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Mobility and equilibrium stability analysis of pin-jointed mechanisms with equilibrium matrix SVD
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作者 LU Jin-yu LUO Yao-zhi LI Na 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2007年第7期1091-1100,共10页
Under certain load pattern, the geometrically indeterminate pin-jointed mechanisms will present certain shapes to keep static equalization. This paper proposes a matrix-based method to determine the mobility and equil... Under certain load pattern, the geometrically indeterminate pin-jointed mechanisms will present certain shapes to keep static equalization. This paper proposes a matrix-based method to determine the mobility and equilibrium stability of mechanisms according to the effects of the external loads. The first and second variations of the potential energy function of mechanisms under conservative force field are analyzed. Based on the singular value decomposition (SVD) method, a new crite- rion for the mobility and equilibrium stability of mechanisms can be concluded by analyzing the equilibrium matrix. The mobility and stability of mechanisms can be classified by unified matrix formulae. A number of examples are given to demonstrate the proposed criterion. In the end, criteria are summarized in a table. 展开更多
关键词 Pin-jointed mechanisms Criteria for stability of equilibrium Criteria for mobility Potential energy function equilibrium matrix. Singular value decomposition (SVD) method
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大港油田沧东凹陷孔二段页岩油合理闷井时间优化研究
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作者 陈锐 周华兴 +4 位作者 唐庆 王淼迪 刘成源 王栋 马赫 《天然气与石油》 2025年第4期86-91,共6页
页岩油储层压后合理闷井时间对提高单井全生命周期累产油具有重要作用,但受储层物性、水平段长度及压裂工艺等因素的影响,不同层系闷井后自喷生产阶段见油规律差异性较大。以大港油田沧东凹陷孔二段页岩油5号平台C1、C3层系为例,通过室... 页岩油储层压后合理闷井时间对提高单井全生命周期累产油具有重要作用,但受储层物性、水平段长度及压裂工艺等因素的影响,不同层系闷井后自喷生产阶段见油规律差异性较大。以大港油田沧东凹陷孔二段页岩油5号平台C1、C3层系为例,通过室内岩心渗吸实验分析压裂液—页岩油渗吸置换规律,同时综合分析闷井后油井自喷阶段含水变化、井口压力变化以及数值模拟压后储层基质渗吸平衡变化规律,确定沧东凹陷孔二段页岩油合理闷井时间为37~42 d,为页岩油精细排采生产管理提供了理论指导,也为其他油田优化页岩油合理闷井时间提供了方法借鉴。 展开更多
关键词 沧东页岩油 孔二段 闷井时间 基质渗吸平衡 渗吸前缘
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弹性层界面刚度传递法
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作者 王超 刘天云 《计算力学学报》 北大核心 2025年第5期819-824,共6页
