一种结构刚度矩阵的并行集成方法

    公开(公告)号:CN118690608A

    公开(公告)日:2024-09-24

    申请号:CN202410791851.6

    申请日:2024-06-19

    发明人: 余丁浩 李钢

    IPC分类号: G06F30/23 G06F17/16

    摘要: 本发明公开了一种结构刚度矩阵的并行集成方法,属于结构分析技术领域。本发明方法通过引入影响单元自由度列表、刚度转存数组等进行单元刚度向整体刚度集成过程中的数据中转,对结构整体刚度矩阵集成的实现流程进行了优化,实现了刚度集成的全过程并行化,避免了传统刚度矩阵集成方法因需对不同单元刚度矩阵进行叠合导致的并行困难、计算效率低的问题。对于结构非线性分析问题,由于需在分析过程中反复更新和集成结构整体刚度,实现刚度矩阵的并行集成可有效提升结构非线性分析效率。本发明具有较为广泛的适用性,可用于对众多领域的结构非线性分析进行计算加速。

    一种用于求解局部材料非线性问题的高效计算方法

    公开(公告)号:CN106960078B

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201710113194.X

    申请日:2017-03-01

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 本发明公开了一种高效求解局部材料非线性问题的计算方法,属于结构分析技术领域。该方法将非线性变形转变为作用于弹性结构上的虚拟荷载,从而刚度矩阵在非线性分析中保持不变,仅需进行一次分解;在方程构建过程中仅考虑进入非线性变形状态的局部结构信息,则迭代求解过程中仅需对一个代表局部非线性的小规模矩阵进行分解运算,避免了传统方法中对大规模整体刚度矩阵的实时更新和分解,有效提升了局部非线性问题的计算效率。此外,本发明不局限于特定的材料本构关系和数值模型,可应用到众多涉及结构非线性计算的学科及研究领域,具有较强的通用性和较广泛的适用性。

    具有多级屈服和屈服后硬化特征的混合金属摩擦阻尼器

    公开(公告)号:CN118756843A

    公开(公告)日:2024-10-11

    申请号:CN202411084623.1

    申请日:2024-08-08

    IPC分类号: E04B1/98 E04H9/02

    摘要: 本发明是具有多级屈服和屈服后硬化特征的混合金属摩擦阻尼器,用于结构减震,包括上下盖板、连接板、滑轨板、上下摩擦板、金属耗能板、弹簧和耗能金属槽。上下摩擦板分别与上盖板、连接板固定连接,上下盖板之间通过弹簧连接,滑轨控制相对运动方向,间隙槽板上设有宽度不同的间隙槽,耗能金属板上端固定于连接板,下端金属棒伸入间隙槽中。在小震情况下该阻尼器通过部分耗能金属板受力屈服实现耗能,在大震情况下通过摩擦板滑动摩擦与其余耗能金属板屈服进行耗能,达到分级屈服与屈服后硬化的效果。本发明具有稳定良好的耗能能力,能够在不同震级情况下分级屈服;能够实现屈服后硬化效果,防止阻尼器屈服后因刚度骤减形成不利的失效机制。

    一种基于新型径向扰流板的钢管构件涡激振动抑制设计方法

    公开(公告)号:CN113887001A

    公开(公告)日:2022-01-04

    申请号:CN202111091770.8

    申请日:2021-09-17

    摘要: 本发明属于输电线路中钢管塔涡振防治技术领域,公开了一种基于新型径向扰流板的钢管构件涡激振动抑制设计方法,包括步骤S1,确定发生涡振钢管的外径D;S2,确定扰流板的高度H,长度B和布置间距S;S3,根据S和钢管长度L,确定扰流板组数n;S4,根据m的奇偶性确定扰流板的布置方案,并安装在钢管塔上。本发明提供的技术方案,基于改变结构气动力外形的原理,在发生涡振的钢管上安装扰流板对涡振进行控制。本发明采用正交试验和数值模拟,能够全面且充分地分析各结构参数对旋涡脱落频率的影响,给出各个参数的建议范围取值,对工程扰流板设计有指导意义。

    层状介质场地下基于频散特性的多模态面波波场反演方法

    公开(公告)号:CN117518265B

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN202311451278.6

    申请日:2023-11-01

    摘要: 本发明提供了一种层状介质场地下基于频散特性的多模态面波波场反演方法,以弥补现有方法中忽略高阶频散模态带来的反演精度不足。本发明基于面波的多模态频散特性,将其传播运动学转化为层状介质内部质点的动力学,提出以能流密度表征各模态参与量的方法,并结合面波的频散曲线和频域动力刚度矩阵计算频散模态参与系数;然后将具有频散特性的地表面波时域记录转到频域中,利用傅里叶展开法分解为各个由单一频率成分组成的谐波分量;根据模态参与系数将各谐波分量携带的面波成分分配给对应的各阶频散模态,利用各阶频散模态分量进行单模态面波波场反演;最后基于模态叠加原理,将所有单模态面波波场叠加形成多模态频散面波总波场。

