空间框架的大振幅振动的有限元分析

利用非线性时空有限元方法来分析空间框架的非线性频响特性．在空间上,从梁的几何非线性方程出发,用一般的有限元方法对空间结构进行离散．在时间上,用傅立叶级数展开位移项,利用增量谐平衡法,得到非线性动力的有限元平衡方程,可用牛顿迭代法进行求解     

单层球面网壳结构的几何非线性分岐屈曲的研究

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坐标系了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岐屈曲进行了一些探讨，求是了扁拱和一单球面网壳的分岐路径。     

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     

一种梁杆结构稳定性分析的精确有限元法

在插值理论下，给出了梁杆系统在常规有限元方法中描述的切线刚度阵。由二阶理论和随动坐标法建立了梁杆系统精确几何非线性有限元增量平衡方程和切线刚度阵。针对有限元方法在结构稳定性分析中的应用，对常规有限元方法和精确方法进行了比较，用实例说明，精确方法较常规方法在计算精度、工作量方面有着巨大的优势。     

一类高维非线性色散耗散波动方程的有限元分析

非线性色散耗散波动方程 ,可以用来研究非线性弹性杆中纵向形变波传播及弱非线性作用下空间变换离子声波传播问题 .有限元法是现代数值分析求解各类偏微分方程的重要方法之一 .它具有网格剖分灵活 ,适用区域广泛 ,精度高等特点 .对一类高维非线性色散耗散波动方程 ,运用有限元数值分析方法 ,给出了问题的变分形式和有限元解空间 ,构造了半离散有限元格式和非线性全离散有限元格式 .证明了这两个有限元格式解的存在唯一性 .特别是对非线性全离散有限元格式 ,为了能运用Brouwer不动点原理和压缩映射原理 ,定义并证明了一个压缩映射 .最后 ,利用椭圆投影 ,对这两个格式进行了误差分析 ,得到了有限元解与原方程精确解间的最优L2 模和H1模误差估计     

Winkler地基上加肋板的弹性分析

把加肋板分成板和肋梁两个部分,板作为Ｗｉｎｋｌｅｒ地基上的板,用边界元方法分析,肋梁作为连续梁,用有限元方法分析,利用肋梁结点处力的平衡和位移的协调关系进行耦全水解。     

一类高维非线性色散耗散波动方程的有限元分析

非线性色散耗散波动方程，可以用来研究非线性弹性杆中纵向形变波传播及弱非线性作用下空间变换离子声波传播问题．有限元法是现代数值分析求解各类偏微分方程的重要方法之一．它具有网格剖分灵活，适用区域广泛，精度高等特点．对一类高维非线性色散耗散波动方程，运用有限元数值分析方法．给出了问题的变分形式和有限元解空间，构造了半离散有限元格式和非线性全离散有限元格式．证明了这两个有限元格式解的存在唯一性．特别是对非线性全离散有限元格式，为了能运用Brouwer不动点原理和压缩映射原理．定义并证明了一个压缩映射．最后，利用椭圆投影，对这两个格式进行了误差分析，得到了有限元解与原方程精确解间的最优L^2模和H^1模误差估计．     

结构非线性分析中的可控制方向的弧长法

对目前广泛应用于结构非线性分析中的弧长法进行了改进 .改进后的弧长法在选择初始点后 ,可以从两个方向自动跟踪结构非线性平衡路径 ,该方法在结构非线性振动有限元分析中得到应用 ,数值算例表明了方法的有效性     

基于径向基神经网络的有限元模型修正研究

模型修正属于反问题的一种,针对其非线性、计算量大等不足之处,提出一种基于径向基神经网络的有限元模型修正方法,并把反问题归结为正问题进行研究。该方法将特征量作为自变量输入、设计参数作为因变量输出,用试验设计构造样本,以径向基神经网络逼近两者之间的非线性映射关系,利用神经网络的泛化特性直接输出设计参数的修正值。某空间钢结构模型的计算结果验证了该方法的有效性。     

