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期刊信息/Journal information
计算力学学报
大连理工大学 中国力学学会
计算力学学报

大连理工大学 中国力学学会

钟万勰

双月刊

1007-4708

jslxxb@dlut.edu.cn

0411-84708744，84709559

116024

大连市甘井子区凌工路2号（大连理工大学校内）

计算力学学报/Journal Chinese Journal of Computational MechanicsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是经国家科技部批准、由教育部主管、中国力学学会和大连理工大学联合主办的专业学术性期刊，1984年2月创刊，公开发行，2003年起由季刊改为双月刊。它是在我国计算力学这门新学科有了相当发展的情况下由中国科学院资深院士、国际计算力学协会发起人之一、前中国力学学会理事长钱令希教授主持创办的，编委会由全国计算力学界的专家组成，钱令希教授任主编。1997年更名为《计算力学学报》，中国科学院院士、国际计算力学协会执行委员会委员钟万勰教授任主编。2001年, 第四届编委会组成, 新一届编委会有12名院士,并充实了一批目前活跃在国内外力学界的年轻专家、学者、学科带头人。
正式出版
收录年代

    多工况下牵引车驱动桥壳多目标优化设计

    苏姝丹曾岩李刚
    977-983页
    查看更多>>摘要：面向牵引车双后桥平衡悬架驱动桥壳强度设计和结构轻量化问题,本文对桥壳进行多工况拓扑优化设计使高应力区材料分布更佳;建立设计变量与响应间的Kriging代理模型,以重量和最大应力为优化目标进行多目标尺寸优化,为桥壳优化问题提供一系列参考方案,如优化方案中桥壳本体质量降低6.5％,制动和牵引工况的最大应力降低约10％,同时焊缝疲劳寿命提升23.0％,有效满足了桥壳对疲劳强度和轻量化的设计需求.

    驱动桥壳拓扑优化轻量化疲劳寿命多目标优化

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    面向含外表面异质层的结构构型设计的拓扑优化方法

    李冉胡靖宇刘书田
    984-990,1019页
    查看更多>>摘要：严苛的服役环境要求异质表面层结构在满足特定功能的同时,兼具轻量化的特性.这意味着结构的外表面不能仅作为功能层使用,还需要参与承载,结构构型设计时需要考虑外表面异质层的影响.针对该需求,本文研究建立了一种考虑异质层影响的含外表面异质层结构的拓扑优化方法.首先,采用基于腐蚀算法的结构表面层建模技术,通过光滑过滤和离散映射两个过程构建了异质表面层结构的识别和描述模型.其次,采用非线性虚温度法识别了结构中的开放/封闭区域,并基于此区分暴露于工作环境中的结构外表面层及附着于封闭孔洞的结构内表面层.最后,建立了含外表面异质层结构的拓扑优化模型,并推导了 目标函数关于设计变量的敏度信息.几个数值算例验证了本文方法的有效性.

    含异质表面层的结构拓扑优化表面层识别与描述虚拟温度法

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    基于改进双向渐进结构优化法的钢节点拓扑优化研究

    汤朋山杜文风李少龙顾金超...
    991-997页
    查看更多>>摘要：为提升双向渐进结构优化法(BESO)优化钢结构节点时的计算效率,充分解决优化过程中存在的棋盘格和网格依赖现象,提出了一种改进双向渐进结构优化法SJ-BESO.该方法引入灵敏度滤波半径,对过滤半径范围内各个单元的灵敏度值进行加权处理,并通过设置灵敏度阈值段确定元素的保留、删除或添加,同时引入收敛参数确保结构计算趋优的稳定性.通过钢牛腿节点算例将SJ-BESO与BESO进行对比分析,发现SJ-BESO有效提升了计算迭代效率并克服了棋盘格和网格依赖现象.再通过分叉节点算例将SJ-BESO与变密度法(SIMP)比较,表明SJ-BESO的优化方案材料利用效率更高.SJ-BESO适用于钢节点的拓扑优化,具有良好的计算效率和优化效果.

    双向渐进结构优化法钢节点灵敏度滤波有限元分析增材制造

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    基于可靠度的桥梁结构动力优化设计

    黄海新吕亚伦程寿山
    998-1004页
    查看更多>>摘要：针对桥梁结构所受动荷载具有不确定性的问题,基于模态叠加法推导了动力响应的数字特征,利用一次二阶矩法建立结构的动应力可靠度约束函数,并对其进行显示化处理,分别建立了以频率、动位移和动应力可靠度为约束的动力优化设计数学模型,并基于Matlab平台编制了相应的优化程序.算例测试结果表明,动力优化准则法、粒子群算法和灰狼算法均能在同时满足动力性能和应力可靠度约束条件下使结构整体质量目标函数获得最优值,其中PSO收敛性和稳定性好,DOC迭代次数少,且优化后构件可靠度相较于传统动力优化设计提升超过70％.同时发现,为确保面临较大不确定性时结构的可靠度指标不降低,结构优化后的质量会随着荷载幅值变异系数的增大而有所增加.本文方法可为桥梁结构受外界随机激励下的动力优化设计问题提供理论指导.

    结构动力优化设计动力特性动力响应桥梁结构结构可靠度

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    基于代理模型的柔性机械臂区间不确定性分析

    黄文建刘放李晨晖杨明发...
    1005-1011页
    查看更多>>摘要：针对柔性机械臂系统中不确定参数引起的动态响应不确定性问题,给出了一种基于局部均值分解(LMD)和Chebyshev代理模型(CM)的区间不确定性分析方法.基于LMD方法将柔性机械臂的非线性响应分解为若干分量,并解析出表征信号的瞬时幅值、瞬时相位和趋势项,通过对分解后的信号构建Chebyshev代理模型进而得到柔性机械臂的完整代理模型.提出的柔性机械臂不确定性分析方法能够改善传统CM方法在长时程分析中区间边界失效的现象,以算例说明了本文方法应用于柔性机械臂系统不确定性分析的有效性和准确性.

