用三角形广义协调元分析任意形状板的大挠度问题

本文分别用广义协调三角形板单元ＧＣＩＩ－Ｔ９及ＧＣⅢ－Ｔ９对固支圆板及斜板进行了大挠度分析，验证了非线性广义协调三角形板单元的精度及收敛性。     

各向异性网格下线性三角形元的超收敛性分析

讨论在有限制的各向异性网格下用线性三角形有限元逼近二阶椭圆边值问题,利用单元构造的特殊性和一些新的技巧得到相应的超逼近和超收敛结果。数值结果与我们的理论分析相吻合。该文的结果对发展后验估计及设计数值求解二阶问题自适应算法是很有意义的。     

考虑杆件初弯曲的网壳弹塑性稳定性的弱形式求积元分析

初始缺陷是影响网壳稳定性的主要因素之一。技术规程建议的一致缺陷模态法综合考虑了结点的位置偏差与杆件的初弯曲,但现有计算方法难于便捷地单独全面体现初弯曲的影响。该文基于几何精确梁理论构造了一种弱形式求积元模型。通过引入纤维模型模拟材料非线性,结合柱面弧长法实现了对空间曲梁结构的弹塑性大位移分析,通过算例验证了提出模型的有效性。该模型构建不需具体指定位移形函数,避免了使用有限元软件中的复杂建模过程。运用该模型计算了几类典型网壳在杆件初弯曲方向随机分布,不同弯曲挠度下的极限承载力。计算结果表明,在现有钢结构生产工艺下杆件初弯曲的缺陷对于网壳稳定性的影响较小,不起控制作用。通过与一致缺陷模态法的计算结果和空间网格结构技术规程计算的承载力进行对比,对规范的承载力计算公式提出了考虑特殊网壳形式及材料屈服强度的改进建议。     

基于力插值的非线性梁柱单元中固定端部求积节点的积分方法

构件进入非线性时,塑性区域一般出现在构件的端部,然而目前有限元软件常用的高斯-勒让德积分方法在端部没有求积节点,这将直接影响数值模拟的精度。该文提出在基于力插值的非线性梁柱单元中使用固定端部求积节点的积分方法,并通过OpenSees进行二次开发实现了该方法。实例分析表明,相同的积分点个数,固定一端求积节点的高斯-拉道积分方法和固定两端求积节点的高斯-洛巴托积分方法具有较高的精度,而固定两端求积节点的牛顿-科茨积分方法精度稍低,但均明显优于高斯-勒让德积分方法。建议在非线性分析中采用高斯-拉道积分方法或者高斯-洛巴托积分方法。     

一种修正的切比雪夫积分公式

数值积分是一种重要的数值计算工具。基于切比雪夫等权系数积分公式,引入区间端部积分点,提出了一种修正的切比雪夫数值积分公式,突破了因实数节点切比雪夫等权系数积分公式阶数不超过9而在实际应用中受到的限制,也因增加了端点使其能够运用于弱形式求积元分析。经过在积分计算和梁杆的线性与非线性问题弱形式求积元分析中的应用,并与求解问题的精确解及采用洛巴托积分的结果进行对比,证明了所提出的修正的切比雪夫积分公式的准确性和有效性。     

颗粒形状对堆石料力学特性影响的离散元分析

颗粒形状是影响堆石料力学特性的重要因素,值得深入研究.以爆破堆石料为研究对象,采用离散元软件PFC3D根据真实颗粒形状建立不同球度的单颗粒模型.分别生成不破碎和可破碎试样并进行三轴剪切试验模拟,分析颗粒球度对堆石料力学特性的影响及细观机理.研究结果表明:颗粒球度通过影响试样内颗粒咬合和颗粒破碎,进而影响堆石料力学特性;...     

