下的极限承载能力,探究不同结构模型化方法对计算结果的影响,建立了冰带结构极限承载能力非线性直接计算方法,并对极限承载力模型试验进行了数值模拟。与试验的对比表明,模型试验和数值模拟结果高度一致,采用准静态的非线性方法能够准确可靠地预估冰带结构的极限承载能力,提出的冰带结构极限承载能力非线性直接计算方法合理有效。研究成果能够为重型破冰船的研发和冰带结构的设计及优化提供参考。 展开更多

关键词 重型破冰船 冰带结构 极限承载能力 非线性分析 模型试验

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潜艇内部有平台支撑的平面舱壁极限承载能力非线性有限元计算 被引量：5

3

作者 黄晓明 吴梵 《船海工程》 北大核心 2006年第3期23-25,共3页

对由平台支撑的潜艇内部平面舱壁这种新型结构进行非线性有限元分析,得到结构的极限承载能力,分析结构上应力分布规律,探讨结构的塑性破坏机理。

关键词 舱壁 潜艇平台 极限承载能力 非线性有限元

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钢筋混凝土拱桥面内极限承载能力的非线性分析 被引量：21

4

作者 奉龙成 罗小华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期20-24,共5页

建立了平面杆系UL列式的几何非线性与材料非线性耦合分析方法 ,并编制非线性分析程序。采用所编的程序对文献 [2、 6]提供的两个模型拱进行了计算分析 ,通过对拱桥结构的非线性屈曲分析 ,给出了拱顶挠度-荷载的关系曲线 ,可以看到拱桥... 建立了平面杆系UL列式的几何非线性与材料非线性耦合分析方法 ,并编制非线性分析程序。采用所编的程序对文献 [2、 6]提供的两个模型拱进行了计算分析 ,通过对拱桥结构的非线性屈曲分析 ,给出了拱顶挠度-荷载的关系曲线 ,可以看到拱桥结构的屈曲与压杆失稳是有差异的 ,拱结构在极值荷载点没有明显的屈服台阶 ,挠度 -荷载曲线在达到峰值点立即进入下降段 ;在对模型拱进行几何与材料非线性分析中 。 展开更多

关键词 钢筋混凝土 拱桥 极限承载能力 非线性

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初始应力对钢管混凝土拱桥面内极限承载能力的影响 被引量：12

5

作者 赵跃宇 易壮鹏 王连华 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期1-5,共5页

通过引入存在初始应力的钢管混凝土本构关系,研究了初始应力对钢管混凝土拱桥面内极限承载能力的影响．编制了能同时考虑几何非线性和材料非线性的有限元程序,并用此程序计算得出了无初始应力和存在初始应力情况下拱结构的荷载-位移曲... 通过引入存在初始应力的钢管混凝土本构关系,研究了初始应力对钢管混凝土拱桥面内极限承载能力的影响．编制了能同时考虑几何非线性和材料非线性的有限元程序,并用此程序计算得出了无初始应力和存在初始应力情况下拱结构的荷载-位移曲线．结果表明初始应力对钢管混凝土拱桥的面内极限荷载值的大小影响较小,但对拱的变形影响较大,初始应力的存在增加了拱结构的塑性性能．可为进一步研究初始应力对钢管混凝土拱桥受力性能的影响提供参考． 展开更多

关键词 初始应力 面内极限承载能力 钢管混凝土 拱桥 非线性

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大跨度悬索拱桥极限承载能力研究 被引量：7

6

作者 赵雷 黄灿 武芳文 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2008年第3期116-121,共6页

首先介绍了悬索拱桥的特点和极限承载能力计算方法，然后基于有限元理论，考虑施工阶段的位移和应力的叠加效应、几何非线性、材料非线性以及拱肋等构件的初始缺陷的影响，对某铁路悬索拱桥的极限承载力进行了分析，计算得出结构在施工... 首先介绍了悬索拱桥的特点和极限承载能力计算方法，然后基于有限元理论，考虑施工阶段的位移和应力的叠加效应、几何非线性、材料非线性以及拱肋等构件的初始缺陷的影响，对某铁路悬索拱桥的极限承载力进行了分析，计算得出结构在施工阶段弹性稳定安全系数为5．2～5．8，非弹性稳定安全系数为2．0～2．6；在运营阶段其弹性稳定安全系数为4．9-5．1，非弹性稳定安全系数为1．7～1．9，表明该桥弹性稳定性和非弹性稳定性都是足够的。其计算方法和结果对于悬索拱桥的计算及设计理论有一定的借鉴价值。 展开更多

