轧制问题的边界单元法解

本文假设轧件处于平面应变条件下,轧辊与轧件之间为粘着摩擦,用刚塑性边界单元法计算了平板轧制过程的单位压力和轧制力,并与实验结果及有限单元法的计算结果进行了比较.     

FAST反射面单元在索网变位中的碰撞分析

500 m口径球面射电望远镜采用柔性索网作为反射面支撑结构,反射面单元通过专用机构与索网连接,促动器连接下拉索控制索网,实现主动变位。在变位中,反射面单元要自适应于索网的各种变化,同时避免发生碰撞。为了给变位整体运行提供冗余保障,得出反射面单元碰撞分析基本机理及准则,基于索网与反射面单元的结构关系,将反射面单元的碰撞分析转化为对应主索单元的应力分析。通过设定条件下主索单元应力计算方法,对相关反射面单元碰撞问题进行分析。提出了正常变位情况下判别反射面单元碰撞的基本准则。通过计算变位后主索应力变化,提出分析判断正常变位反射面单元碰撞的方法,并提供了分析算例与结果。一定程度初步说明了正常变位条件下索网及反射面变位的合理性。     

倾斜地下水含水层3维简化数值模型

针对倾斜含水层三维简化数值模拟问题,提出了柱体单元水头梯度平均面的概念,建立了倾斜非等厚柱体单元水头梯度平均面的计算方法。以水头梯度平均面为基础,进行柱体单元水量均衡计算,得到不规则柱体单元的侧向流量项和弹性释水项,含水层层间水力联系通过有限差分法进行计算,由此建立倾斜含水层三维简化数值计算模型,运用该模型模拟了不同条件下地下水运动状态,将模拟结果与通用地下水模拟软件Visual Modflow和Feflow进行对比分析,模拟得到的水头结果正确、合理、处理边界更加方便,计算效率较高。     

适用于大变形分析的平面协调梁单元

常用的平面欧拉梁单元位移插值模式应用于大变形问题的T.L.有限元分析时，不能满足单元间转动位移协调要求，降低了有限元的求解效率和计算精度.针对该问题，导出了Lagrangian描述下平面梁单元节点转角和位移导数间的关系，根据单元间平动位移和转动位移的协调条件构造出大变形梁单元的位移插值模式.在此基础上给出了单元Green应变的表达式，并基于虚功原理得出了平面欧拉梁大变形条件下的有限单元列式.编制了采用修正牛顿法求解的有限元程序，通过数值算例验证了单元的合理性和有效性.计算结果表明，该单元具有计算量小、计算精度高的优点.     

基于块体元的塑性极限下限法在拱坝坝肩稳定分析中的应用

将块体单元法与极限分析下限法相结合,提出了拱坝坝肩稳定的块体单元极限分析下限法.借助于块体单元法离散计算区域,通过块体系统静力场在结构面上满足Mohr-Coulomb屈服条件、应力边界条件以及在块体单元上的力矢力矩平衡原理,构成求解拱坝坝肩强度储备安全系数下限解的数学规划模型,模型的求解采用内点法.最后研究了一个楔形体算例和青龙拱坝左岸坝肩实例,通过比较块体单元下限法计算结果与刚体极限平衡法计算结果,验证了该方法的可行性.     

单元类型对疲劳裂纹二维弹塑性有限元模型的影响

用弹塑性有限元方法,以较少的单元建立模拟循环载荷下高强铝合金疲劳裂纹扩展的二维模型,计算塑性区尺寸、裂尖应力场及位移场等裂尖参数的有限元结果,与断裂力学和弹塑性力学公式计算的理论值进行比较,利用ABAQUS软件,分析不同单元类型对裂尖参数的影响,确定不同条件下计算精度较高的单元类型。     

钢筋混凝土非线性有限元若干问题分析

本文用非线性弹性增量理论编制了钢筋混凝土平面问题非线性有限元受力全过程计算程序,并对钢筋混凝土浅梁和深梁进行了计算。在此基础上对迭代收敛条件、混凝土开裂单元处理方法、开裂单元剪应力释放及不同迭代解法进行了计算比较。并归纳山一些初步意见。     

求解间断边值问题的重心插值单元配点法

按照间断边值问题的连续区间划分计算单元,在每一个单元上采用重心Lagrange插值近似未知函数,得到每一个单元上的微分矩阵。利用微分矩阵离散微分算子,得到每一个单元上微分方程的离散代数方程组,组装得到边值问题求解的整体代数方程组。将边界条件和单元间的连续性条件,利用微分矩阵离散为代数方程,采用置换法施加边界条件和单元间的连续性条件,得到修正的代数方程组,求解代数方程组得到节点处的函数值。二阶和三阶间断边值问题的数值算例验证了本文方法的有效性和计算精度。     

非稳态热传导问题的边界元解法

采用与时间无关的基本解和分离变量法,建立了非稳态热传导问题的积分方程、边界积分方程及它们的离散型方程。把复杂的域积分有效地转化为边界积分。给出了几种坐标函数和便于编程的计算格式,并在无参考程序的条件下编制出二维常单元和三维四边形单元的计算程序。     

