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隧道支护结构体系极其复杂，通常是由围岩和多个施作顺序及空间分布形式各异的支护结构组成，为分析复杂支护结构的协同作用关系，建立了包括初步加固圈、初期支护圈和二衬储备圈的复合支护圆环模型，并通过求解同心复合圆环问题，给出了模型任意圈层的内力和变形关系表达式；依据围岩变形特点划分为3个阶段，分别为超前变形阶段、急剧变形阶段和缓慢变形阶段，在此基础上明确了各阶段支护作用的重点；给出了复合支护体系在不同刚度...
人群跳跃荷载中的协同性因子试验研究与应用
协同性因子 随机荷载 概率密度函数 动载因子
2016/3/1
采用三维动作捕捉技术,开展了73人次4种跳跃频率下的单人跳跃荷载的试验,将节拍器时刻与跳跃落地时刻的时间差作为有节奏跳跃时的协同性因子。试验数据的统计分析表明,协同性因子的概率分布特性可描述为均匀分布与贝塔分布的组合,分别对应于跳跃人群中个体的随机跳跃和协同跳跃两个成份。利用试验结果确定协同性因子概率分布函数的参数。将协同性因子与单人跳跃的随机荷载模型相结合,可实现对人群跳跃荷载的模拟,实例应用表...
发展了一种新型3节点三边形壳单元。计算单元在局部坐标系下的节点变量时,通过采用协同转动法,预先扣除节点整体变量中的刚体转动成分,从而简化了单元的计算公式。不同于现有的其他协同转动单元,在该单元中采用了增量可以直接累加的矢量型转动变量,单元的切线刚度矩阵可以通过直接计算能量泛函对节点变量的二阶偏微分得到,且对节点变量的偏微分次序是可以互换的,因而在局部和整体坐标系下都得到了对称的单元切线刚度矩阵。为...
为解决非正态变量空间中复杂多变的隐式非线性功能函数的可靠性及灵敏度的问题，融合鞍点估计与线抽样法的优点，结合二分法的特点与黄金分割法的求解效率，提出基于黄金分割二分法的鞍点线抽样法，即可沿重要线抽样方向利用黄金分割点的二分法快速找到各样本点对应于功能函数的零点，将结构失效概率转化为一系列线性功能函数失效概率的平均值，求出相关变量的可靠性灵敏度，从而导出失效概率对变量均值与方差的可靠性灵敏度及结构轻...
工程结构优化的进化策略-高斯过程协同优化方法
结构优化设计 进化策略 高斯过程 近似模型
2014/5/16
针对采用仿生全局优化方法进行复杂工程结构优化时数值计算量浩大导致的计算代价过高的公开问题,将自适应协方差矩阵进化策略(CMAES)全局优化算法、高斯过程(GP)机器学习技术与有限元方法相结合,提出了基于自适应协方差矩阵进化策略-高斯过程协同优化算法(CMAES-GP)的结构优化方法。该方法利用全局寻优性好且寻优效率高的CMAES算法进行全局最优搜索,当搜索进入局部寻优阶段时,采用回归性能优秀的GP...
基于铺层参数的铺层方式与纤维分布协同优化的层合板最大刚度设计
铺层参数 层合板优化 铺层方式与纤维协同优化
2014/5/20
纤维增强复合材料层合板的弹性性质依赖于单层板的纤维含量(体分比)以及铺层方式(总层数、各单层的厚度与铺设方向)。本文研究在给定材料用量条件下层合板的最大刚度设计问题,采用铺层参数作为铺层方式的描述参数、以铺层参数和单层板纤维含量体分比在层合板面内的分布的描述参数为设计变量,以层合板的柔顺性最小为目标,建立了铺层方式和纤维分布协同优化的层合板最大刚度设计问题的提法和求解方法,给出了具有最大刚度的层合...