基于频率改变的结构损伤诊断方法

结构单元的损伤将导致损伤单元的单元刚度矩阵以及结构的总体刚度矩阵发生变化，通过损伤前后自振频率的改变，可对损伤单元刚度矩阵的损伤系数进行反演。本文发展了一种结构损伤定位和标定的两步方法，首先通过反演初步确定结构损伤的位置，然后将损伤单元（三维梁元）的刚度矩阵分解为拉压刚度矩阵和弯曲刚度矩阵，并分别对其损伤系数进行求解，从而确定截面积、截面惯性矩等单元截面参数的损伤情况。数值实验表明，该方法可对结构的损伤进行定位和标定。     

刚度矩阵的数值模拟方法

刚度矩阵是将一个受力物体划分为n个单元,各单元刚度矩阵集成为结构总刚度矩阵,实现了从单元刚度矩阵形成总体刚度矩阵的过程。本文应用单元刚度矩阵的方法,从工程实例出发,解决实际工程中的平面应力问题。     

粘弹性单元的刚度矩阵

本文分析了粘弹性材料的应力应变关系，导出了粘弹性单元的刚度矩阵，该刚度矩阵便于用直接刚度法装配结构刚度矩阵。文中还给出了改写后的动力方程，这种动力方程非常适合在设置粘弹性单元的结构中进行时程分析。     

工字形截面楔形单元弹性稳定单元刚度矩阵的推导与探讨

推导了工字形截面薄壁楔形构件的稳定计算中的单元刚度矩阵，通过分析对比得出在楔形构件的稳定计算中，如果是弯扭失稳，则必须采用楔形单元矩阵。本文推导出的楔形杆件在任意荷载下的弹性稳定单元刚度矩阵，可用其直接形成总刚度矩阵，解算楔形杆的稳定问题。     

薄板弯曲DKT单元刚度矩阵的显式解析形式

文章研究了薄板弯曲DKT单元刚度矩阵的显式解析形式。基于三角形面积坐标得到DKT单元中应变矩阵的形式,并得到相应的单元刚度矩阵。所得刚度矩阵的显式形式显示计算机代数进行单元刚度矩阵显式求解的有效性。     

有限元模型的整体刚度矩阵集成

在有限元分析过程中,定位单元刚度矩阵中的元素在整体刚度矩阵中的位置,对结构分析模型的正确建立起着重要作用.为了探究单元刚度矩阵向整体刚度矩阵的集成规律,推导了单元刚度矩阵和整体刚度矩阵之间的对应关系,得到单元刚度矩阵元素在整体刚度矩阵中的位置,依据单元结点号与结构整体坐标系下的结点编号的对应关系建立了统一的关联表,形成基于关联表的整体矩阵集成方法.与目前常用的结点平衡法相比,新建立的整体矩阵集成方法物理意义明确,建模过程简便快捷,且可靠稳定.算例分析结果表明该方法适合用有限元编程实现.     

关于有限元法中单元刚度矩阵性质的探讨

本文提出了单元刚度矩阵“平衡性”的概念。作为应用,文中以此性质校验了单元刚度矩阵的正确性,并澄清[1]中对单元刚度矩阵性质的一个说法。     

连接件变形对粘弹性单元刚度矩阵的影响

分析了粘弹性材料在简谐干挠和非简谐干扰下的应力应变关系,介绍了不计连接件变形的粘弹性单元刚度矩阵,分析了连接件变形对粘弹性单元刚度矩阵的影响,指出了这种刚度矩阵的不足。为了提高计算精度,分析了连接件变形、粘弹性材料变形和总的变形的关系,在此基础上,给出了相应的修正公式,导出了考虑连接件变形情况下粘弹性单元刚度矩阵、该刚度矩阵同样可以用直接刚度法装配结构刚度矩阵。     

连接件变形对粘弹性单元刚度矩阵的影响

分析了粘弹性材料在简谐干挠和非简谐干扰下的应力应变关系,介绍了不计连接件变形的粘弹性单元刚度矩阵,分析了连接件变形对粘弹性单元刚度矩阵的影响,指出了这种刚度矩阵的不足.为了提高计算精度,分析了连接件变形、粘弹性材料变形和总的变形的关系,在此基础上,给出了相应的修正公式,导出了考虑连接件变形情况下粘弹性单元刚度矩阵,该刚度矩阵同样可以用直接刚度法装配结构刚度矩阵.     