关键词 悬索拱桥 材料非线性 几何非线性 安全系数 极限承载能力

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加筋壁板整体屈曲极限承载能力研究 被引量：8

7

作者 刘斌 张保 孙秦 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第12期1977-1980,共4页

加筋壁板是飞机翼面的重要承载部件,屈曲(失稳)是其在静强度范围内的重要失效形式。本文中应用弧长法完整跟踪典型加筋壁板的平衡路径,分析几何非线性和材料非线性因素对加筋板整体失稳的影响,研究了其前屈曲、后屈曲特征与极限承载能... 加筋壁板是飞机翼面的重要承载部件,屈曲(失稳)是其在静强度范围内的重要失效形式。本文中应用弧长法完整跟踪典型加筋壁板的平衡路径,分析几何非线性和材料非线性因素对加筋板整体失稳的影响,研究了其前屈曲、后屈曲特征与极限承载能力。计算分析表明,弧长法适合整体加筋壁板一类的复杂结构的屈曲问题研究。加筋板整体失稳时可以合理简化等效为各向异性板。当筋条相对较弱时,几何非线性对加筋板的极限载荷影响最大,然而当筋条相对较强时,决定其屈曲极限载荷的主要因素是材料非线性。 展开更多

关键词 加筋壁板 弧长法 整体失稳 几何非线性 材料非线性 极限承载能力

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新月型钢管混凝土拱桥极限承载能力分析 被引量：11

8

作者 马明 钱永久 徐佰顺 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期678-684,714,共8页

为了研究结构参数对新月型钢管混凝土拱桥极限承载力的影响,基于考虑约束效应的核心混凝土本构关系,对新月型拱桥的极值点稳定问题进行了分析.首先通过特征值分析,获取对结构承载能力最不利的荷载工况;其次在该工况下考虑结构的几何非... 为了研究结构参数对新月型钢管混凝土拱桥极限承载力的影响,基于考虑约束效应的核心混凝土本构关系,对新月型拱桥的极值点稳定问题进行了分析.首先通过特征值分析,获取对结构承载能力最不利的荷载工况;其次在该工况下考虑结构的几何非线性和材料非线性,采用Riks法迭代求解,得到结构的极限承载力和稳定安全系数;最后以石棉大渡河桥为工程背景,研究了主副拱肋夹角、钢管材料强度、核心混凝土强度、含钢率等结构参数对极限承载能力的影响.研究结果表明:新月拱的失稳形式为拱肋整体的横向失稳,结构的稳定性主要取决于恒载大小;考虑几何非线性后,极限承载能力下降3%,当初始缺陷从1%增加至10%时,极限承载能力下降1%,考虑材料非线性后,承载能力下降55%;含钢率增加至1.5倍时,稳定安全系数提高19.0%;核心混凝土强度从C50提高至C60时,稳定安全系数提高12.0%;钢材强度从Q345提高至Q420时,稳定安全系数提高9.6%;随主副拱肋夹角从10°变化至25°时,稳定安全系数降低5.9%. 展开更多

关键词 新月型拱桥 极限承载能力 稳定 非线性 本构关系 含钢率

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地锚桩安装位置与井架极限承载能力研究 被引量：4

9

作者 陈桂娟 邹龙庆 +1 位作者 祝娟 邱辉 《石油机械》 北大核心 2012年第7期34-36,49,共4页

在对修井机井架进行安全评价时,大部分研究者极少考虑到井架结构的承载能力与地锚桩之间的关系。为此,利用ANSYS软件建立井架-绷绳-地锚桩系统有限元分析模型,对地锚桩绷绳固定的理想修井机井架进行线性屈曲分析和双重非线性分析,以评... 在对修井机井架进行安全评价时,大部分研究者极少考虑到井架结构的承载能力与地锚桩之间的关系。为此,利用ANSYS软件建立井架-绷绳-地锚桩系统有限元分析模型,对地锚桩绷绳固定的理想修井机井架进行线性屈曲分析和双重非线性分析,以评定井架结构极限承载能力。以桩基础安装位置作为变量,并利用参数化编程方法,分析地锚桩位置与修井机井架极限承载能力的关系,进而得出井架承载能力的分布规律。该项研究结果可为井架现场施工提供理论依据。 展开更多

关键词 井架 地锚桩 双重非线性 极限承载能力

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非线性动力系统极限环Runge-Kutta法求解的1个注记 被引量：1