针对弹性层状结构问题,本文提出一种界面刚度传递求解新方法。基于弹性层的Love通解,引入状态向量间刚度矩阵,得到弹性层界面刚度传递矩阵方程,即一种Riccati矩阵方程,以及半无限弹性层解析的界面刚度矩阵。界面刚度传递矩阵法通过分解... 针对弹性层状结构问题,本文提出一种界面刚度传递求解新方法。基于弹性层的Love通解,引入状态向量间刚度矩阵,得到弹性层界面刚度传递矩阵方程,即一种Riccati矩阵方程,以及半无限弹性层解析的界面刚度矩阵。界面刚度传递矩阵法通过分解传递矩阵将半无限底层界面刚度自下而上传递至顶层,再根据顶层表面边界条件建立与求解边界面对称的刚度平衡方程。本文方法保留了经典传递矩阵方法的优点,自然克服了指数增长计算问题,特别还为最优控制问题的Riccati方程提供了一种新解法。数值算例验证了界面刚度传递法。 展开更多
关键词 弹性层状体系 对偶状态向量 界面刚度传递法 边界平衡方程 Riccati矩阵方程
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六种平衡矩阵及其零空间与列空间力学意义研究
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作者 张志宏 赵恺 《计算力学学报》 北大核心 2025年第4期685-692,共8页
在矩阵力法基本列式的基础上,首先引入关联矩阵显式组装平衡矩阵,推导出平衡矩阵的六种不同形式.其次,对六种平衡矩阵的零空间和列空间的力学意义进行了初步讨论.最后,结合不同类型的索杆体系算例,对六种平衡矩阵在形态生成分析中可能... 在矩阵力法基本列式的基础上,首先引入关联矩阵显式组装平衡矩阵,推导出平衡矩阵的六种不同形式.其次,对六种平衡矩阵的零空间和列空间的力学意义进行了初步讨论.最后,结合不同类型的索杆体系算例,对六种平衡矩阵在形态生成分析中可能的应用进行探讨,拓扑几何未知,可采用平衡矩阵进行体系的拓扑找力分析;拓扑几何已知,可采用平衡矩阵进行找力分析与找形分析.本文工作对进一步促进索杆体系找形与找力混合形态分析有一定的帮助. 展开更多
关键词 平衡矩阵 零空间与列空间 找力分析 找形分析 形态生成
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气体压差影响下的煤渗透率非平衡演化全过程模型
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作者 肖智勇 孙小翔 +4 位作者 王刚 王铭震 贾文雯 姜枫 郑程程 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第2期355-364,共10页
煤层气开采过程中基质与裂隙之间由于渗透性能的差异会长期存在气体压差,使煤岩处于非平衡态,非平衡态下的基质-裂隙相互作用是不断变化的。目前大多数研究对基质吸附变形与裂隙开度变化之间的关系没有充分的解释。为此,定义了一个新的... 煤层气开采过程中基质与裂隙之间由于渗透性能的差异会长期存在气体压差,使煤岩处于非平衡态,非平衡态下的基质-裂隙相互作用是不断变化的。目前大多数研究对基质吸附变形与裂隙开度变化之间的关系没有充分的解释。为此,定义了一个新的与气体压差相关的非平衡因子,以描述基质吸附变形在不同时刻对裂隙开度变化与煤体变形的影响程度,建立了煤岩渗透率非平衡演化理论模型,该模型包括了从初始平衡到最终平衡状态的全过程。进一步地,采用试验数据对模型进行了验证,用数值模拟分析了气体抽注过程的气体压力时空分布规律与煤渗透率演化规律。结果表明:(1)基质孔隙压力变化滞后于裂隙压力变化,气体压差会长期存在,其大小先从0迅速增大后缓慢降低恢复至0;(2)渗透率演化可分为5个阶段,首尾两阶段表示平衡状态,中间3个阶段表示非平衡状态,非平衡演化过程中渗透率发生非单调变化;(3)基质块与基质桥的宽度之比会影响渗透率的变化幅度,用于煤储层的不同边界条件会影响渗透率的变化幅度和最终数值。研究结果对合理开采煤层气具有一定指导意义。 展开更多
关键词 气体压差 非平衡态 基质桥 渗透率 煤层气开采
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An Extension of One-Period Nash Equilibrium Model in Non-Life Insurance Markets 被引量:1
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作者 G. Battulga L. Altangerel G. Battur 《Applied Mathematics》 2018年第12期1339-1350,共12页
