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蔡元奇

1.动力学反问题中识别理论及应用研究；2.有限元理论及应用研究；3.基于分布式光纤测温技术的温度场重构及实时温度场仿真理论研究；4.岩土工程中的数值方法；5.空间结构计算理论研究。

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姓名：蔡元奇
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担任导师情况：
学位：
学术头衔：

博士生导师
职称：-
学科领域：

统计力学
研究兴趣：1.动力学反问题中识别理论及应用研究；2.有限元理论及应用研究；3.基于分布式光纤测温技术的温度场重构及实时温度场仿真理论研究；4.岩土工程中的数值方法；5.空间结构计算理论研究。

个人简介

蔡元奇，男，1963年08月出生，汉族。1985年毕业于东北工学院（现东北大学）机械强度专业（本科）；1987年毕业于东北工学院（现东北大学）一般力学专业（研究生，硕士）；2004年毕业于武汉大学岩土工程专业（研究生，博士），现为武汉大学教授，博士生导师。

学术兼职为：国际计算力学学会会员；

主要研究方向：
1.        动力学反问题中识别理论及应用研究；
2.        有限元理论及应用研究；
3.        基于分布式光纤测温技术的温度场重构及实时温度场仿真理论研究；
4.        岩土工程中的数值方法；
5.        空间结构计算理论研究。

参与项目获奖情况:
1)        2004年东深输水工程结构与地基分析，广东省科技进步特等奖;
2)        2005年抽水蓄能电站厂房结构振动分析，中国水电顾问集团公司科技进步一等奖;
3)        2006年外掺MGO砼不分横缝快速筑拱坝新技术应用研究, 广东省科技进步一等奖.

近5年来发表论文30余篇，EI收录10余篇。论文主要发表在《振动工程学报》，《岩石力学与工程学报》，《计算力学学报》，《岩土力学》，《震动工程与工程震动》，《武汉大学学报（工学版）》等重要学术刊物上。

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2011-06-27

【期刊论文】基于逆向滤波器的动态载荷时域识别方法

蔡元奇，朱以文

振动工程学报，2006，19（2）：200～205，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

动态载荷的时域识别方法由于涉及到载荷与响应的复杂卷积关系，是难度较高的复杂的反分析问题。目前针对离散系统的方法都是建立递推连锁计算格式来进行的，递推连锁计算格式的缺点是对初值敏感和误差累积。本文建立了基于结构动力问题的逆向滤波器的计算格式，从根本上解决了初值敏感和误差累积问题，从而提高了数值计算稳定性和动态载荷识别精度。由于使反分析过程转化为类似正分析过程，使文中提出的方法有应用方便、计算效率高的特点，并为动态载荷的实时识别技术建立了理论基础。

动态载荷识别，时域分析，滤波器，反分析，不适定性

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2011-06-27

【期刊论文】动态载荷识别中的模态确定方法研究

蔡元奇，朱以文，刘礼华

振动工程学报，2006，19（4）：543～547，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

提出了模态选取概念, 这一概念比目前所采用的模态截断概念合理；在此基础上提出了反分析中模态选取的准则，并给出了相应的公式。大量算例表明，采用本文提出的准则和公式可以防止因模态选取不当而产生的伪解，避免计算中的数值病态，明显提高了动态载荷识别的成功率和精度。

动态载荷识别，模态选取，模态截取，数值病态

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2011-06-27

【期刊论文】评估结构抗震性能的能量方法

蔡元奇，朱以文，黄建中，黄克戬

地震工程与工程振动，2003，23（4）：64～68，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

在抗震概念设计中，虽然确立了一些准则，但这些准则基本上是定性的，目前尚缺乏简明的定量评估准则。本文结合抗震设计规范提出了一种对结构抗震性能评估的能量方法，可用于抗震设计方案的定量评估和比较，以及场地对结构影响的定量评估，减震方案的评估。该方法在实际工程设计中的应用取得预期效果。

结构抗震，抗震性能评估，能量方法，响应谱，场地特征周期

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2011-06-27

【期刊论文】动荷载反分析的模态选择方法

蔡元奇，朱以文，韩芳，许凯

固体力学学报，2006，27：78～81，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

提出了动态载荷识别中新的确定模态的准则与实施方法。提出了模态选取概念，在此基础上提出了反分析中模态选取的准则，并给出了相应的公式。大量算例表明，采用该文准则和公式可以防止因模态选取不当而产生的伪解，避免计算中的数值病态，明显提高了动态载荷识别的成功率和精度。

