基于Hertz接触理论推导了两个微凸体之间互相作用的法向接触静弹性刚度。根据修正后的一个微接触点的平截面积尺寸分布,给出了界面的总法向接触静弹性条件刚度、总条件载荷的解析解。将法向静弹性刚度的解析解嵌入到有限元软件中,获得整机的理论模态。通过实验对解析解进行了定量验证。以机床结合部为研究对象,在理论振型与实验振型一致的条件下,模型的相对误差在-17.8%~17.3%之间。

为避免传统载荷识别过程中产生的矩阵求逆病态和对初值敏感及累计误差等问题,将遗传算法应用到载荷识别过程中,将此动力学的反问题转化为结构动力学正计算,并且利用遗传算法进行寻优得到最优参数,从而得到待识别载荷时间历程的估计。通过仿真计算,所识别载荷计算振动响应与测量响应的误差为7%,结果表明本文提出的识别方法是有效的。

鉴于结构随机振动响应有限元分析的复杂性,本文提出了一种工程简化分析方法,以便于工程人员应用.它可以直接利用结构模型试验数据,从而保证分析结果具有足够的精度.

复杂结构动态应力的准确计算是一个没有圆满解决的问题.本文以最小余能原理为基础,提出了计算结构动态应力的最小余能法.该方法采用二次分析思想,首先采用常规有限元对结构进行适当离散,计算输出结构所需应力区域的有限元结点位移和加速度动力时程反应,再应用最小余能法计算所求部位的动态应力值.这种方法的优点是它可以与现有的有限元程序有机结合,方便使用;动应力在区域内的分布规律可以由计算者根据具体情况而确定,一般情况下,可以选用二次曲线来逼近动应力在区域内的实际分布,避免了常规有限元法计算结构动应力时必须对单元形函数求导的做法,从而提高了动应力计算精度.计算结果表明:本文方法计算结构动态应力结果较常规有限元法的计算结果有明显改进,特别是当结构变化剧烈时,改进效果更为明显.

将橡胶圆板视为薄膜,根据薄膜的无矩特性,巧妙采用数学方法求得橡胶圆板的膨胀状态几何特性描述,进而通过应力应变求得挠度与载荷的关系.同时,基于Hencky方法求得了挠度与载荷关系的Hencky解.对两种方法所得到的结果进行比较分析,并对Hencky解所产生的偏差进行校正的方法作了探讨.

为了对层合壳体结构进行准确和有效的分析,给出了基于分片参数曲面描述的适用于层合壳体结构分析的分片Ritz法.该方法首先将壳体结构的参考曲面进行分片处理,利用参数曲面来描述分片的壳体参考曲面并将分片按照C0连续性进行拼接.构造壳体参考曲面分片上的具有参数曲面特征的Ritz法的试解函数,并得到相应问题的泛函和控制方程.最后给出了两个典型的层合壳体结构的数值算例,结果表明该方法准确有效.

首先用虚位移原理推导出以位移形式表达的Reddy型高阶剪切变形理论复合材料层板的非线性控制方程及相应的边界条件.选定的五个位移函数均满足三边夹紧一边铰支边界条件,用Galerkin方法把无量纲化之后的控制方程转化为一组非线性代数方程组,用线性化的方法和可调节参数的修正迭代法求解这组方程.最后求出了不同复合材料的挠度和弯矩值.

荷载的辨识问题研究在动力分析和应用中具有重要意义。本文利用Gauss三点积分公式对载荷辨识公式进行推导，结合精细时程积分法和线性载荷假设对载荷辨识问题进行时域分析。概念明确、算法清晰简单的直接算法由此提出。经仿真检验该方法具有有效性和实用性。

对单轴和比例加载下的棘轮应变进行预测目前仍有较大困难.本文考虑将移动极限面加入材料双面本构模型中,对原提出的叠加型随动强化律进行了修正,可以对较多循环数的1Cr18Ni9Ti不锈钢薄壁圆管的环向棘轮应变做出预测.

叙述了RBF神经网络的结构和"薄管板"结构强度分析过程以及应用RBF神经网络对"薄管板"结构应力的非线性系统进行了系统辩识,网络输出值与计算值符合较好.说明基于神经网络的系统辩识方法在结构强度分析过程中具有一定的实用性.