非线性曲面球壳单元

首次在球座标下建立非线性球壳有限元数学模型，导出了非线性切线刚度矩阵，编制出非线性球壳计算程序．几个算例表明：该单元模型简单、直观、实用，易于处理球壳在复杂几何边界及受载情况下的几何非线性问题．用于工程计算可节省大量机时并具有较高精度．     

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。     

退化壳元的U.L.法列式

根据非线性有限元的基本理论，推导了进行板壳结构非线性分析的退化壳单元的修正拉格朗日法列式，并考虑初始几何缺陷和残余应力的影响，编制了计算程序。通过对一些板壳问题的分析和对比，证明了该方法的正确性和有效性。     

结构工程中接触问题的数值计算方法

接触问题涉及到应力集中、边界非线性、材料或几何非线性等问题．随着计算机的发展,有限元与边界元理论和数值计算方法都取得了很大进展．本文对建筑工程中接触问题的数值计算方法进行了综述,分析了各种方法的优缺点及适用范围,并对建筑工程中接触问题进一步的研究方向提出建议．     

预应力钢与高强混凝土组合梁有限元分析

目的研究预应力钢与高强混凝土组合梁从加载到破坏的全过程，分析其力学性能，为工程应用提供可靠的理论依据．方法采用大型有限元软件ANSYS，对预应力钢与高强混凝土组合梁进行了空间非线性分析，在组合梁的有限元模型中，钢梁采用壳单元，混凝土采用体单元，混凝土中的普通钢筋通过单元实常数确定，预应力钢筋采用线单元，预加应力通过单元实常数确定。采用弹簧单元考虑了混凝土翼缘板同钢梁间的滑移；采用非线性材料本构模型关考虑了钢材和混凝土的材料非线性特性．结果计算得到了组合梁在不同加载状态的应力、应变，荷载一变形曲线，预应力钢筋增量曲线，滑移沿梁长分布曲线等，并与试验研究进行了比较．分析表明，高强混凝土和钢材的强度都得到了充分发挥．结论计算结果与已有试验结果较为吻合，因此，可以利用有限元方法研究组合梁的工作性能，代替部分试验研究．     

多肋式梁桥在全过程中应力重分布研究

为了考察多肋式梁在全过程中受力性能,利用非线性实体退化壳单元理论研究了多肋式梁的应力重分布规律.混凝土和普通钢筋采用分层壳单元模拟,预应力钢筋采用组合壳单元模拟,推导了预应力钢筋对组合壳单元刚度矩阵的贡献和统一的非线性壳单元模式.利用Owen屈服准则、Hinton压碎准则和弹塑性强化模型考虑了混凝土和钢筋的非线性效应,有效模拟了预应力混凝土多肋式梁的开裂、屈服和失效全过程,并编制了相应的三维非线性全过程计算程序.结合破坏性试验资料可知,理论计算结果与试验数据吻合良好,并对预应力钢筋应力发展规律进行研究.结果表明,用实体退化壳单元模拟预应力混凝土多肋式梁是合适的,研制的非线性单元和非线性程序是正确的.     

复杂组合板壳结构有限元分析

本文主要论述复杂组合板壳结构有限元分析问题．具体阐述了相对位移一般壳单元以及壳单元和三维单元的罚单元连接方法．     

单斜杆偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的滞回性能分析

采用曲壳单元和梁单元相结合的非线性有限元分析模型，自编计算程序，分析了单斜杆偏心支撑钢框架在循环荷载作用下滞回的性能，提出了相应的抗震设计对策和建议。     

接触问题实体建模及有限元法仿真实现

：接触问题是摩擦学问题分析中重要的一部分，由于接触问题的非线性，使得工程分析研究较为困难。文中以球体静态接触为对象．建立模型并推导出赫兹接触应力、变形公式。通过利用有限元分析软件．采用点一面接触分析，对ANSYS有限元分析计算结果与推导公式计算的解进行比较．指出利用ANSYS求解实体表面接触问题是准确可靠的。研究结果表明，采用ANSYS有限元分析软件为分析摩擦学的表面接触问题提供了方法与途径。     

单层球面网壳结构的几何非线性分歧屈曲的研究

利用几何非线性有限元方法，分析了单层球面网壳的稳定性。推导了Ｕ．Ｌ．坐标系下的几何非线性空间梁单元，采用柱面弧长法为加载策略，求解结构的平衡路径。利用“位移扰动法”对单层网壳结构的分歧屈曲进行了一些探讨，求得了扁拱和一单层球面网壳的分歧路径     

Experimental and Numerical Investigations of the Dynamic Response of Ring-Stiffened Cylinder Subjected to Underwater Explosion

Experimental and numerical investigations were carried out on the free-free end ring-stiffened cylinder subjected to underwater explosion loading. Numerical analysis was carried out by using the MSC. DYTRAN finite element code and the results were compared with experiment results. General coupling was used to simulate the interaction between fluid and structure. The strain rate effect, geometric nonlinearity and initial abnormity in shape were considered. The effective plastic stress and the strain of shell between ribs on different locations were compared and damage mechanism were analyzed.     