运动介质中奇异边界元积分式的精确求解

采用边界元方法求解与运动介质相关声学问题时,难点之一是如何精确计算场点与源点重合所导致的奇异积分式。论文提出一种将具有奇性的单元面积分式拆分为奇性和非奇性积分部分分别进行计算的新方法。对奇性积分部分,经过严格的数学推导给出解析解;而对非奇性积分部分则通过高斯积分法处理。新方法可有效地提高边界元计算精度和效率,对运动介质中的有关声学问题的边界元数值计算具有重要意义。     

复合材料夹层板振动分析的精化锯齿理论和三角形板单元

基于精化锯齿理论,构造了六节点三角形协调板单元并推导了夹层板自由振动问题有限元列式。不同于已有锯齿理论,精化锯齿理论特点是面内位移不含有横向位移一阶导数,构造有限元时仅需要C⁰ 插值函数。为验证单元性能,分析了软核夹层板自由振动问题。结果表明,该文构造的单元能准确计算软核夹层板固有频率,然而基于已有锯齿理论建立的不协调元计算结果精度较低。     

质量流量计的零点对计量精度的影响

质量流量计的零点严重影响计量精度,而在实际使用条件下,影响零点的因素很多,极易造成零点漂移,从而影响计量精度.本文对零点概念、零点产生的原因及其对计量精度的影响进行了阐述,并通过试验数据找到了解决零点漂移的办法,维护了计量的公平性和公正性.     

切断机落棉状况对打包机计量精度的影响

]从机型选择、纤维量、速度、纤维本身特性、进丝状况及机械本身等方面分析切断机的落棉状况,在实践中解决具体问题,在打包机本身精度达到最佳时,切断机落橱的均匀性是影响打包精度的关键.     

带旋转自由度的广义协调三角形膜元

应用广义协调元理论,通过增加内参位移的方法,构造了两个具有旋转自由度的三角形膜元。本文单元能通过任意三角形分片检验,符合连续介质力学关于旋转自由度的定义,并且没有引入刚性转角假设。数值算例表明其具有较高的计算精度。     

有阻尼动力方程显式积分方法的精度研究

在动力问题分析中,一种好的显式积分方法不仅要具有良好的稳定性,而且还要具有良好的计算精度。对几种有阻尼动力方程显式积分方法的精度问题进行了分析,研究了各自的局部截断误差、数值阻尼比和相对周期误差。这一研究将有助于更加全面地了解这些积分格式的性能。     

用微分求积法求解梁的弹塑性问题

根据梁塑性弯曲的工程理论,采用微分求积法进行了梁的弹塑性平面弯曲分析。微分求积法是一种直接求解微分方程(组)的数值方法,不依赖于变分原理,且能以较少的网格点求得微分方程的高精度数值解。与有限元分析结果的比较,表明了微分求积法求解梁的弹塑性问题的计算效率和精度。微分求积法的计算结果不受荷载步长的限制,也不需要迭代求解,特别对于承受非线性分布荷载作用的梁的弹塑性分析具有很大的优越性。通过选用不同的网格点数目,分析了微分求积法的稳定性和收敛性。     

层合板在压剪载荷下屈曲分析的三角有限差分法

本文利用J.M.Housner和M.Stein采用过的、具有以较少的自由度获得较精确结果优点的三角有限差分方法,对复合材料加筋层合板的总位能表达式进行单元划分后的差分变换,再利用能量变分原理导出以差分节点挠度为未知特征向量、外加均布载荷为未知特征值的矩阵形式的屈曲控制方程。对在简支、固支或用挠曲弹簧和弯曲弹簧模拟的弹性支持情况下,承受面内单向压力、剪切或压、剪联合载荷作用的复合材料加筋层合板进行了有效的屈曲分析。文中对以上几种情况进行了数值计算,计算结果同实验结果吻合良好。     

应用求积元法进行平面钢框架火灾分析

该文针对平面钢框架高温下结构性能的分析问题,采用求积元法发展了钢框架高温结构性能分析的理论并编写了平面框架结构的火灾高温响应的分析程序。求积元法适用于高效的非线性分析,且有建模简单的特点,对每个杆件仅采用一个单元即可。经与有限元分析程序ABAQUS对比表明,采用求积元法用较少的自由度数即可达到非常高的分析精度要求,因此比传统的有限元法更适用于结构火灾分析。     

注射速率对注射制品精度的影响

通过点烧口和直浇口模具，采用PA6、PA1010和HDPE探讨了注射速率对注射制品精度的影响，研究发现，注射速率对精度的影响具有最佳值，即当注射速率低于某一值时，精度随注射速率的增加而提高，而当注射速率高于该值时，精度则随注射速率的增加而下降。初步分析了其产生的原因是注射速率的多种作用造成的，其主要影响因素为型腔尺寸、熔体粘度和浇口类型。