10

作者 黄文恺 浣石 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第4期21-25,共5页

采用Matlab软件研究了Runge-Kutta直接积分法在计算非线性动力系统极限时存在的一个问题:单周期解误判为双周期或三周期.直接调用Matlab自带程序ode45,并设定算法的相对误差.以二元机翼强非线性颤振系统为例,研究发现,采用程序默认的相... 采用Matlab软件研究了Runge-Kutta直接积分法在计算非线性动力系统极限时存在的一个问题:单周期解误判为双周期或三周期.直接调用Matlab自带程序ode45,并设定算法的相对误差.以二元机翼强非线性颤振系统为例,研究发现,采用程序默认的相对误差来控制计算精度时,单周期极限环解出现了双周期和三周期;若修改相对误差的设定值则可提高控制精度,进而得到正确的解.因此,在用Runge-Kutta法自带ode45程序计算非线性动力系统极限环时,应特别注意对计算精度的设置. 展开更多

关键词 RUNGE-KUTTA法 非线性动力系统 极限环 相对误差

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梁腹板开孔后的横向极限承载能力分析 被引量：6

11

作者 黄茜 张世联 郑轶刊 《中国舰船研究》 2013年第3期27-32,共6页

针对船体结构中强横梁腹板因铺设管道电缆等而开孔的现象,采用非线性有限元计算方法,对梁腹板开孔后的极限承载能力进行研究。以一受横向均布载荷的甲板强横梁为例,分析腹板开孔梁破坏的模式及原因,得到腹板开孔位置、尺寸及形状对梁极... 针对船体结构中强横梁腹板因铺设管道电缆等而开孔的现象,采用非线性有限元计算方法,对梁腹板开孔后的极限承载能力进行研究。以一受横向均布载荷的甲板强横梁为例,分析腹板开孔梁破坏的模式及原因,得到腹板开孔位置、尺寸及形状对梁极限承载能力的影响。并基于有限元数值解算结果,提出腹板开腰圆孔梁的极限承载能力预报公式,其与数值计算结果吻合较好,可为腹板开孔梁的设计提供参考。 展开更多

关键词 腹板开孔梁 横向均布载荷 极限承载能力 非线性有限元 弯矩剪力关系

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基于振动响应的导管架平台极限承载能力分析 被引量：5

12

作者 吕涛 徐长航 +2 位作者 陈国明 赵康 刘红兵 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期155-162,共8页

为评估到达一定服役期限的导管架平台结构安全性能,提出基于振动响应的平台时变极限承载能力分析方法。以东海某气田导管架平台为对象开展振动监测研究,采集不同海况下平台上部组块的加速度响应,通过随机减量法对平台振动响应数据进行... 为评估到达一定服役期限的导管架平台结构安全性能,提出基于振动响应的平台时变极限承载能力分析方法。以东海某气田导管架平台为对象开展振动监测研究,采集不同海况下平台上部组块的加速度响应,通过随机减量法对平台振动响应数据进行特征函数提取,分别采用时序分析法和复指数法对预处理数据进行动力学参数识别。借助有限元分析建立不同损伤状态下平台固有频率数据库,通过与模态参数识别数据对比识别出平台结构健康状态。应用时域分析法进行平台非线性动力学分析,并结合极限承载能力评估准则建立动力极限承载能力分析方法。结果表明,基于振动监测分析结果的平台修正模型能较准确地反映在役平台结构健康状态,可实现平台的结构抗力的精确评估,得到不同服役期导管架平台结构时变抗力变化规律。 展开更多

关键词 振动监测 导管架平台 动力学参数识别 时域分析 非线性动力学 极限承载能力

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基于非线性破坏准则的临坡地基承载力上限分析 被引量：16

13

作者 胡卫东 曹文贵 袁青松 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1639-1646,共8页

临坡地基承载能力的确定分析已成为地基设计理论中一个重要研究课题。针对现有地基承载力分析方法大多基于线性Mohr-Coulomb破坏准则。考虑岩土材料破坏的非线性特性,采用非线性破坏准则和多切线法,引入极限分析上限理论,根据临坡条形... 临坡地基承载能力的确定分析已成为地基设计理论中一个重要研究课题。针对现有地基承载力分析方法大多基于线性Mohr-Coulomb破坏准则。考虑岩土材料破坏的非线性特性,采用非线性破坏准则和多切线法,引入极限分析上限理论,根据临坡条形基础地基破坏模式的非对称性特点,构建出临坡条形基础地基单侧刚性多滑块破坏模型及相应运动允许速度场。在此基础上,利用序列二次规划非线性优化算法,建立临坡条形基础地基极限承载力的确定方法。最后,通过工程实例计算,并与已有研究方法计算结果进行对比分析。结果表明,非线性参数对临坡地基承载力有着重要影响,采用多切线法处理非线性材料强度准则问题理论上更严密,上限解更优,验证了该方法的可行性与合理性。 展开更多