网格编码优化的数据结构

有限元网格编码的好坏严重影响有限元法求解的效率和精度以及占用的机器内存 ,为此必须进行网格编码优化。本文基本AD算法编制了网格编码优化程序 ,重点讨论了其中的数据结构问题。做了许多数值例子验证了本程序的有效性及正确性。     

基于梁格法及板壳有限元法的立交桥空间分析

研究了城市立交桥多股匝道交汇处的异形梁结构的空间受力特性．以某立交桥异型梁为工程背景,采用梁格法模型及板壳有限元法模型对该异型结构进行了对比计算分析,分析研究表明：相对于实体板壳有限元法,梁格法作为一种介于平面和实体有限元方法之间的结构计算方法,其计算简便、高效、实用,可以用于工程设计．     

冷弯薄壁型钢四肢拼合立柱轴压承载力设计方法

建立了考虑材料、几何和接触非线性的有限元模型,在对冷弯薄壁型钢四肢拼合截面立枉的轴压性能试验试件进行模拟分析,验证有限元方法正确性的基础上,对考虑长细比、截面翼缘宽厚比等因素的一系列试件进行了数值分析,并得到其轴压承载力。在相关规范“有效宽度法”和“直接强度法”的基础上,提出了冷弯薄壁型钢四肢拼合截面立柱轴压承载力的设计方法：有效计算长度法和修正系数法。研究结果表明：试件最终破坏均呈现局部屈曲和畸变屈曲的破坏模式;在未考虑计算长度系数折减的情况下,当长细比小于50时,各规范公式计算值均略低于试验值和有限元值,吻合较好,当长细比大于50时,公式计算结果过于保守。     

斜压状态下托轮滚圈多体接触的力学特征

根据滚圈处筒体的变形及力平衡条件,建立了计算滚圈与筒体间接触压力分布的数学模型。研究了斜压状态下托轮滚圈多体接触模型的特点,开发了斜压接触下托轮滚圈有限元建模程序,该程序适用于任何载荷、载荷比、偏斜角下托轮滚圈的接触有限元分析。应用均匀设计法,设计了托轮与滚圈多体接触的有限元计算方案,通过计算,得出了托轮与滚圈的应力及变形情况。通过对滚圈的变形椭圆度和内、外表面的最大等效应力进行多元线性回归,得到了滚圈的变形椭圆度和内、外表面的最大等效应力随支承载荷、载荷比、托轮偏斜角的变化公式。     

A deterministic FE contact analysis of 3D rough surfaces with textures and comparison with classic statistical contact models

Accurate contact calculations of real rough surfaces are fundamental but complicated. The model-based methods are convenient and straightforward. But these methods ignore some factors and may lead to less accurate results. This is especially true when considering multi-scale topographic features of engineering rough surfaces. Based on artificially generated rough surfaces, the deterministic contact analysis of two 3D rough surfaces is conducted by the finite element method(FEM). The calculations show that when the separation between surfaces reduces, results of classic model-based methods are quite different from those of this study, especially when the roughness distribution and textures are considered. As friction pairs are working under increasing harsh conditions, the accurate contact calculation in this paper will be of great significance.     

框架—片筏—地基共同作用的三维有限元分析研究

借助ANSYS有限元程序,结合基础筏板特点,选取土体不同的本构模型,对框架、片筏和地基的相互作用进行了三维有限元数值计算模拟研究,揭示了三者相互耦合作用的机理.研究结果表明,由于D-P5和D-P6两个模型能很好地考虑中间主应力对材料强度的贡献,因此能给出更为切合实际的上下部耦合作用的三维有限元计算结果.     

几种工程薄壳结构的分析及优化设计

利用美国MSＣ公司提供的ＣＡＥ软件对几种常见的工程壳体结构的应力分布及位移变形进行了分析．利用其便捷的前后处理软件 ＭＳＣ／ＰＡＴＲＡＮ建立了几何模型和有限元分析模型,利用ＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡＮ对模型进行了计算,得到应力分布和变形分布,并利用优化模块以质量最小为目标函数进行了优化得出质量最小的最佳设计．数值分析及优化结果便于工程实际应用．     

大直径焊接空心球节点足尺试验研究

通过对某体育中心屋盖拱形桁架支座的焊接空心球节点的足尺模型试验,获得了该节点的应力应变分布情况和极限承载力.为了探讨理论设计方法,采用AN SY S有限元分析软件,采用she ll143壳单元建模,同时考虑几何和材料双重非线性进行有限元分析.结合试验结果和有限元分析结果,验证有限元模型和分析方法的合理性,并对球节点的受力性能和承载力进行评价,同时为复杂节点设计提供参考.     

接管高应变区应力强度因子的计算

针对压力容器接管区处于高应变梯度区和具有严重的应力集中现象的特征,依据模拟试板应力应变场的光弹性试验分析,对接管区建立有限元模型,保证单元的协调性,分析了裂纹尖端处应力强度因子,计算结果表明获得的应力强度因子与试验结果较为吻合,为压力容器接管部位的设计和裂纹疲劳扩展分析提供了参考依据。