This paper deals with an extension of the one-period model in non-life insurance markets (cf. [1]) by using a transition probability matrix depending on some economic factors. We introduce a multi-period model and in ... This paper deals with an extension of the one-period model in non-life insurance markets (cf. [1]) by using a transition probability matrix depending on some economic factors. We introduce a multi-period model and in each period the solvency constraints will be updated. Moreover, the model has the inactive state including some uninsured population. Similar results on the existence of premium equilibrium and sensitivity analysis for this model are presented and illustrated by numerical results. 展开更多
关键词 NASH equilibrium MODEL Variational INEQUALITIES Transition matrix NON-LIFE INSURANCE MARKETS
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Bi-matrix Games with Fuzzy Strategies and Fuzzy Payoffs and Their Mathematical Programming Equivalents
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作者 高璟 张强 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2009年第3期370-374,共5页
A fuzzy bi-matrix game(FBG),namely a two-person non-zero-sum game with fuzzy strategies and fuzzy payoffs is proposed.We have defined and analyzed the optimal strategies of this FBG,and shown that it can be transfor... A fuzzy bi-matrix game(FBG),namely a two-person non-zero-sum game with fuzzy strategies and fuzzy payoffs is proposed.We have defined and analyzed the optimal strategies of this FBG,and shown that it can be transformed into a corresponding fuzzy mathematical programming issue,for which a ranking function approach can be applied.In addition,optimal strategies of FBG for both Player I and Player II can be gotten. 展开更多
关键词 fuzzy bi-matrix game equilibrium solution optimal strategies mathematical programming
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基于奇异值分解张拉整体结构找形方法 被引量:2
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作者 罗阿妮 曹紫莺 刘贺平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期957-963,共7页
张拉整体结构是由一组不连续的受压单元包含于连续受拉单元组成的稳定自平衡结构,为了寻找自平衡状态下的构型,引入奇异值分解的方法,将寻找张拉整体结构的自平衡构型问题转化为最小奇异值的判定。通过广义节点坐标和构件之间的连接关... 张拉整体结构是由一组不连续的受压单元包含于连续受拉单元组成的稳定自平衡结构,为了寻找自平衡状态下的构型,引入奇异值分解的方法,将寻找张拉整体结构的自平衡构型问题转化为最小奇异值的判定。通过广义节点坐标和构件之间的连接关系建立结构的数学模型;引入力密度的概念,对张拉整体结构进行受力分析,列写包含平衡矩阵的平衡方程;对平衡矩阵进行奇异值分解,利用分解获得的最小奇异值判断平衡方程是否有解,对张拉整体结构是否存在自平衡构型进行初步判定,再依据获得的力密度的均匀性(同组构件力密度大小相等)和正负属性(杆的力密度小于0,索的力密度大于0)对结构自平衡状态进一步判断;通过实例分析对该找形方法的可行性进行了验证,结果表明:该方法可以找到张拉整体结构自平衡构型。本文为寻找自平衡张拉整体结构提供了一种思路。 展开更多
