带三维穿透裂纹结构的有限元实体建模方法

介绍了ANSYS实体建模方法创建含三维穿透裂纹结构有限元模型的详细步骤.实体建模方法采取化整为零的思想, 在整体模型上创建重合的裂纹部分, 利用布尔运算整体模型分离为两大部分,对裂纹部分采取特殊的网格划分方法,非裂纹部分采用常规的自由网格划分,注意不同网格划分之间的过渡.并与逐节点生成单元的直接建模方法进行对比,结果表明:实体建模方法简单、效率高且易于实现,可以用于创建复杂结构裂纹体模型,并能保证应力强度因子求解精度.     

一类腔体问题的二阶三棱柱矢量有限元方法

为了提高电磁场数值计算的精度和效率,高阶三棱柱矢量有限元已得到研究.但对三棱柱矢量有限元应用研究有详细论述的只针对一阶情况,而且精度偏低.基于Ahagon等提出的利用节点元推导矢量元的方法,针对一种二阶三棱柱单元模型,从该模型的节点基函数出发,推导该模型的矢量基函数;接着对矢量基函数进行分类,以方便计算2种单元刚度矩阵...     

伏格尔法在退化性运输问题中的应用方法

通过实例分析提出了伏格尔法在求解退化性运输问题中存在的问题,给出了对伏格尔法的一种规范性描述,从而能够避免了问题的出现,并保证伏格尔法在应用中的精确度。     

一种三角形单元薄板剪力的求解方法

基于薄板三角形单元9个自由度和节点铰接下单元6个转角的关系,可使剪力仅由单元的6个转角自由度来进行表示,从而使得分析过程更加明确.基于上述关系推导了三角形薄板单元的剪力求解过程,然后给出了具体的分析步骤.最后通过一实例的计算值与理论值的比较证明该方法是正确可行的.     

数值流形方法在八结点有限元网格上的实现

数值流形方法常基于有限元法三结点或四结点单元.在八结点单元构成的网格上构建流形覆盖和权函数,采用拉格朗日乘子法施加位移约束条件,推导了分析静态问题的计算列式.无需细致网格划分即可更精确地分析具有曲线边界的区域,计算结果的误差能量模较有限元法降低超过一个量级.还提出另一套简明有效的覆盖函数,能降低求解规模近1/3.利用算例分析了这种方法两套覆盖函数的收敛率.对解答有体积闭锁的问题均有很高精度.     

垫板加强T型圆管节点受压性能的有限元分析

T型圆管节点在支管轴向压力作用下,主管管壁在节点破坏时出现的局部塑性变形随主管径厚比γ的减小而减小;垫板加强T型圆管节点是在支管与主管之间增设一块瓦形板来改善节点的受力性能;本文运用有限元分析软件ANSYS模拟实际节点的受压性能,通过一组试件了解节点几何参数对节点受压性能的影响;认为选择恰当的加强垫板可以使节点承载力获得理想的加强效果。     

三维退化纤维梁单元线性和非线性有限元分析

为了解决曲线梁、任意形状截面梁、以及复合材料梁等结构的计算问题,基于退化理论推导得到三维退化纤维梁单元。该单元采用平截面基本假设,考虑剪切变形的影响,用轴线节点位移表示梁单元任意一点的三维位移场。根据UL列式,推导得到该单元考虑几何非线性和材料非线性的切线刚度矩阵。由上述理论编制了有限元计算程序,通过对几个典型算例的分析,证明了这种纤维退化梁单元的精确性、高效性和通用性。     

16-20结点三维退化层合板壳单元

在相对位移板壳单元的基础上 ,巧妙地构造出 1 6— 2 0结点层合板壳单元 .计算结果表明 ,该单元精度和分层单元相同 ,计算效率却高得多 ,在此对具有约束阻尼层的蜂窝层合板进行了振动分析 ,计算结果与试验能很好符合     

天然气平板闸阀的有限元应力分析及结构改进

为了研究某闸阀发生开裂事故的原因,利用有限元方法对闸阀结构进行了应力分析.根据闸阀结构二维图纸的相关参数,运用三维建模软件建立闸阀的几何模型;将几何模型导入有限元分析软件ANSYS的仿真平台Workbench,建立闸阀的有限元分析模型;以闸阀的实际工作情况为依据,对闸阀的有限元分析模型施加边界条件,计算出闸阀的应力分布.闸阀的应力分布结果显示,闸阀在其凸台结构处具有应力集中现象且闸阀的最大应力也出现在凸台结构处,易引起闸阀凸台处的开裂.为了缓解闸阀凸台结构处的应力集中现象,对闸阀结构进行改进,去掉闸阀上引起应力集中的凸台结构.改进后的闸阀有限元应力分析表明：其最大应力值比改进前降低了37％左右,能更好地保证闸阀的安全使用.     

离散元与有限元耦合的时空多尺度计算方法

采用力学与动力学参数传递以及权值分配法,建立了离散元与有限元耦合的时空多尺度计算方法。弹性应力波传播算例模拟结果表明,时空多尺度计算方法具有时间与空间多尺度双重优势,有效提高了数值计算效率,并且模拟结果满足精确性要求。同时,将这一多尺度计算方法应用于激光辐照下受拉铝板破坏行为的数值模拟中,得到的模拟结果与实验结果基本一致。     

Multivariable wavelet finite element for flexible skew thin plate analysis

Flexible skew thin plate is widely used in mechanical engineering, architectural engineering and structural engineering. High-precision analysis is very important for structural design and improvement. In this paper, the multivariable wavelet finite element (MWFE) based on B-spline wavelet on the interval (BSWI) is constructed for flexible skew thin plate analysis. First, the finite element formulation is derived from multivariable generalized potential energy function. Then the generalized field variables are interpolated and calculated by BSWI. Different from the traditional wavelet finite element, the analysis precision can be improved because the generalized displacement and stress field variables are interpolated and calculated independently, the secondary calculation and the computational error are avoided. In order to verify the effectiveness of the constructed MWFE, several numerical examples are given in the end.