三阶钢筋混凝土梁柱单元

本文在二阶梁主单元几何非线性分析公式的基础上，推导建立了三阶梁柱单元几何非线性和材料非线性有限单元分析公式，所得到的考虑大位移影响的三阶是小位移刚度矩阵，二阶和其它几个矩阵的简单叠加，文中分析了二阶与三阶单元刚度矩阵结果的差别，并把理论分析计算结果与实验结果进行比较，两者吻合很好。     

用新型非线性刚度矩阵分析高层结构

本文推导了柱单元受大轴力和单元变形过大两种情况下的单元几何刚度矩阵,并进而推导出考虑柱端塑性区区段长度影响的柱单元弹塑性刚度矩阵,最后给出了应用几何刚度矩阵计算高层框筒结构的数值算例。     

一种框架—剪力墙结构的动力分析方法

从平面问题出发提出了一种适用于剪力墙结构的单元刚度矩阵，引入内部自由度，对该单元刚度矩阵进行了改进，并结合该单元提出了一种框架－剪刀墙结构动力分析的简化模型，算例表明：新方法计算规律小，计算效率高，精度好，简便易行。     

一种框架－剪力墙结构的动力分析方法

从平面问题出发提出了一种适用于剪力墙结构的单元刚度矩阵，引入内部自由度，对该单元刚度矩阵进行了改进，并结合该单元提出了一种框架－剪力墙结构动力分析的简化模型。算例表明：新方法计算规模小，计算效率高，精度好，简便易行。     

基于频率改变的结构损伤诊断方法

结构单元的损伤将导致损伤单元的单元刚度矩阵以及结构的总体刚度矩阵发生变化,通过损伤前后自振频率的改变,可对损伤单元刚度矩阵的损伤系数进行反演。本文发展了一种结构损伤定位和标定的两步方法,首先通过反演初步确定结构损伤的位置,然后将损伤单元(三维梁元)的刚度矩阵分解为拉压刚度矩阵和弯曲刚度矩阵,并分别对其损伤系数进行求解,从而确定截面积、截面惯性矩等单元截面参数的损伤情况。数值实验表明,该方法可对结构的损伤进行定位和标定。     

有横向刚度的空间膜单元的建立

用构造一个膜单元来处理空间组合无矩薄壳结构时，提出一个自相平衡的单元横向刚度矩阵来解决横向刚度问题。     

等截面平面曲杆的单元刚度矩阵通用式

以一新的思路和做法对曲线形杆件进行单元分析。即直接把等截面杆作为单元,采用弹性中心法导出单元刚度矩阵通用公式。确定了圆弧杆件单元刚度矩阵精确式,保证了圆弧杆件单刚计算精度不受损失。     

板梁组合结构固有频率优化计算

通过板及梁的单元刚度矩阵分析，得出板梁组合结构的总刚度矩阵和总质量矩阵。讨论了如何利用矩阵反迭代法求系统固有频率及主振型的问题，简要介绍了迭代过程及精度控制问题；并对计算板梁组合结构固有频率的自编计算机程序作了简要说明。     

变截面直杆单元刚度矩阵的精确式

以一种新的思路和做法变截面直杆进行单元的分析,本文直接把变截面直杆作为单元,采用力法导出单元刚度矩阵通用式,确定两种常见截面变化规律直杆的单元刚度矩阵精确式。     

变截面梁扭转的有限元分析

推导了变截面梁单元的扭转刚度矩阵和等效节点载荷公式。对于截面半径按线性变化的梁,运用该扭转刚度矩阵将得到精确解。对于变截面梁的扭转,若用等截面扭转刚度矩阵分段近似,需采用较多的单元数,才能使结果收敛于精确解。     

带钢筋的四节点板单元刚度矩阵初探

充分考虑了钢筋混凝土板中钢筋实际发挥的抗弯作用，将钢筋混凝土中的钢筋作为平面梁单元，既考虑了钢筋的轴向作用，也考虑了钢筋的横向作用、抗弯作用，推导得到了钢筋钢筋混凝土板中钢筋对板单元的贡献矩阵，得到了钢筋混凝土四节点板单元的刚度矩阵。