空间有限元单元网格自动生成

通过分析空间八节点、二十节点六面体单元节点信息及单元定义的生成原理,用C语言编制的网格自动生成程序FEMPRE3D．C可以根据输入的极少量数据自动生成繁琐的空间网格信息,供空间有限元问题计算之用．     

平面有限元单元网络自动生成

本文通过对平面三角形单元、四边形单元了点信息及单元定义的分析,用Ｃ语言编制了能自动生成平面三节点三角形单元,四节点,八节点四边形单元的有限元问题的前处理,程序ＦＥＭＰＲＥ２Ｄ．Ｃ,通过使用ＦＥＭＰＲＥ２Ｄ．Ｃ程序可大大节省数据录入人员的工作量,减少准备数据的时间,并能消除录入数据时可能发生的错误,从而为正确解决工程问题提供可靠的保证。     

采用面积坐标的四结点四边形膜元

四边形面积坐标克服了等参坐标的一些缺点,如一般等参坐标不能用直角坐标的有限项来表示,单元刚度矩阵通常得不到发显式等。同时四边形的面积坐标体系也可以与三角形面积坐标相互沟通,为四边形和三角形两类不同单元局部坐标格式的统一,提供了有效手术,本文采用四边形面积坐标体系,应用广义的协调方法,在文献「１」的基础上构造出一个四结点四边形平面问题单元ＭＡＧＱ４．算例表明,该单元是收敛、可靠而且具有较好精度的平面     

基于绝对节点坐标法的高次插值梁单元建模

针对传统绝对节点坐标平面梁单元存在泊松闭锁的问题,研究平面高次插值梁单元.在多项式位移模式中,基于帕斯卡三角形理论,采用与x2项共用系数的方法引入y2项,建立含有y2项的绝对节点坐标高次插值梁单元模型.实例计算结果与传统绝对节点坐标平面梁单元的计算结果比较说明,在泊松比不为零的情况下,绝对节点坐标高次插值梁单元的计算结果明显好于传统绝对节点坐标平面梁单元.因此,含y2项的绝对节点坐标平面梁单元可有效缓解传统绝对节点坐标平面梁单元的泊松闭锁问题.     

型钢热轧全过程有限元仿真

提出了一种适用于型铜轧制及其类似过程的六面体网格重构方法。利用基于变步长中心差分格式的显式积分方法分析瞬态轧制过程；提取稳态单元集节点形成截面网格；利用隐式积分方法分析轧制道次间隙瞬态温度场；对型钢断面进行平面四边形网格划分并映射节点温度数据；利用六面体单元构建有限元分析模型，映射单元节点的温度、积分点的等效塑性应变，进行数值分析。     

六节点三角形单元预测瓦斯含量研究

为提高预测瓦斯含量的精度,利用六节点三角形有限单元法进行预测.通过理论推导,构建了采用六节点三角形单元法预测瓦斯含量的计算模型,根据计算模型编制了C++语言计算程序,并应用于大平矿区瓦斯含量预测.预测结果与实测瓦斯含量相比较表明,六节点三角形单元模型预测瓦斯含量的误差为-10.07%～8.06%,比三节点三角形单元模型预测误差-19.4%～8.79%小.因此,应用六节点三角形单元模型能够有效提高瓦斯含量预测精度.     

三角形四边形混合网格上的数据后处理方法

结合三角形和四边形混合网格的特点,提出了一种混合网格上数据后处理的方法。该方法通过顺序地寻找单元边上的数据插值点从而形成多边形,然后赋予不同颜色来映射不同数据值。该方法对三角形和四边形采用相同的计算方法,从而适合混合网格上的数据显示。以OpenGL图形库为开发工具对方法进行了验证,并给出实验结果。该方法也可应用于三维网格的数据后处理。     

裂纹尖端场一种新的奇异元研究

提出构造奇异单元的一种新方法,引入8节点四边形单元,通过退化为6节点三角形单元,从而构造出表达裂纹尖端的奇异性的奇异元;给出了应用ANSYS计算应力强度因子的具体实施步骤,计算结果与理论值进行对比,表明该方法的可行性与可靠性.     

一种高性能二维有限元网格剖分软件

在通用有限元软件中,网格自动剖分是一个必不可少的重要组成部分。作者基于改进的 Delaunay剖分算法,研制了一种高性能二维有限元三角形网格剖分软件 TRIANG2D。在研制过程中,作者改进了利用加权平分法设置内部节点的方法;提出了两种单元形状修正措施;利用插值法解决了任意曲线边界场域的剖分问题。TRIANG2D 适用于任意复杂的平面场域,具有通用性强、输入数据少、使用方便的特点和剖分网格疏密连续过渡、单元形状理想等优点。     

光滑的等值线生成算法

为了生成四边形网格的等值线,通过引入虚节点将四边形网格剖分为四个三角形实现对四边形网格上等值线的生成方法避免了等值点的跟踪,但是当网格尺寸太大时,得到的等值线拐点太多,不光滑,本文利用Bezier曲线对等值线进行逼近,从而得到了光滑的等值线.     

无单元法在二维土体固结中的应用

基于滑动最小二乘近似的无单元法摆脱了有限元法节点和单元之间彼此联系的约束，具有只需节点信息而不需单元信息的特点，故信息简单，可以求解复杂边界条件的边值问题，也很适用于岩土工程数值分析．文章对影响无单元法求解精度的关键因素——节点的分布进行了讨论，提出了规则节点与随机节点相结合的节点分布方法；其次，将无单元法与微分方程等价性相结合，导出了用无单元法表示的土体固结方程；最后，利用所提出的节点分布方法对一个一维函数进行了模拟，紧接着又对一受均布局部荷载作用的平面应变二维土体进行了算例分析，验证了该方法的有效性与合理性，同时也说明了无单元法在处理土体固结方面的可行性.     

