广义协调元

本文提出广义协调元方法,其特点是在平均位移的意义上保证单元间的位移协调。推导了十二个自由度的矩形薄板广义协调元RGC-12并应用于薄板弯曲与稳定问题。推导了两种三角形薄板广义协调元:TGC-9(九个自由度)和TGC-9-1(九个外部自由度和一个内部自由度)。 广义协调元的优点是:自由度少,精度高,程序简便,在任意网格划分下通过分片检验,收敛于精确解。它为薄板弯曲和其它要求C_1续性问题提供一个简单高效和可靠的单元。     

板锥网壳结构的广义协调元分析

板锥网壳结构是一种新型的空间结构,它是在板锥单元和常规的双层网壳结构的基础上,组合形成的一种新型半连续化、半格构化的结构形式。本在对这类结构有限元法分析的基础上,应用广义协调元法的基本思想,对这类结构进行了分析,给出了这类结构广义协调元分析的基本公式。分析表明,广义协调元法适宜于板锥网壳结构的受力性能分析,广义协调元固有的简便、高效和可靠的特性,将会使结构分析得到更为可信和可靠的结论。     

薄壁梁空间分析的六面体十二结点广义协调元

为了减少薄壁梁空间分析的单元分割数,在六面体十二结点等参元的基础上,构造了一种具有八个非协调位移函数的新型六面体十二结点广义协调元.通过在单元自然坐标η方向有选择性的引入高阶非协调位移插值函数,使得单元在边长尺寸相差悬殊的网格划分下仍有较高的精度.单元的非协调位移场能满足网格无限划分时的边界极限协调条件,因此能确保单元收敛.数值计算表明,该广义协调元具有很高的计算精度,可适应边长尺寸相差悬殊的网格划分,能有效减少有限元分析的单元分割数.     

用广义协调Coons混合曲面元分析中厚板的振动

利用文献[1]的厚薄板通用广义协调元Coons混合曲面法分析了中厚板的振动,其优点是自由度少、精度高、程序简便、收敛快。算例计算出了四边简支方板的前几阶频率,其结果与文献[2]的结果符合良好。     

广义协调元的构造原理及收敛性问题

本文通过对有限元位移法协调性问题产生原因的分析,给出了广义协调元的直观解释。并在剖析广义协调元构造机理的基础上,指出这种单元实际上是以Irons的分片检验条件做约束而构造出的一种高效而可靠的非协调单元。     

采用SemiLoof型约束条件的薄板四边形广义协调元

本文综合广义协调元和SemiLoof元的优点,导出了一个具有十二自由度的薄板弯曲四边形单元LSL—Q12。单元自由度只含常规的角点自由度,不采用SemiLoof元还包含边点自由度的复杂作法。按照广义协调的观点,着眼于保证网格细分时的协调性,使单元能通过分片检验。算例表明,此单元是一个高精度、低自由度、收敛可靠、适用于复杂边界的优质单元。     

几何非线性有限元分析中一种广义协调平板型四边形壳元

本文在文献[1][2]的基础上构造了一种广义协调的任意四边形平板型壳元，在Total－Lagrange坐标下，推导了该单元在板壳结构几何非线性有限元分析中全部有限元列式。算例表明，该单元具有自由度少、精度高、收敛快、适应性强等优点，适用于一些复杂形状板壳结构的几何非线性有限元分析。     

基于广义协调变形的直桩弹塑性分析

考虑桩土作用界面存在虚拟剪切带,基于Mindlin位移解,用广义协调变形方程建立桩与土之间的协调方程。假设桩身为完全弹性,桩土界面为双曲线模型,建立方程组,采用有限差分方法求解。较好的模拟了桩土界面的相对滑移,对传统的桩土相互作用偏大做出了合理的解释。分析了多个工程实例,计算结果与实测结果比较一致。     

薄板弯曲分析中的拟协调元

本文对薄板弯曲的有限元分析提出一个新的构造板单元的一个基本方法——拟协调元法。 按这种方法构造的单元都能保证收敛,即通过分片试验,并且方法简洁、运算量小,便于应用。 文中给出可用于薄板弯曲分析的三种单元的单元刚度矩阵的显式。     

