采用序列函数法在身管导热反问题中的应用

根据外壁面的温度分布推算内壁面的温度是一类不适定的导热反问题。通过研究身管内膛壁热响应特性,建立应用多个温度测点、多个未来时间步的计算模型。根据Becks序列函数法的思想,计算结构内部温度场,并取其中数点温度信息作为反问题输入条件,反演得到内膛壁热流响应。在此基础上,利用FORTRAN语言编写程序进行计算求解,由身管外壁温度随时间的变化得到管内膛壁温度随时间的变化。计算结果表明,计算值与准实验值吻合,序列函数法能够准确地计算得到管内壁不同位置温度随时间的变化。     

一种基于共轭梯度法的动态载荷识别方法

在载荷识别过程中,由于噪声和结构矩阵病态的问题,对测量的响应数据有影响.本文运用共轭梯度法最优化方法,来解决多源动态载荷识别中的不适定问题.将该方法应用在加筋板模型和平面桁架结构上进行数值仿真,仿真算例结果表明所提出的载荷识别方法在测量位移响应数据含有5％的噪声水平下,有效地得到稳定近似解,实现了载荷识别.该方法抗噪能力强,有效解决反问题的不适定性.     

一种基于共轭梯度法的动态载荷识别方法

在载荷识别过程中,由于噪声和结构矩阵病态的问题,对测量的响应数据有影响。本文运用共轭梯度法最优化方法,来解决多源动态载荷识别中的不适定问题。将该方法应用在加筋板模型和平面桁架结构上进行数值仿真,仿真算例结果表明所提出的载荷识别方法在测量位移响应数据含有5%的噪声水平下,有效地得到稳定近似解,实现了载荷识别。该方法抗噪能力强,有效解决反问题的不适定性。     

基于实体监测的混凝土导热系数分析

大体积混凝土内部温度场与裂缝息息相关,混凝土导热系数是分析温度场最重要的参数。调研了导热系数试验方法,包括:圆柱体法、防护热板法、热流计法,各种方法测得的导热系数介于0.37~3.99 W(m·K)。根据安仁铺船闸输水廊道侧墙混凝土温度监测结果,将混凝土构件简化为圆柱体进行导热系数计算,得到混凝土整体的导热系数为0.23 W(m·K)。利用计算得到的导热系数进行有限元模拟,计算结果与实际监测结果基本吻合。     

一类Hermitian-Hamilton矩阵的广义特征值反问题

设J=OIn-InO是单位辛矩阵,若A∈C 2n×2n满足AH=A,(JA)H=JA,则称A为Hermitian-Hamilton矩阵,所有2n×2n阶Hermitian-Hamilton矩阵的全体记为HHC2n×2n.本文考虑问题P给定X∈C 2n×p,Λ=diag(λ1,λ2,…,λp)∈Cp×p,求A,B∈HHC2n×2n使得AX=BXΛ.文中首先讨论了HHC2n×2n中元素的结构,然后给出了问题P的解的表达式.     

线性流形上广义反自反矩阵反问题的最小二乘解

设P∈C m×m、Q∈C n×n 是广义反射矩阵,若A∈C m×n满足A=-PAQ,则称A为关于矩阵对(P,Q)的广义反自反矩阵; 所有m×n阶关于矩阵对(P,Q)的广义反自反矩阵的全体记为Cam×n (P,Q). 设S={A∈Cam×n(P,Q)(|AZ-Y)=min,Z∈C n×k,Y∈C m×k}, 考虑问题Ⅰ给定X∈C n×p,B∈C m×p,求A∈S,使得(AX-B)=min,考虑问题Ⅱ给定(~A)∈C m×n,求(A)∈SE,使得(~A-~A)=infA∈SE(~A-A),其中SE是问题Ⅰ的解集合.首先讨论C m×na (P,Q)中元素的结构,然后给出问题Ⅰ解集合SE的通式,最后证明问题Ⅱ的解存在唯一,并给出解的表达式.     

一类广义亚半正定矩阵反问题有解的条件

考虑如下问题 问题P 给定G∈Rn×m,设X∈Rn×k,B∈Rm×k,求A∈GRm×n≥O,使得AX=B其中,GRm×n≥O={A∈Rm×n|GA∈Rn×n≥O}. 本文讨论了问题P有解的充分必要条件,并在有解的情况下,给出了问题P的解的表示.     

对称正交反对称矩阵反问题的最小二乘解

设P∈Rn×n 满足PT=P,PTP=In,即P为对称正交矩阵.若A∈Rn×n 满足AT=A,(PA)T=-(PA),则称A为n阶对称正交反对称矩阵,所有n阶对称正交反对称矩阵全体记为ASRn×nP.考虑问题Ⅰ给定X,B∈Rn×m,求A∈ASRn×nP 使得‖AX-B‖=min 及问题Ⅱ给定∈Rn×n,求∈SE 使得 ‖-‖=infA∈SE‖-A‖,其中SE是问题Ⅰ的解集合.首先讨论了对称正交反对称矩阵的结构;然后给出了问题Ⅰ解集合SE的通式,并导出AX=B有解的条件及其通解表示;最后证明问题Ⅱ的解存在唯一,并给出解的表达式.     

线性流形上对称正交对称矩阵反问题的最小二乘解

研究了以下问题问题Ⅰ给定X,B∈Rn×m,求A∈S,使得f(A)=‖AX-B ‖=min,其中S={A∈SRn×nP| AY=C,Y,C∈Rn×m}为非空流形.问题Ⅱ给定(A)∈Rn×n,求(A)∈SE,使得‖(A)-(A)‖=min ‖A-(A)‖,其中SE是问题Ⅰ的解集.A∈SE首先讨论了S非空的充要条件,并给出了其显式表示;其次研究了在线性流形S上反问题的最小二乘解及其最佳逼近,得到了问题Ⅰ的解和问题Ⅱ的唯一解.     

基于相位共轭方法识别结构表面法向振速

基于相位共轭方法对平板和水下圆柱壳辐射声场的识别进行了数值仿真计算,得到结构表面声压分布后,通过两种方法识别结构的法向振速:一种方法给出结构在声场中的位置和尺寸,基于声压梯度计算法向振速;另一种方法根据结构表面阻抗关系计算法向振速。数值计算结果表明:基于声压梯度计算法向振速时,能得到法向振速幅值的大致分布,该方法计算简单,适用于无法得到声源表面阻抗关系的情况;而引入结构表面阻抗关系则能得到更加准确的识别结果。     

An inverse finite element method for the analysis of VIV data

This paper presents an algorithm for the frequency domain solution of dynamic linear “inverse” problems, that is for the processing of measurement data (strain, acceleration etc.) acquired on a mechanical structure, in order to estimate the loads acting on the structure and its corresponding response. The problem is formulated as a constrained (force equilibrium) optimization (small deviations from measurements, small loads) problem, which is transformed into an unconstrained problem, then into differential equations. The algorithm is applied to the estimation of hydrodynamic forces induced by the shedding of vortices from an offshore oil riser.