关键词 张拉整体结构 找形方法 节点坐标 连接矩阵 平衡矩阵 平衡方程 奇异值分解 力密度
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满约束轴向拼接张拉整体结构的自稳定性分析
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作者 刘贺平 王艳蒙 +2 位作者 曹紫莺 罗阿妮 王焰新 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期552-560,共9页
为获得更多张拉整体构型和拓扑结构,本文基于平衡方程,研究张拉整体拼接结构自稳定条件下的结构参数关系的求取方法。基于三杆张拉整体单元轴向拼接形成的臂状张拉整体结构,以减少结构节点约束数为目的去除索构件,获得一种新型满约束轴... 为获得更多张拉整体构型和拓扑结构,本文基于平衡方程,研究张拉整体拼接结构自稳定条件下的结构参数关系的求取方法。基于三杆张拉整体单元轴向拼接形成的臂状张拉整体结构,以减少结构节点约束数为目的去除索构件,获得一种新型满约束轴向拼接张拉整体结构;分析此结构的节点坐标、构件向量的求取方法,推导结构的平衡方程;依据节点和构件之间的连接关系,以获得方阵形式的平衡矩阵为目标,提出了平衡方程缩减原则;根据平衡方程有非零解,平衡矩阵行列式为零的原则,获得保证张拉整体结构自稳定的结构参数关系。通过具体实例分析,证明此方法正确,获得的结构参数关系能够保证确定的满约束轴向拼接张拉整体结构的自稳定性。 展开更多
关键词 张拉整体 基本单元 找形 稳定构型 节点矩阵 连接矩阵 节点力平衡 平衡方程
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基于符号解析的张拉整体结构形态优化分析
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作者 刘海 张志宏 《空间结构》 CSCD 北大核心 2024年第3期22-26,共5页
提出符号解析法并应用于常态荷载工况下张拉整体结构的形态优化.该方法采用几何特征参数为变量,以张拉整体结构中压杆的预压应力水平最低为优化目标,考虑对称性和索不松弛,通过全局搜索找到最优的张拉整体结构形态.最后,通过张拉整体人... 提出符号解析法并应用于常态荷载工况下张拉整体结构的形态优化.该方法采用几何特征参数为变量,以张拉整体结构中压杆的预压应力水平最低为优化目标,考虑对称性和索不松弛,通过全局搜索找到最优的张拉整体结构形态.最后,通过张拉整体人行桥的算例,表明该方法具有良好的工程实用性. 展开更多
关键词 张拉整体结构 平衡矩阵 形态优化 符号解析
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基于滑动元法的连续拉索滑移分析 被引量:1
11
作者 王恺 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期519-524,共6页
实际工程中,拉索在索撑节点处滑移十分普遍。考虑滑移的影响,索撑节点不能简单地用铰接模拟。现有的拉索滑移分析方法往往需要迭代,计算过程复杂且收敛性无法保证。本文提出一种拉索滑移分析新方法——滑动元法,以预应力鱼腹梁为例进行... 实际工程中,拉索在索撑节点处滑移十分普遍。考虑滑移的影响,索撑节点不能简单地用铰接模拟。现有的拉索滑移分析方法往往需要迭代,计算过程复杂且收敛性无法保证。本文提出一种拉索滑移分析新方法——滑动元法,以预应力鱼腹梁为例进行理论推导,介绍了滑动元法的基本原理和计算步骤。结合有限元软件,利用滑动元法对算例进行计算分析,结果表明,滑动元法计算快速无需迭代,可以较为准确地分析拉索滑移。 展开更多
关键词 拉索 滑移 索撑节点 刚度矩阵 平衡方程
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改性C/SiC-ZrC复合材料热化学烧蚀仿真研究 被引量:1
12
作者 张川电 陈涛 +1 位作者 段振岩 刘凤宇 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第6期22-28,共7页
基于C/SiC复合材料基体改性制备超高温陶瓷基复合材料,是满足高超音速飞行器对热防护系统材料所需更高要求的有效途径。基于热化学平衡理论构建了C/SiC-ZrC复合材料的烧蚀模型,选取文献中相同制备方式下两组不同体积分数的C/SiC-ZrC复... 基于C/SiC复合材料基体改性制备超高温陶瓷基复合材料,是满足高超音速飞行器对热防护系统材料所需更高要求的有效途径。基于热化学平衡理论构建了C/SiC-ZrC复合材料的烧蚀模型,选取文献中相同制备方式下两组不同体积分数的C/SiC-ZrC复合材料,并利用MATLAB计算出两组材料的无量纲烧蚀率,然后在COMSOL多物理场分析软件中建立数值仿真,将仿真结果与文献实验结果进行对比,误差分别为8.7%~16.9%和1.05%~11.07%,验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 C/SiC-ZrC复合材料 基体改性 烧蚀 热化学平衡 数值分析