关键词 临坡地基 非线性破坏准则 上限极限分析 极限承载能力 多切线法 优化

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求解非线性动力学方程的分段直接积分法 被引量：31

14

作者 裘春航 吕和祥 钟万勰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期369-378,共10页

针对n维未知向量v的一阶微分方程 dv/dt=Hv+f(v,t)进行求解．首先,将非线性部分f(v,t)在所论时刻tk处用t-tk=τ的j次多项式来近似,然后借助分段直接积分法,导出了各段内的、用τ的解析函数表达的求解公式,通过选取j值,可获得一系列具有... 针对n维未知向量v的一阶微分方程 dv/dt=Hv+f(v,t)进行求解．首先,将非线性部分f(v,t)在所论时刻tk处用t-tk=τ的j次多项式来近似,然后借助分段直接积分法,导出了各段内的、用τ的解析函数表达的求解公式,通过选取j值,可获得一系列具有不同精度的近似解,便于研究非线性动力学行为与其物理参数的依赖关系．为适应实际计算,还全面讨论了上述多项式的确定方法,其中包括避免求f(v,t)导数的算法．算例表明所提出的方法不仅可用于求解非线性动力响应问题,而且对研究解的形态和稳定性,如对吸引子、极限环、二次Hopf分岔等的分析也不失为一个有效的工具． 展开更多

关键词 吸引子 极限环 HOPF分岔 非线性动力学方程 分段直接积分法

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非线性机翼极限环颤振的研究 被引量：8

15

作者 张琪昌 刘海英 任爱娣 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2004年第3期332-336,共5页

在定常空气动力的作用下,对含立方非线性刚度的二元机翼颤振系统的极限环颤振进行了研究。应用中心流形理论将原四维系统降为二维,采用后继函数法对分岔点类别进行了定性的分析,从而确定平衡点的性质,并应用范式理论对分岔点处中心流形... 在定常空气动力的作用下,对含立方非线性刚度的二元机翼颤振系统的极限环颤振进行了研究。应用中心流形理论将原四维系统降为二维,采用后继函数法对分岔点类别进行了定性的分析,从而确定平衡点的性质,并应用范式理论对分岔点处中心流形约化方程进行化简,进而研究了系统参数对极限环颤振的稳定性以及幅值的影响。 展开更多

关键词 极限环 对极 分岔 约化 中心流形 立方 非线性 机翼颤振 空气动力

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非线性微分动力学模型的沥青老化行为 被引量：9

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作者 栗培龙 张争奇 王秉纲 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2009年第4期55-59,共5页

为了研究沥青的老化行为及抗老化性能，将沥青进行旋转薄膜烘箱老化（RTFOT）和60℃烘箱老化试验，并从不同使用年限的路面回收老化的沥青，采用非线性微分动力学模型对不同老化方式的沥青粘度进行拟合，根据模型参数讨论了沥青在不同... 为了研究沥青的老化行为及抗老化性能，将沥青进行旋转薄膜烘箱老化（RTFOT）和60℃烘箱老化试验，并从不同使用年限的路面回收老化的沥青，采用非线性微分动力学模型对不同老化方式的沥青粘度进行拟合，根据模型参数讨论了沥青在不同老化条件下的性质变化和老化速率，并分析了老化机理的差异。结果表明，非线性微分模型可以有效地模拟沥青室内和野外老化进程，模型参数L和r可以实现对老化状态和老化速率的量化。不同老化温度下，沥青都有其对应的极限老化状态。RTFOT老化与野外老化的极限老化程度约为60℃烘箱老化的4～5倍，RTFOT老化6h与野外老化6a的老化效果接近，延时的RTFOT老化方法可以模拟实际路面沥青的长期老化。 展开更多

关键词 沥青 老化行为 粘度 非线性动力学模型 极限老化状态 老化速率

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钢管混凝土拱桥的动力稳定极限承载力研究 被引量：19

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作者 徐艳 胡世德 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期68-73,共6页