动态载荷识别,，模态选取,，模态截取,，不恰当模态

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2011-06-27

【期刊论文】一种基于反应谱理论的结构抗震性能能量判据

蔡元奇，俞新，，卫军

化肥设计，2005，43（6）：17～19，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

基于弹性反应谱理论，提出了一个用于评判结构抗震性能的能量判据，导出了相应的计算公式。其基本思想是通过计算地震时经地面输入到结构体的势能，对不同设计方案的抗震性能做出评判。采用本文提出的方法，对工程实例进行了计算，结果表明，该能量判据在工程方案的比选和优化方面较具实用价值。

抗震性能，反应谱，能量判据，方案优选

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2011-06-27

【期刊论文】Random finite element analysis of large deformation problems of space trusses

蔡元奇， Zhu YiwenA Li WeiA Cai YuanqiA

Montréal, Québec, Canada 5-8 juin 2002/June 5-8, 2002，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

The randomness of external loads of a truss structure is introduced into the functional expressions; a unified variational principle of random variables is proposed by using a second order perturbation method. In the total Lagrangian coordinates, an integration scheme of random finite element analysis of large deformation problem of space trusses is derived. Numerical examples show that the method has advantages of simple and convenient implementation of programming and high efficiency in calculation.

random finite element， variational principle， perturbation method， geometrical nonlinearity

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2011-06-27

【期刊论文】基于解析性质的等参有限元逆变换高效算法

蔡元奇，朱以文，李伟

武汉大学学报（工学版），2002，35（2）：62～65，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

由于等参元不存在逆变换的显式。所以在有限元分析的列式中部回避等参元逆变换。但是在工程分析中，尤其在涉及两个物理场的耦台争析中。庄拄去遇到等参逆变换的需求。文章从两种常见的四节点平面等参元和八节点空间等参元入手。通过舒析等参变换的解析性质, 提出了一种等参有限元逆变换的新算法，该算法具有简便，高教和高情度的特点，便于在实际工程中应用。

等参元，局部坐标，逆变换，解析性质

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2011-06-27

【期刊论文】交界面非协调网格连结的新约束方程法

蔡元奇，朱以文，徐晗

武汉大学学报（工学版），2003，36（6）：47～50，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

提出交界面网格非协调的定义，论述经典的约束方程法由于强加位移模式而使交界面处变得刚硬所带来的误差，因此该算法需要进一步改进在已经解决等参逆变换的前提下，提出了新的约束方程法，实现了非协调网格之司的位移协调，从而提高了计算精度，并通过实例证明了方法的合理性和可行性

有限元，非协调网格，运动协调，几何协调，等参逆变换

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2011-06-27

【期刊论文】碾压混凝土重力坝温度场实时仿真技术研究*

蔡元奇，韩芳，朱以文

重庆建筑大学学报，2006，28（6）：65～67，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

建立在理想状态的温度场仿真分析可以反映实际温度场的变化规律，但是施工过程中一些偶然因素会导致仿真出现偏差。论文结合分布式光纤测温技术和有限元技术，以百色碾压混凝土重力坝为实例，通过采用实测数据修正温度场初始条件的方法，得到实测数据、理想仿真数据及实时仿真数据的对比曲线。结果表明修正后的实时仿真更能准确反映温度场变化规律，对温度控制更具有指导意义。

碾压混凝土重力坝，温度场，实时仿真，有限元

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2011-06-27

【期刊论文】基于滑移线场理论的边坡滑裂面确定方法

蔡元奇，朱以文，吴春秋，

岩石力学与工程学报，2005，24（15）：2609～2616，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

发展了一套基于滑移线场理论，并根据有限单元法的计算结果来确定边坡滑裂面的数值模拟方法，在此基础上研究了流动法则对边坡稳定分析的影响。该方法可以考虑弹性区与塑性区的区别，并可以考虑不同的流动法则。给出了滑移线方向场数值模拟的具体方法和由滑移线方向场追踪滑移线的方法，提出安全系数最小的滑移线即为边坡的滑裂面。算例证明了方法的有效性。研究结果表明，对于无约束的天然边坡，自重作用下其安全系数受流动法则的影响较小，而滑裂面的位置随流动法则的不同而不同；当坡项有荷载作用时，尤其是边坡的稳定性主要由坡项荷载决定时，无论是安全系数还是滑裂面，流动法则的影响均很大，采用相关联流动法则可能会高估边坡的稳定性。

边坡工程，滑移线场理论，边坡稳定，滑裂面，弹塑性有限元，非关联流动法则