    柔性机械臂区间分析不确定参数代理模型Chebyshev多项式

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    基于混合形函数和Gurtin变分原理的动力时域有限元方法

    陈凤玲何宜谦于洋杨海天...
    1012-1019页
    查看更多>>摘要：提出一种基于多项式和三角函数混合的形函数及其构造方法,结合Gurtin变分原理和加权余量法,建立了三种时域有限元方程,从而为描述变量的时变特性提供了更灵活和多样的选择.在基于增维降阶一阶动力方程的时域有限元计算中,提出了一种算法稳定的分析方法,当形函数形式、时间步长及节点数给定,可通过数值计算对算法的稳定性进行判定.通过算例对所提方法的有效性进行了数值验证,考虑了多项式、简谐荷载作用下常/变刚度、质量的动力问题,探讨了不同时间有限元建模方式、形函数、插值点个数、时间步长等因素对计算精度和计算效率的影响,并与解析解、Newmark法、中心差分法等进行了比较,得到了满意的结果.

    动力分析混合形函数时域有限元Gurtin变分原理加权余量法

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    基于模型试验的双缆多塔悬索桥力学特性研究

    柴生波王克文王秀兰吴骞...
    1020-1028页
    查看更多>>摘要：为验证双缆多塔悬索桥力学特性,基于理论公式和数值分析开展了双缆多塔悬索桥模型试验.根据设计参数分别建立了传统体系和双缆体系有限元模型,对比分析了两种体系结构变形和桥塔应力;模型试验验证了双缆体系塔梁变形公式精度和动力特性.研究表明,双缆体系试验模型塔梁变形理论值与实测值及模拟值吻合良好,说明试验模型整体精度较好,验证了理论公式精度.实测与有限元模拟发现第一阶振型模态均为加劲梁一阶反对称竖弯,结构固有频率实测值与模拟值误差为6.97％,验证了模型结构振型模态和固有频率.传统体系中塔位移和加载跨加劲梁挠度是双缆体系的3倍左右,非加载跨加劲梁挠度为4倍左右;传统体系中塔塔底应力是双缆体系的3倍左右,证明双缆体系较传统体系能够有效减小中塔位移、加劲梁挠度和中塔塔底应力.

    桥梁工程力学特性模型试验多塔悬索桥双缆振型模态

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    考虑滑面应变软化效应的边坡震后位移计算方法

    王家鑫夏元友王智德
    1029-1036页
    查看更多>>摘要：Newmark滑块位移法计算边坡震后位移,认为边坡屈服加速度为恒定值,未考虑滑面的应变软化效应与地震时程中滑动体条块几何参数实时动态变化的影响.针对均质土坡,以拟静力极限平衡理论为基础,采用对数螺旋线滑面假设,考虑滑面应变软化效应及在地震时程中滑动体实时下滑转角对条块几何参数的影响,推导了考虑应变软化效应的边坡动态屈服加速度及震后位移计算表达式,并通过编程实现了边坡震后位移计算.结合算例分析表明,随着边坡下滑转角的增大,边坡动态屈服加速度呈先增大后减小的趋势;考虑应变软化效应计算的边坡震后位移大小介于使用土体峰值强度指标和残余强度指标计算的震后位移之间;随着边坡稳定性的减小,考虑应变软化效应与不考虑应变软化效应的震后位移计算结果皆随之增大,且两者差距会逐步增大.

    边坡应变软化Newmark滑块位移法震后位移实时动态

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    振动障碍物型式对摆动尾鳍水动力性能影响研究

    舒蒋鹏杨文俊石小涛陈小龙...
    1037-1044页
    查看更多>>摘要：基于计算流体力学(CFD)方法并结合Fluent的动网格技术,对不同振动障碍物产生的尾流场中摆动尾鳍的水动力性能进行了研究.通过改变尾鳍前缘与障碍物中心点距离(S)、障碍物大小(d)和来流速度(U)获得了摆动尾鳍的平均推力系数、功率消耗以及推进效率的变化趋势,并结合流场的压力分布云图以及涡量云图进行了分析.计算结果表明,障碍物的存在可以提升摆动尾鳍的推进性能.在固定S,d和U下,在振动方柱尾流中摆动尾鳍的最大平均推力和最大推进效率均高于其在振动D形柱和圆柱尾流中的最大平均推力和最大效率.障碍物为D形柱、圆柱以及方柱时,旋向相反的D形柱涡、圆柱涡以及方柱涡与尾鳍前缘涡产生挤压作用,提升尾鳍前缘涡的强度.

    摆动尾鳍振动障碍物型式动网格水动力性能数值模拟

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    非线性结构动力方程的自适应步长数值算法

    王海波王鸿燊纪海潮
    1045-1052页
    查看更多>>摘要：基于Runge-Kutta法实现对时间步长的 自适应选择,研究提高非线性结构动力方程的计算精度.利用Runge-Kutta公式的局部截断误差,得出误差估计值ζn+1,根据ζn+1的大小 自适应调节时间步长的大小,为算法提供一个判断语句,其能使算法流程图更加多样性.将该思想应用于经典Runge-Kutta算法和精细Runge-Kutta算法中,得到自适应步长的经典Runge-Kutta算法和精细Runge-Kutta算法,使算法的时间步长依赖于给定的每步误差限值,提高计算精度,数值算例论证了本文方法的有效性.

    非线性动力方程自适应步长精细积分法Runge-Kutta法

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