环境温度影响下基于结构连续位移曲率组合的损伤识别方法

目的寻找对环境温度不敏感的损伤特征指标,消除环境因素在结构健康监测和损伤识别方法应用过程中的影响,准确识别损伤发生和定位损伤位置．方法对静力作用下的结构位移进行中心差分求取结构各节点的位移曲率,将任意相邻三个节点间静位移曲率进行线性组合构建新的损伤指标．利用北京一年的实测温度数据模拟环境温度变化,通过一个简支钢梁的仿真算例验证方法的有效性．结果算例中梁上各节点损伤指标不随温度的变化而变化,在损伤单元相邻两节点处出现正向跳跃,与损伤单元相邻的左右两单元的外侧节点处出现负向跳跃,而更远处的未损伤单元节点处的损伤指标则始终保持在0值附近波动,据此损伤单元得到准确定位．结论利用结构连续位移曲率组合的损伤识别方法可以有效消除环境因素的影响,准确识别损伤发生和定位损伤位置,无需结构健康状态基准数据,具有一定的噪声鲁棒性．     

耦合结合面特性的重型数控龙门机床的建模

针对重型数控龙门机床中存在的大型结合面,提出了一种结合面建模的新方法.该方法基于有限元理论,对结构件和结合面分别进行建模.在结构件建模中将连续体有限元离散,在2个结构件结合面处划分足够密集且一一对应的单元和节点;在结合面建模中,采用2节点12自由度的单元对2个结构件结合面一一对应的节点进行连接,建立了2个子结构结合面处节点间拉伸、压缩与扭转关系的结合部空间单元模型,完成了结合部建模和子结构模型耦合.利用该方法并基于HYPERMESH和ANSYS软件实现了耦合结合面特性的某重型数控龙门机床的建模和分析.与忽略结合面特性的机床模型进行仿真分析和实验测试数据对比,验证了耦合结合面特性建模方法的有效性,解决了耦合结合面特性的龙门机床建模问题.     

基于神经网络的大跨度网架结构FEM修正

依据神经网络的方法完成了对大跨度复杂体型网架结构有限元模型的修正。通过有效独立法优化配置了数据采集点的位置，然后利用神经网络结合提前终止算法建立了节点固结系数识别的基于BP网的网络系统，通过对节点固结系数的识别和杆件的三单元化实现了对有限元模型中结构刚度的实时准确把握，从而修正了结构的有限元模型。在此基础上，利用结构的部分时程响应获取了结构的自振频率和局部位移模态信息，从而验证了网络的可靠性。运用该方法的过程和结果表明，此法可以有效地用于大型网架结构的有限元模型修正。     

基面力概念在余能原理有限元中的应用

为了改进传统的余能原理有限元方法,利用基面力概念,提出了一种具有边中节点的单元,推导出一种余能原理有限元柔度矩阵精确表达式的具体形式和节点位移显示表达式,运用广义余能原理中的Lagrange乘子法得到以基面力为基本未知量的余能原理有限元法的支配方程,编制出相应的MATLAB语言有限元分析程序．研究结果表明数值解与理论解相吻合．     

基于贝叶斯网络的缺失数据处理

针对贝叶斯网络的数据缺失问题,提出了一种数据修补方法,该方法通过使用一个评分函数来对节点各个状态分别进行评分,得出各个状态对于所属的贝叶斯网络的得分,即各个状态与所属贝叶斯网络的匹配度,最终确定要补充数据的状态.实验证明,此方法可以在贝叶斯网络结构学习或者推理之前对数据进行修补,使其成为完整的数据,有效提高缺失数据的利用率.     

基于K-距离拓扑的分布式数据存储方法

针对分布式数据存储算法通常需要较长的等待时间、且对海量数据加密时严重浪费计算资源和时间的问题,提出了一种基于K-距离拓扑的分布式数据存储方法.通过寻找K-距离拓扑子图来实现数据的安全放置,优先选择存取速度更快的节点和自身保护能力强的节点实现总体性能的提升.在Internet 2拓扑图与随机拓扑图下的仿真测试结果表明,所提出的方法能在满足安全距离约束的条件下选择到最优的数据存储节点,从而减小数据存取时间.     

广东某区城市配电网可靠性分析

配电系统是连接系统用户的关键环节,直接影响对用户的供电质量.用一种元件节点和线路区间简化的配网模型,对10 kV配电线路进行可靠性分析.该模型只需考虑元件节点和线路区间对故障的影响,不用具体到系统各个元件,并通过遍历搜索分析故障事件的类型,评估其可靠性.对于带有众多分支馈线的复杂配电系统,该模型在概念和编程上具有优势,能计及备用电源、开关故障、计划检修等情况.同时以广东某地区10 kV线路的可靠性指标,验证了该模型的正确性和有效性.     

结构静响应形状灵敏度分析的边界元摄动法

本文将边界元方法与摄动法相结合,提出了计算结构响应对其形状改变的灵敏度的边界元摄动法。本方法将结构的形状改变看作其边界节点坐标在某一确定邻域内的摄动,用摄动公式得出边界元方程中系数矩阵与边界节点坐标之间的函数关系,从而快速求出位移、面力及应力的灵敏度。