【摘 要】
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针对存在阻尼影响的大型有限元模型，本文结合子结构技术提出了一种整体系统模型低维迭代降阶技术。首先，将大型复杂结构划分为多个子结构，建立各子结构的有限元模型；其次，将各子结构组装成整体，并按照主副自由度的顺序对系统矩阵进行调整；然后，根据各子结构副自由度与系统主自由度的转换关系，将模型转化成n 组低维的动力学方程；最后，利用系统主自由度对应系数矩阵降阶前后的等价性，分别构造n 组包含阻尼因素的常数转
【机 构】
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大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室,大连 116023 大连理工大学 工业装备结构分析国
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针对存在阻尼影响的大型有限元模型，本文结合子结构技术提出了一种整体系统模型低维迭代降阶技术。首先，将大型复杂结构划分为多个子结构，建立各子结构的有限元模型；其次，将各子结构组装成整体，并按照主副自由度的顺序对系统矩阵进行调整；然后，根据各子结构副自由度与系统主自由度的转换关系，将模型转化成n 组低维的动力学方程；最后，利用系统主自由度对应系数矩阵降阶前后的等价性，分别构造n 组包含阻尼因素的常数转换矩阵，并通过迭代求解获得满足要求的减缩矩阵。对比大部分只能在单一系统内进行模型降阶的技术，本文通过结合子结构技术形成的降阶方法，扩大了可参与降阶的系统领域范围，并且很大幅度降低了参与运算的矩阵维数，便于在有限的计算机资源内进行较大规模的整体有限元模型降阶运算。本文采用两个结构模型降阶算例来验证该方法的有效性。
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针对科学试验设计过程的复杂性，本文分析了正交试验设计方法，并结合认知失调理论，提出了基于认知失调的科学试验设计方法。论文阐述了试验过程中存在的认知失调问题，对失调项进行量化分级。在此基础上，首次尝试采用认知失调理论与正交试验设计的融合策略，实现了对试验方案的科学设计。实验结果表明，本文提出的方法对提高试验设计的科学性具有一定的积极意义。然而，对于认知失调在科学试验设计方法中的稳健性研究仍需做进一步
嗅觉神经系统中的嗅球是气味处理和识别的主要单元，本文通过对嗅球建立基于解剖的网络模型，对嗅球中几种主要的神经元进行数值模拟，研究外界刺激对神经元发放节律的影响，得到每种神经元的电位发放，并分析不同的离子电导对神经元电位发放幅度的影响。特别地，对于不同模式的外界刺激，嗅球对其处理的结果也会有明显的不同，从而可达到识别该种刺激类型的目的，这与嗅觉系统的灵敏性是完全一致的。
在考虑抑制性神经元作用的情况下，利用随机相变动力学理论对由神经振子群组成的神经网络进行相位编码的研究中，我们发现随着抑制性耦合作用的增大，兴奋性集群的发放强度在经历动态平衡以后，发放强度会过渡到某种临界状态。在这种临界状态下，增大抑制性的耦合作用，发放强度会再次经历动态平衡以后逐步趋于一固定值。本文针对这一现象进行计算机模拟仿真研究得出上述三种情况的大致分界区域，从而可以为神经网络中抑制性神经元与
本文基于指尖触压感知物体柔软性的生物物理过程，研究了力觉感知片状柔性材料弯曲柔软性的外围神经编码。以织物为例，首先建立了指尖触压织物表面的接触力学模型，然后引入指尖皮肤中的单个慢适应性I型触觉体（SAIS）的刺激－响应关系和空间分布特征，计算了不同织物弯曲模量下被诱发的SAIs 神经元数和诱发放电率。本研究发现，在一定的接触力下，随织物弯曲刚度的增加，SAIs 神经元的激活数及该群神经元的诱发放电
基于脑电分析的脑死亡判定，我们在以往的研究工作中，采用了独立成分分析（ICA）和部分复杂度分析的方法对采集到的19 名昏迷病人和16 名脑死亡者合计47 次的脑电数据进行处理，并使用概率统计法来评估和测算两类不同的脑电数据,从宏观上得出了昏迷病人和脑死亡者的两类脑电确实具有特征差异的结论。本文在对采集到的病人的脑电数据进行近似熵的分析的基础上，进一步分析动态复杂度，以探索昏迷病人和脑死亡者的两类脑
首先用离散元方法研究了颗粒系统在各向同性挤压和纯剪切状态下粒子间力的分布情况，并与相同条件下的实验结果进行对比。然后模拟了带有不同数目点缺陷的二维颗粒系统在各向同性挤压和纯剪切时候粒子间力链的几何分布特征，并与无缺陷的情况做了比较，发现了点缺陷对颗粒系统力链的几何分布影响规律。
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FEM形式的时域精细算法，是求解线性抛物方程的一种有效数值方法。由于这种算法是分段递进进行的，因此必须计及每离散时段截断误差累积对计算稳定性的影响。本文证明了迭代矩阵的特征值全部小于零, 由此保证FEM形式的时域精细算法是无条件稳定的，并通过数值算例进行了相关说明。
针对含接触热阻温度场问题建立了一种单变量间断Galerkin 有限元格式。间断Galerkin方法允许场变量在单元界面上存在间断，通过定义在单元界面上的数值通量以及稳定项来考虑场变量的间断效应，且接触界面上的数值通量由接触热阻的定义式给出，稳定项则以罚函数的方式实现界面场变量的弱连续。数值算例表明，本文建立的间断Galerkin 方法不需要引入附加的界面单元便可以很方便且准确地模拟由接触热阻引起的