    基于弹性-塑性-损伤分解的结构损伤状态分析方法

    公开(公告)号:CN118709478A

    公开(公告)日:2024-09-27

    申请号:CN202410791739.2

    申请日:2024-06-19

    发明人: 李钢 郭勇 余丁浩

    摘要: 本发明公开了一种通用的结构损伤状态分析方法,属于结构性能评估领域。该方法通过对非线性材料的应变进行弹性‑塑性‑损伤分解,使弹塑性损伤有限元分析的主要计算量集中于小规模损伤和塑性矩阵的更新和分解,方法分解出的损伤应变和塑性应变均为结构控制方程低秩摄动求解位移场时的中间变量,可在求解过程中直接获得,通过构造基于损伤及塑性应变的材料损伤状态量化指标可同时考虑刚度退化和塑性应变的影响,实现结构任意部位损伤状态的量化分析。本发明避免了传统方法进行结构性能评估时繁琐的数据提取过程以及耗时的刚度矩阵更新过程,实现了结构性能的快速评估。本发明具有较为广泛的适用性,可用于对众多领域的结构进行高效的损伤状态分析。

    基于弹塑性分解的非线性有限元刚度矩阵更新方法

    公开(公告)号:CN106934133B

    公开(公告)日:2019-10-29

    申请号:CN201710116756.6

    申请日:2017-03-01

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 基于弹塑性分解的非线性有限元刚度矩阵更新方法,属于结构分析领域。该方法通过对非线性材料的应变进行分解,使用插值形式描述单元分解出的非线性应变场,并在数值计算过程中仅考虑进入非线性变形状态的局部区域,实现了整体弹性结构与局部非线性结构的状态分离,从而将传统方法中大规模刚度矩阵的更新过程转变为对初始弹性刚度矩阵的低秩摄动过程。本发明具有如下特点:1)非线性变形状态分离,本发明在非线性求解过程中使整体刚度矩阵保持弹性状态不变,而使用较小规模的矩阵代表进入非线性状态的局部结构,迭代时仅需对与局部非线性结构有关的小规模矩阵进行更新;2)适用性广,本发明不局限于特定的单元类型和材料属性,具有较强的通用性。

    一种多功能自适应变刚度减震装置及其安装方法

    公开(公告)号:CN118128213A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410424856.5

    申请日:2024-04-10

    IPC分类号: E04B1/98 E04H9/02

    摘要: 本发明属于建筑物振动控制技术领域,涉及一种多功能自适应变刚度减震装置及其安装方法,包括粘滞阻尼器和变刚度部件。变刚度部件设置有预压弹簧,通过刚架、连杆和抗剪键与粘滞阻尼器连接,形成变形协调的整体。本发明通过自适应刚度、抗剪键和耗能机制的有效结合,使该减震装置在初始状态时为自平衡结构,并且随地震强度的增加依次表现出普通支撑、负刚度阻尼器和正刚度阻尼器的功能,其功能转变和刚度变化通过抗剪键失效和预压弹簧的变形机制实现。本发明减震装置的多功能机制,能够同时减小结构在不同水准地震作用下的位移和加速度,进而减轻建筑地震灾害程度,提高震后结构抗震能力和建筑使用功能的可恢复性。

    一种基于新型径向扰流板的钢管构件涡激振动抑制设计方法

    公开(公告)号:CN113887001B

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202111091770.8

    申请日:2021-09-17

    摘要: 本发明属于输电线路中钢管塔涡振防治技术领域,公开了一种基于新型径向扰流板的钢管构件涡激振动抑制设计方法,包括步骤S1,确定发生涡振钢管的外径D;S2,确定扰流板的高度H,长度B和布置间距S;S3,根据S和钢管长度L,确定扰流板组数n;S4,根据m的奇偶性确定扰流板的布置方案,并安装在钢管塔上。本发明提供的技术方案,基于改变结构气动力外形的原理,在发生涡振的钢管上安装扰流板对涡振进行控制。本发明采用正交试验和数值模拟,能够全面且充分地分析各结构参数对旋涡脱落频率的影响,给出各个参数的建议范围取值,对工程扰流板设计有指导意义。

    层状介质场地下基于频散特性的多模态面波波场反演方法

    公开(公告)号:CN117518265A

    公开(公告)日:2024-02-06

    申请号:CN202311451278.6

    申请日:2023-11-01

    摘要: 本发明提供了一种层状介质场地下基于频散特性的多模态面波波场反演方法,以弥补现有方法中忽略高阶频散模态带来的反演精度不足。本发明基于面波的多模态频散特性,将其传播运动学转化为层状介质内部质点的动力学,提出以能流密度表征各模态参与量的方法,并结合面波的频散曲线和频域动力刚度矩阵计算频散模态参与系数;然后将具有频散特性的地表面波时域记录转到频域中,利用傅里叶展开法分解为各个由单一频率成分组成的谐波分量;根据模态参与系数将各谐波分量携带的面波成分分配给对应的各阶频散模态,利用各阶频散模态分量进行单模态面波波场反演;最后基于模态叠加原理,将所有单模态面波波场叠加形成多模态频散面波总波场。