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接驳轨道交通的共享单车潮汐均衡时空分布模式 被引量:1
13
作者 王涵菁 邬群勇 +3 位作者 邝嘉恒 郑汉捷 张晨 尹延中 《福州大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期176-183,共8页
以深圳市为研究区,使用工作日早高峰的接驳骑行订单数据,考虑地铁站和出入口两层面的潮汐均衡性分类,从单车调度角度将出入口划分为无需调度型、站内调度型和站外调度型;使用非负矩阵分解方法划分出入口流量时空分布类别,确定调度时间.... 以深圳市为研究区,使用工作日早高峰的接驳骑行订单数据,考虑地铁站和出入口两层面的潮汐均衡性分类,从单车调度角度将出入口划分为无需调度型、站内调度型和站外调度型;使用非负矩阵分解方法划分出入口流量时空分布类别,确定调度时间.结果表明,将接驳轨道交通的潮汐均衡分析聚焦到出入口层面,精确划分出入口调度类型,可确定调度方式和产生调度需求的时间,为单车管理者进行车辆调度提供可靠的数据支持. 展开更多
关键词 潮汐均衡性 共享单车 接驳 地铁出入口 非负矩阵分解
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有限元总体刚度矩阵集成的教学
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作者 胡圣荣 张巍 《机械工程师》 2024年第11期29-31,36,共4页
单元刚度矩阵组装到总体刚度矩阵的原理和方法是有限元教学中基本而重要的内容,因涉及的节点平衡方程问题简单而讲解不够深入,容易导致留下认知隐患。文中介绍了有限元总体刚度矩阵集成的两种教学设计,一种涉及节点平衡方程,另一种不涉... 单元刚度矩阵组装到总体刚度矩阵的原理和方法是有限元教学中基本而重要的内容,因涉及的节点平衡方程问题简单而讲解不够深入,容易导致留下认知隐患。文中介绍了有限元总体刚度矩阵集成的两种教学设计,一种涉及节点平衡方程,另一种不涉及节点平衡方程。针对由节点平衡方程引出的似是而非的认知问题展开教学。教学过程中采用提问、讨论、推导、动画演示等方式以加深学生的认知和理解。 展开更多
关键词 有限元 节点平衡方程 单元刚度矩阵 总体刚度矩阵
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太阳能激光器脉冲振幅密集矩阵式均衡方法
15
作者 黄新华 吴新义 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第7期255-259,共5页
针对当前太阳能激光器脉冲振幅均衡过程中存在的均衡复杂度相对偏高以及激光器耗电量较高等问题,提出太阳能激光器脉冲振幅密集矩阵式均衡方法。采用小波变换技术消除太阳能激光器脉冲振幅信号中的噪声信号;通过信号重采样技术将原信号... 针对当前太阳能激光器脉冲振幅均衡过程中存在的均衡复杂度相对偏高以及激光器耗电量较高等问题,提出太阳能激光器脉冲振幅密集矩阵式均衡方法。采用小波变换技术消除太阳能激光器脉冲振幅信号中的噪声信号;通过信号重采样技术将原信号变为阶比值固定的信号,提取不同阶比分量,掌握脉冲振幅信号的波动特征;将脉冲振幅信号的波动特征作为网络输入,通过训练实现太阳能激光器脉冲振幅均衡。实验结果表明,该方法能够显著降低均衡处理过程中的均衡复杂度与延时,同时降低太阳能激光器工作过程中的耗电量。 展开更多
关键词 太阳能激光器 脉冲振幅 密集矩阵式 均衡方法 小波变换技术 重采样技术
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公路快速货运站点布局的综合模糊聚类分析 被引量:8
16
作者 李旭宏 杨文东 +1 位作者 何杰 毛海军 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期154-157,162,共5页
在分析公路快速货运站点布局影响指标的基础上,选择模糊聚类法,建立公路快速货运站点布局的模型。并基于各指标的客观发展状况,引入增长率构造综合模糊等价矩阵,充分体现事物发展趋势在分类过程中的主动性,克服事物聚类的静态片面性。... 在分析公路快速货运站点布局影响指标的基础上,选择模糊聚类法,建立公路快速货运站点布局的模型。并基于各指标的客观发展状况,引入增长率构造综合模糊等价矩阵,充分体现事物发展趋势在分类过程中的主动性,克服事物聚类的静态片面性。最后给出计算实例,说明该方法的有效性。 展开更多
关键词 公路快速货运站点 模糊聚类 综合模糊等价矩阵 增长率
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车辐式结构找形分析的逐点去约束法 被引量:12