无单元法在求解平面稳态温度场中的应用

用无单元法来求解平面稳态温度场的第一类边值条件及混合边值条件问题，并编制相应的计算程序，通过算例与有限元方法的解答进行比较，结果表明，无单元法解决平面稳态温度场的精度是令人满意的，无单元法用于解决平面稳态温度场是合理可行的。     

二维热弹性问题的边界元分析及其应用

本文直接用权函数将边界条件引入形成三类边界条件下的温度场的积分方程,用常数元和线性元数值上实现了D. J. Denson提出的方案,并对D. J. Denson的提法进行了改进。对二维问题通过算例进行了分析比较。探讨了温度场和热弹性问题的积分方程对无穷远处的边界条件的适应性问题,用分区法和弹性抗力法对热弹性力学的外问题的边界条件进行了处理。数值计算结果表明,本文的方法可靠,精度高。     

履带起重机臂架有限元分析方法

根据桁架钢结构的受力特点 ,采用变截面梁单元模拟起重机臂架整体结构 ,建立了一种有限元简便分析方法 ,对履带起重机臂架结构的受力状况和应力特性进行了系统地分析 ,确定了危险工况 .对危险工况在各载荷组合作用下臂架结构的应力分布进行了详细的有限元法分析 ,并对其强度进行了评定 .结果表明 ,有限元简便分析方法可以反映臂架的整体应力状态 ,而有限元详细分析则可更好地反映臂架受力的局部特性     

A new technique of combining accretion by cyclone separator and scattertube for tailings dams

A new technique of combining accretion by cyclone separator and scattertube for tailings dams was devel-oped according to laboratory experiment, model experiment and spot experiment technology. Three tailings dams were successfully constructed by the new technique. The results of engineering geological exploration, static and dy-namic test and stability analysis on Baizhishan tailings dams prove that the new technique improves structure and sta-bility of the dams and working conditions compared with the traditional technique. The thin layers of fine-grained soils are greatly reduced, fine tailings sand is solid to make the dam stable and seepage conditions are well improved,the immersing line of the dam descends. In addition, the stability and liquefaction resistance of tailings dams are strengthened remarkably. The interior stress is compressive stress, stress level of every element is less than 1.0 and safety coefficient of every element is greater than 1.0. The safety coefficient against liquefaction of every element of tailings dams is greater than 1.5 according to the analysis of seismic response by finite element method.     

分析纤维增强层合板固有特性的动态有限元

本文提出了一种用于分析正交各向异性的纤维增强层合板之固有特性的动态有限元。考虑层板的特点,采用八节点四十个自由度的矩形单元.构造了满足单元边界条件的动态位移函数,导出了动态元意义下的层板单元特性。据此编制了层板固有特性的动态元分析程序。将实例分析结果与常规元分析结果、实验结果进行了比较,表明在层板固有持性分析中动态有限元法较之于常规有限正法有一定的优越性。     

空间杆系结构的有限元非线性分析

推导建立一种用于空间杆系结构非线性计算的多结点空间等参杆单元。这一单元动用了有限位移的增量理论，引入了等参元的概念，结合材料的非线性模型可有效地解决空间杆系数结构的非线性分析计算问题，能更好地处理空间曲杆，在处理非线性计算时采用了以单元内积分点的非线性状态综合描述单元非线必状态的方法。     

基于ACM单元的Hamilton体系下薄板弯曲问题

基于弹性薄板弯曲问题的Hamilton体系变分原理，将有限元方法引入到Hamilton体系下的板弯曲问题，对位移、应力分别采用不同的插值方式，区域离散后得到刚度方程。以ACM单元为基础，发展了一种新单元，推导了有关公式，编程并计算了有关算例，结果表明基于Hamilton体系的有限元单元的有效性与精确性。     

钢板筒仓稳定屈曲分析

对空仓和实仓2种状态下不同壁厚的钢板筒仓进行了有限元屈曲分析,结果表明空仓的有限元临界屈曲应力与理论解接近.如果将有限元临界应力乘以<粮食钢板筒仓设计规范>中的筒仓失稳破坏稳定系数,再乘以初始缺陷影响系数0.5,则所得结果与规范一致,所以通过有限元计算可以获得筒仓的许用临界屈曲应力.     

弹引系统动态特性有限元分析

提出一种基于有限元分析的弹引系统动态特性计算方法.采用预紧单元对弹体和引信的耦合部位进行网格划分,对不同拧紧力时弹引系统的动态特性进行模拟.在相同的激励环境下,对某弹引系统进行了有限元数值计算和实测锤击试验,试验结果表明,所采用的有限元分析方法精度较高.     

基于基线力概念的平面4节点余能有限元模型

针对二维问题,以基线力为状态变量表征物体的受力状态,以其对偶量位移梯度表征物体的变形状态,提出了一种基于余能原理的平面4节点有限元模型.利用基线力概念构造了单元的余能,通过Lagrange乘子法松弛单元域内的平衡条件,得到一个基线力表达的修正余能原理.在假设平面单元每一个边上的力为均匀分布的条件下,推导出一种平面4节点有限元列式.运用MATLAB语言编制出相应的余能原理有限元分析程序.数值算例结果表明,该类单元精度高,对网格畸变不敏感.