一种广义节理元模型

采用传统节理元近似模拟岩石破坏过程需要同时增加单元和节点,过程非常复杂。为了更有效模拟岩石岩石破坏过程产生的节理,建议了一种只包含2个节点的广义节理元的模拟方法,通过推导给出了基本方程,提供了单元信息设置方式。采用该广义节理元近似模拟岩石破坏过程只需要增加单元,不需要增加节点。模拟实例表明：采用广义节理元法模拟效果在应力方面精度和传统节理元法的精度一样,该广义节理元法有效可行。     

基于广义混合元的加筋圆柱壳振动特性分析

采用有限元位移法分析加筋圆柱壳的自由振动特性问题是主流的方法,但大量试验和数值实例表明：位移元模型会导致模拟刚度偏硬,从而使得结构固有频率结果不够精确。针对这一现象提出了柱坐标系下的广义混合变分原理,并建立了相应的非协调广义混合元的无阻尼自由振动方程。通过合理地调节参数,使得非协调广义混合元的刚度矩阵比非协调位移元的刚度矩阵柔和。实例分析表明,在有限元网格模型一致的情况下,结构的固有频率结果更加准确。     

各向异性岩体内地下洞室广义平面问题的边界元分析

本文用边界地法分析地下洞室的各向异性问题，推出了广义平面应变下边界积分的基本解，借助于节理及层状岩体的等效模量计算公式，将层状节理岩全内地下洞室问题转化主均匀各向异性问题求解，讨论了各向异性对地下洞室围岩应力及洞边位移的影响，并利用所编程对自贡市十字口隧道进行了计算分析，显然，本文提出了解法可以推广应用于分块均质的各向异性问题，以模拟洞周邻近的围岩特性和开挖的影响。     

各向异性岩体内地下洞室广义平面问题的边界元分析

本文用边界元法分析了地下洞室的各向异性问题，推出了广义平面应变下边界积分的基本解。借助于节理及层状岩体的等效模量计算公式，将层状节理岩体内地下洞室问题转化为均匀各向异性问题求解，讨论了各向异性对地下洞室围岩应力及洞边位移的影响，并利用所编程序对自贡市十字口隧道进行了计算分析。显然，本文提出的解法可以推广应用于分嵖榫实母飨蛞煨晕侍猓阅Ｄ舛粗芰诮奈а姨匦院涂诘挠跋臁     

非协调实体壳元及其在振动分析中的应用

在八节点三维实体等参单元的基础上,为局部坐标系下的挠度位移分量附加单元内非协调位移项,构造了能很好反映横向剪切变形影响的八节点非协调实体壳单元,并将该单元用于板壳结构的振动分析。修正的应力—应变关系可有效地克服实体壳元的厚度自锁,高阶非协调位移项的附加可免除剪切和厚度锁闭。通过修正单元常应变矩阵和非协调形函数,保证单元在不规则网格时能通过常应力分片检验。数值算例表明:单元计算精度高,且对于厚板和薄板结构的动力分析都能适用。     

内参型非协调元收敛条件的改进

本文研究了内参型非协调元收敛条件的能量特性 ,在此基础上建议一种改进的收敛条件     

拟协调九参数三角形元在薄板振动中的分析比较

一、拟协调条件在通常的二、三维问题中,用位移法构造有限元,只要求位移插值函数本身整体连续,一阶导数分片连续。由于等参元的使用,这种问题的有限元的构造,有了统一的形式,结果也是满意的[1]。但在结构性单元中,如板、壳,通常要求有限元的一阶导数也整体连续。这个条件使有限元的构造变得困难,计算效率下降,这方面的问题,还远没有象二维、三维     

采煤机机身壳体有限元分析

通过对采煤机机身壳体工作时的受力分析,应用ANSYS软件对其进行强度与形变分析,通过对其机身耳孔和滑靴等重点部位工作时所受的应力与变形,分析其结果,为采煤机机身结构设计优化提供参考。     

灰元、灰代数及广义概率空间

把灰数结构理论推广到一般被认识对象,得到了灰元、灰事件及灰代数,在认知结构上建立了允许概率动态变化的广义概率空间;分析了A·H·Kолмогоров概率空间的局限性,讨论了广义概率空间的可能应用前景。