17
作者 田广宇 郭彦林 王昆 《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153-158,共6页
车辐式结构是一种双层索系的柔性结构,需要通过找形分析确定结构的初始预应力态.与索膜、索网结构等柔性结构不同,车辐式结构的找形分析不是用给定的预应力值寻找结构位形,而是从给定的位形出发求解可能存在的预应力分布情况.目前已有... 车辐式结构是一种双层索系的柔性结构,需要通过找形分析确定结构的初始预应力态.与索膜、索网结构等柔性结构不同,车辐式结构的找形分析不是用给定的预应力值寻找结构位形,而是从给定的位形出发求解可能存在的预应力分布情况.目前已有的找形方法有平衡矩阵理论、力密度法、动力松弛法、非线性有限元法等.除了非线性有限元法外,其他方法都难以直接通过通用有限元软件进行找形分析.本文在平衡矩阵理论的基础上,将车辐式结构整体找形问题转化为针对每个节点处3个索杆单元的计算.通过使每个节点在预应力作用下达到设计位形,求出结构初始应力态的预应力分布.这种方法不但能够直接用于有限元软件的计算,还能够判定结构的初始应力态是否存在. 展开更多
关键词 车辐式结构 找形分析 平衡矩阵理论 非线性有限元 逐点去约束法
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求解车辐式结构自应力模态的逐点去约束法 被引量:8
18
作者 田广宇 郭彦林 +2 位作者 王永海 王小安 江磊鑫 《空间结构》 CSCD 北大核心 2009年第4期38-43,16,共7页
车辐式结构是一种由索桁架、内部受拉环以及外部受压环梁组成的空间结构,确定其初始预应力态是一个"由形找力"的问题,即需要结合建筑设计给定的结构位形,寻找一种预应力分布形式,使结构在预应力和自重作用下,能够达到建筑方... 车辐式结构是一种由索桁架、内部受拉环以及外部受压环梁组成的空间结构,确定其初始预应力态是一个"由形找力"的问题,即需要结合建筑设计给定的结构位形,寻找一种预应力分布形式,使结构在预应力和自重作用下,能够达到建筑方案的几何位形要求.求解自应力模态是确定初始预应力的基础.已有求解自应力模态的方法,如平衡矩阵理论,需要使用专门程序,无法在通用有限元软件如Ansys上直接应用.本文在平衡矩阵理论的基础上,提出了针对车辐式结构的逐点去约束法.该方法能够判定车辐式结构是否存在自应力模态并求出它.对于不存在自应力模态的结构,通过一个算例提出了修改结构几何位形使其具有自应力模态的方法.逐点去约束法可以使用Ansys等通用有限元软件计算,为车辐式结构的自应力模态分析提供了方便、有效的途径. 展开更多
关键词 车辐式结构 自应力模态 平衡矩阵理论 逐点去约束法
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六杆四面体单元组成的新型球面网壳机动分析 被引量:10
19
作者 白光波 董石麟 郑晓清 《空间结构》 CSCD 北大核心 2014年第4期15-28,共14页
对平面投影为四边形的六杆四面体单元组成的新型球面网壳全铰接基本结构体系进行了系统的机动分析.若采用传统的Maxwell准则分析,该网壳的基本结构体系被认为是一个静定结构.而基于平衡矩阵理论进行分析时,可以发现该网壳的基本结构体... 对平面投影为四边形的六杆四面体单元组成的新型球面网壳全铰接基本结构体系进行了系统的机动分析.若采用传统的Maxwell准则分析,该网壳的基本结构体系被认为是一个静定结构.而基于平衡矩阵理论进行分析时,可以发现该网壳的基本结构体系是一个静不定、动不定体系.利用平衡矩阵的物理意义和矩阵的初等变换,证明了新型网壳基本结构体系的机构位移模态数与沿圆形平面径向布置的六杆四面体单元数是相等的.在此基础上给出了新型网壳加强结构体系的形成依据,并提出两种适于工程应用的结构体系加强方式. 展开更多
关键词 六杆四面体单元 球面网壳 平衡矩阵 机构位移模态 基本结构体系 加强结构体系
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线性时变切换系统及其非线性扰动系统的稳定性分析 被引量:6
20
作者 王仁明 关治洪 刘新芝 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期265-268,共4页
研究了一类线性时变切换系统及其带有非线性扰动系统在任意切换律下的稳定性 .首先导出了线性时变切换系统在任意切换律下指数稳定的充分条件 .然后 ,研究了其带非线性扰动项的系统在任意切换律下的全局指数稳定性特性 .最后 ,用数值例... 研究了一类线性时变切换系统及其带有非线性扰动系统在任意切换律下的稳定性 .首先导出了线性时变切换系统在任意切换律下指数稳定的充分条件 .然后 ,研究了其带非线性扰动项的系统在任意切换律下的全局指数稳定性特性 .最后 ,用数值例子对所得结果加以了阐明 . 展开更多
关键词 非线性扰动系统 稳定性 线性时变切换系统 指数稳定 平衡点 CAUCHY矩阵 切换律
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