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.     

余能原理基面力元法在重力坝应力分析中的应用

介绍了二维线弹性问题的余能原理基面力元法。该方法以基线力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。通过重力坝算例与平面4节点等参元（Q4模型）和平面4节点减缩积分单元（Q4R模型）的对比分析,探讨了基面力元法应用于重力坝应力分析的可行性。数值分析结果表明,基于余能原理的基面力元法具有较高的计算精度,可以应用于重力坝应力分析问题,有较广阔的应用前景。     

基于基面力概念的新型势能原理有限元方法

针对势能原理有限元方法中单元刚度矩阵的显示表达问题,从基面力的概念出发,利用单元刚度矩阵显示表达式,建立了基于基面力概念的势能原理有限元法的数学模型,编制出MATLAB语言的有限元程充序,将该方法应用于解决一些典型的弹性理论问题,进行了各种形状单元的对比计算和分析,数值解与理论解相吻合,从而验证了该方法的可行性.     

一个极限分析广义余能原理

本文在刚塑性体最小余能原理(有时称为Hill原理)的基础上,用Lagrange乘子法,解除其全部约束条件,建立了一个用于极限分析的广义余能原理,并进行了证明。     

一个新的薄板弯曲三类变量广义余能原理

本文在薄板弯曲最小余能原理的一种新提法的基础上,用 Lagrange 乘子法,解除包括广义应力—应变关系在内的全部约束条件,建立了一个新的三类变量的薄板弯曲问题广义余能原理,并进行了证明。     

四节点基面力元（BFEM）模型计算性能研究

在单元柔度矩阵表达式的基础上,依据已推导出的空间任意多面体单元柔度矩阵的具体表达式和利用La-grange乘子法推导出的以基面力为基本未知量的线弹性问题的余能原理有限元控制方程的张量表达式及节点位移表达式,以四节点四边形单元应用为例,通过大型有限元软件ABAQUS对比该算法与传统位移有限元法的精确性和稳定性。     

橡胶混凝土受压破坏机理的余能基面力元分析

建立橡胶混凝土二维混合随机骨料模型，基于余能原理基面力元法对橡胶混凝土的细观力学性能进行分析，获得了应力-应变曲线图、破坏过程图和最大主应力、应变云图，模拟了橡胶混凝土破坏过程，分析了橡胶混凝土受压破坏机理，并探究了橡胶颗粒的不同粒径及掺量对橡胶混凝土抗压强度的影响。结果表明，抗压强度随着橡胶掺量的提高，明显降低。相同掺量下，采用大粒径的橡胶颗粒可以使抗压强度略有提高。破坏最开始发生于橡胶颗粒较为密集区域，故而在配置橡胶混凝土时应尽量将橡胶颗粒分散均匀。该模型为分析并预测橡胶混凝土的细观力学性能提供了新方法。     

拉氏乘子法在广义变分原理和有限元素法中的应用

在弹塑性力学的广义变分原理的研究中,广泛应用Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子法,我国学者对Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子是否唯一的问题进行了有益的讨论。本文通过研究弹性力学的广义变分原理,讨论了从一个角度看问题,Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子是唯一的,从另一个角度看问题,Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子又是不唯一的,两种观点反映了同一事物的两个不同的侧面。通过研究有限元素法中的位移杂交的混合元模型和应力杂交的混合模型,论述了有时有某个局部区     

最小余能原理在楔形变截面杆动力分析中的应用

本文应用最小余能原理的理论及方法对楔形变截面杆进行动力分析。具体地计算了楔体及平头楔体悬臂杆的固有频率，并讨论了变截面深梁中剪力及挤压应力对固有频率的影响。     

能量原理在动力学分析中的应用

线弹性体中的势能原理和余能原理,只适用于物体或结构在给定约束条件下处于稳定平衡状态情况,而在一般情况下动力学问题不可能存在稳定平衡状态。因此在动力学中怎样应用能量原理是工程技术人员所关注的问题。通过实例,把能量原理巧妙地加以运用,并将势能原理与余能原理进行比较,找出两者的主要区别和联系,从而为工程设计人员提供比较简单的近似算法。     

基于Lagrange乘子法神经网络求解弹塑性力学有限元问题

根据人工神经网络的基本优化机理，研究了基于Lagrange乘子法神经网络求解弹塑性力学有限元问题．该神经网络对弹塑性力学有限元问题模型的不等式约束直接进行处理，无需添加松弛变量，降低了网络模拟和硬件实现的复杂程度．还分析了该神经网络的收敛性和稳定性．最后对一个简单弹塑性问题进行了数值仿真，计算结果表明了该神经网络求解弹塑性力学有限元问题的可行性．     

基于Lagrange乘子法神经网络求解弹塑性力学有限元问题

根据人工神经网络的基本优化机理,研究了基于Lagrange乘子法神经网络求解弹塑性力学有限元问题.该神经网络对弹塑性力学有限元问题模型的不等式约束直接进行处理,无需添加松弛变量,降低了网络模拟和硬件实现的复杂程度.还分析了该神经网络的收敛性和稳定性.最后对一个简单弹塑性问题进行了数值仿真,计算结果表明了该神经网络求解弹塑性力学有限元问题的可行性.     

基于显式有限元的轨道车辆撞击能量吸收研究

吸能装置是提高轨道车辆耐碰撞性能的关键部件.将金属切削加工技术应用到轨道车辆的被动安全防护上,提出利用切屑的生成过程吸收列车的撞击能量,作为新型吸能装置的吸能原理.建立了金属薄壁结构切削吸能过程的三维显式有限元模型,分析了刀具的前角对薄壁结构切削吸能性能的影响,并与金属薄壁结构的压缩吸能进行了比较.结果表明,金属切削吸能过程是理想的轨道车辆撞击能量吸收过程.     

具有碎石基层的沥青路面结构的非线性有限元分析

对具有碎石基层的沥青路面结构,采用8节点等参元的弹塑性有限元模型,分析了路面结构的变形、应力及塑性区域.分析结果表明,均布车载下该结构的最大位移发生在路面面层的对称轴上,这与采用弹性层状体系设计沥青路面的最大弯沉点位置一致;最大主应力发生在沥青面层底部且最大塑性应变发生在对称轴上,塑性影响区在离对称轴3.5倍当量圆半径的范围内.与经验公式相比,该计算结果合理,为揭示沥青路面的实际工作状态提供参考.     

用有限元计算底排弹复杂弹体变形的处理方法

从线性弹性体动力学方程出发,利用应力应变本构方程,并且针对底排弹弹体结构复杂,在发射时所受载荷复杂的特点,就如何使用有限无方法进行应力应变分析,运用了“边界变形位移限量”的实用工程处理方法．简化了有限元法在工程计算中的载荷和边界问题．利用此法,对某厂的远程弹进行了实例计算,计算结果是正确的,并已由工厂做了验证．