刚性有限元与有限元耦合求解方法

提出刚性有限元（ＲＦＥＭ）与有限元（ＦＥＭ）耦合求解方法，从能量原理导出耦合矩阵方程，通过极限分析算例说明了该方法的可行性及有效性。     

无需裂尖增强函数的扩展比例边界有限元法

扩展有限元法(XFEM)在模拟裂纹扩展时无需进行网格重构,但需预先获得裂尖解析形式的渐进解去构造复杂的增强函数,在形成单元刚度阵时常需采用特殊的数值积分技术;比例边界有限元法(SBFEM)作为一种半解析的方法可以高精度地由统一的公式直接求出广义应力强度因子而无需预先知道应力奇异的类型。将二者相结合,建立扩展比例边界有限元法(X-SBFEM),可提高算法处理复杂断裂问题的能力。该方法利用SBFEM描述裂尖的奇异应力场而在裂纹主体段仍用传统的XFEM模拟。随后,从虚功原理出发,推导了在裂纹面受荷载作用时,裂尖超单元的等效节点荷载以及位移场和应力场的求解公式。数值算例中,求解了半无限大板在裂纹面受各种分布荷载作用下的应力强度因子及矩形板的裂纹扩展问题,计算结果显示X-SBFEM是有效的。     

用局部间断伽辽金有限元法分析渗流场

把局部间断伽辽金有限元法(LDG)运用到渗流分析中,编制了LDG法渗流分析的计算程序,运用该程序对均质或非均质渗流场分布进行分析,把所得结果与解析解或一般有限元法所得结果进行比较,证明LDG法在渗流分析中是十分有效的。     

结构不确定性分析的集合有限元法及其应用

用非概率凸集模型[3,4]反映结构参数的不确定性,结合响应面有限元法和优化理论,提出进行结构不确定性分析的集合有限元方法;该方法能解决不确定性数据信息较少、参数概率统计特性无法给出的结构可靠性问题,对于大型复杂结构不确定性分析有重要的意义;简述了响应面有限元法和非概率凸集模型,并对两种常用的凸集模型进行了比较,然后介绍了集合有限元法及其应用.     

悬移质泥沙有限元模型初探

本文针对传统有限元方法在求解以对流作用为主的泥沙运动方程时所遇到的困难，分别采用迎风有限元和特征有限元法进行耦合求解。通过数值实验证实两种方法可以很好地处理对流项，其中尤以特征有限元法为最优。尽管目前该方法计算耗时稍多，但随着硬件技术的发展，将得到广泛的应用。     

斗轮堆取料机结构有限元分析

本文以DQ 2400/3000·35斗轮机为实例,探讨了斗轮机结构有限元分析模型的建立、迫界处理及计算顺序。介绍了SAP5大型结构分析程序在该类结构静态、动态分析中的使用和后处理方法,并对电算与电测结果作了对比分析。     

胡佛坝的新升降机

正 为了改进旅游设施,美国垦务局决定在胡佛坝建一新的升降机竖井。现有的升降机设备是30年代建坝时修的,当时没有按现在高峰季节每天游览坝的成千上万的旅游者来设计。新在630ft 深20ft 直径的竖井将提供从新的旅游中心到地下平硐的升降机进出口,使人们能旅游参观 Nevada 厂房和主要的 Nevada 发电压力钢管。     

基于随机有限元方法的拱坝可靠性分析

在不影响计算精度的前提下，经过大量敏感性分析，结构的弹性模量和泊松比与其它荷载和抗力的随机变量相比较，其敏感性很小，可不作随机变量分析。这样，可使得计算时间以及计算的复杂性大大降低，从而使随机有限元方法能够便利的应用于水工结构的可靠性分析中。对于可靠性分析，本文采用将随机有限元方法与可靠度计算方法分别计算，再循环迭代，并采用荷载列阵判别式。使计算精度有较大提高，并可相应的控制计算时间。     

调压井结构内力计算研究

针对目前水电站调压井结构向体形巨大化、地质条件多样化、受力条件复杂化发展的方向,内力计算方法对调压井安全性和经济性非常重要。通过结构力学法、线弹性有限元法和非线性有限元法3种方法计算,分析计算调压井结构的受力特征。结果表明:调压井的内力自上而下逐渐增加,较大内力在井筒与底板相接处,最大内力在压力钢管开孔下缘点。调压井底板的内力由板中心向外增大,在底板与井筒相接处内力较大。经这3种计算方法比较,非线性有限元法计算内力最小,配筋量最小。因此非线性有限元法精准反映结构实际受力情况,使调压井结构配筋最经济和合理,使选定调压井的结构为最优结构。     

基于有限元法的重力坝可靠度分析

本文探讨了以有限元法为基础的重力坝可靠度分析方法，并以我国某重力坝为例进行了可靠度计算，所得结果合理，表明本方法是分析重力坝可靠度的一个较好方法。     

滑动轴承非牛顿流体动力润滑的有限元数值分析

本文采用有限元方法对适用于幂律非牛顿体润滑的近似Reynolds方程进行了数值分析,并提出了一种有限元计算中处理Reynolds边界条件的方法——压缩总刚法。计算了径向轴承在各种长径比下,采用流动指数n<1(伪塑性流体)、n=1(牛顿流体)以及n>1(膨胀型流体)润滑时的油压分布与承载量以及偏位角,计算结果与文献[1]用有限差分法所得结果比较,非常吻合。     

SUPG方法解粘弹性流动问题

高Ｗｉ数下粘弹性流动的数值模拟一直是一个比较困难的研究领域，这主要是因为控制方程类型向双典型转变，常规Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元不适用于离散双曲型问题，计算结果产生失真振荡。本文采用原始变量的Ｎ－Ｓ方程和Ｏｌｄｒｏｙｄ－Ｂ本构方程，采用ＳＵＰＧ方法离散本构方程，计算了绕圆管内一珠的流动。计算结果表明，ＳＵＰＧ方法可以成功地用于离散本构方程，使计算的极限Ｗｉ数达到１．９。