从结构极限承载力的角度研究钢管混凝土拱桥在地震作用下的动力稳定性能。基于大型通用有限元程序ANSYS的应用平台,使用其APDL语言,采用B-R运动准则结合动态增量法(IDA)提出用特征响应寻求钢管混凝土拱桥动力稳定极限承载力的研究方法,... 从结构极限承载力的角度研究钢管混凝土拱桥在地震作用下的动力稳定性能。基于大型通用有限元程序ANSYS的应用平台,使用其APDL语言,采用B-R运动准则结合动态增量法(IDA)提出用特征响应寻求钢管混凝土拱桥动力稳定极限承载力的研究方法,分析地震动输入方向、结构几何非线性、材料非线性及其结构初始缺陷模式和大小对动力稳定极限承载力的影响,结果表明横向输入对拱桥稳定最为不利,材料非线性的影响比几何非线性影响大,几何初始缺陷会降低拱桥的动力稳定极限承载力,其中以反对称最为不利。最后,通过对一钢管混凝土模型拱桥的振动台试验的分析比较,表明该方法的正确性和工程适用性,可为系统研究钢管混凝土拱桥的动力稳定性能提供理论分析基础。 展开更多

关键词 钢管混凝土拱桥 非线性 动态增量法 初始缺陷 动力极限承载力

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动力学系统的稳定性与非线性行为的一种分析计算方法 被引量：2

18

作者 周明刚 陈源 +1 位作者 黄涛 周敬东 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2010年第4期22-24,32,共4页

在非线性动力学系统中,分析系统参数的变化对系统稳定性影响和在系统不稳定的情况下系统参数对振动幅值的影响是十分重要的两个方面。针对常见的非线性动力学模型,提出了一个利用特征根判别、规范形计算等方法对系统非线性特性和稳定性... 在非线性动力学系统中,分析系统参数的变化对系统稳定性影响和在系统不稳定的情况下系统参数对振动幅值的影响是十分重要的两个方面。针对常见的非线性动力学模型,提出了一个利用特征根判别、规范形计算等方法对系统非线性特性和稳定性进行分析计算的方法。应用该方法进行计算分析的实例说明该方法十分有效。 展开更多

关键词 振动与波 非线性 动力学 稳定性 极限环

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赤潮藻类非线性动力学模型的分岔及稳定性研究 被引量：3

19

作者 王洪礼 冯剑丰 +1 位作者 沈菲 孙景 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期671-676,共6页

　选取两种常见赤潮藻类和一种浮游动物,考虑生态环境的富营养化及赤潮藻类与浮游动物的相互作用,建立了多种群赤潮藻类的非线性动力学模型·　首次运用现代非线性动力学理论,对模型的稳定性及分岔行为进行了研究·　得到了发生... 　选取两种常见赤潮藻类和一种浮游动物,考虑生态环境的富营养化及赤潮藻类与浮游动物的相互作用,建立了多种群赤潮藻类的非线性动力学模型·　首次运用现代非线性动力学理论,对模型的稳定性及分岔行为进行了研究·　得到了发生Hopf分岔时的分岔参数值,判断了极限环的稳定性。 展开更多

关键词 非线性动力学模型 稳定性研究 藻类 赤潮 非线性动力学理论 HOPF分岔 浮游动物 相互作用 富营养化 生态环境 分岔行为 周期分岔 多种群 参数值 极限环

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海洋平台结构连续倒塌非线性动力响应分析 被引量：3

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作者 杨冬平 陈国明 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2010年第2期267-271,共5页

目前,对突发性极端荷载作用下海洋平台结构整体倒塌的非线性动力过程研究较少.基于海洋平台结构非线性动力时程分析,研究平台结构由于初始破坏引起的动力放大效应,建立海洋平台局部桩柱失效的等效静力模型,采用瞬时加载法,对局部失效的... 目前,对突发性极端荷载作用下海洋平台结构整体倒塌的非线性动力过程研究较少.基于海洋平台结构非线性动力时程分析,研究平台结构由于初始破坏引起的动力放大效应,建立海洋平台局部桩柱失效的等效静力模型,采用瞬时加载法,对局部失效的平台模型进行非线性动力响应分析.分析结果表明:随着DCR(需求能力比)值的增加,失效点的竖向位移增加明显,当DCR值很大时,极端荷载可能造成失效结构响应特性发生改变;失效桩柱节点动力放大系数远大于非失效桩柱节点动力放大系数,当DCR=0.9时桩柱失效动力放大系数最大为2.156;随着DCR值的增加,失效节点动力放大系数增加明显,而非失效桩柱结构的动力放大系数基本上保持不变. 展开更多

关键词 海洋平台 极限荷载 连续倒塌 时程非线性 动力效应 动力响应

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