耦合方法分析Winkler地基上的加肋板

把加肋板分成板和肋梁两个部分，板作为Ｗｉｎｋｌｅｒ地基上的板，用边界元方法分析；肋梁作为连续梁，用有限元方法分析。利用肋梁结点处力的平衡和位移的协调关系进行耦合求解。     

一种基于PC的生物组织建模与实时仿真方法

为了在PC机上实现可以用于手术培训和手术规划的虚拟手术环境,首先基于人体组织特性确定了3种可选择的生物力学材料,进而建立组织的动力学平衡等式,利用有限元方法对非线性动力学等式进行求解,最后利用神经网络技术学习有限元分析结果,并给出了该方法在皮肤切割仿真中的应用.结果证明,基于该方法建立的仿真系统既体现了生物组织的材料特性又满足了实时仿真的要求.     

预应力索梁结构成型过程的实用分析方法

本文基于最小势能原理,给出了预应力索梁组合结构中的索、梁单元增量形式的独立平衡方程,建立了有限索元的非线性平衡迭代列式,利用其分析了一预应力索梁结构成型过程中的几何非线性问题,并对预应力索梁结构进行了非线性有限元的数值模拟。结果对比表明,该理论分析方法能够准确有效的考虑该结构中的非线性问题,为此类结构现场成型过程提供了一种快捷、可靠的非线性理论分析方法。     

永磁电机动态退磁的时步有限元计算

针对永磁电机瞬态运行时可能出现永磁（PM）材料不可逆退磁的问题,提出了一种利用PM实际磁化曲线建立其非线性退磁模型的永磁电机瞬态运行仿真的时步有限元方法.在电机磁场方程的求解中,给出了适用于各向异性材料的任何单元类型和任何单元个数的雅克比矩阵表示方法,并推导了以空间矢量矩阵表示的牛顿-拉斐逊公式和能实现非线性迭代计算的时步有限元公式.利用该时步有限元方法对一台永磁电机一相突然短路的动态过程进行了仿真计算,计算结果正确显示了PM材料的动态退磁过程.     

高堆石坝合理边坡形状的静力有限元分析

通过高堆石坝合理边坡形状的静力有限元分析及与刚体极限平衡法所确定的高堆石合理边坡形状的对比分析，充分论证了高堆石坝的合理边坡形状是一上陡下缓的非线性函数曲面，指出传统一坡到顶的高堆石坝边坡形状的不合理性，提出新的高堆石坝合理边坡形状设计和稳定分析方法，即通过有限元计算出坝体内所有单元的应力和位移，然后利用这些数据，用专门的边坡稳定分析程序对边坡进行稳定分析和合理边坡设计。     

考虑空间变异特性的土坡失稳模式比较分析

用一维稳态随机场模拟了土坡不排水强度的空间变异特性,将随机场中的生成样本视为土坡强度输入参数的确定值,然后利用极限平衡分析方法与强度折减法分别进行了土坡确定性分析,并进行了安全系数与失稳模式的对比.通过30个样本结果的汇总与对比分析发现,简化Bishop法得到的安全系数与有限元强度折减法以及有限差分强度折减法所得结果一致,而基于Morgenstern-Price方法计算的安全系数与强度折减方法得到的安全系数有明显区别.在失稳模式方面,极限平衡方法无法模拟可能会出现的多重滑动面,而有限元以及有限差分强度折减方法却能很好地描述土坡的多种失稳模式.     

非线性双曲型积分微分方程的H~1-Galerkin混合有限元方法的误差估计

利用H1-Galerkin混合有限元方法讨论了一类非线性双曲型积分微分方程的误差估计,得到了在一维情况下未知函数和它的伴随向量函数有限元解的最优阶误差估计,同时得到了和用传统混合有限元方法相同的收敛阶数,而且该方法不需验证LBB相容性条件。     

利用角钢塑性耗能的自复位梁柱连接节点抗震性能研究

详细地介绍了利用ANSYS有限元软件对预应力自复位节点进行模拟分析的方法和步骤。建模时考虑了几何非线性、材料非线性,采用多线性随动强化的本构模型。梁、柱、螺栓、加强板、垫板都用SOLID45建立模型,采用LINK10模拟钢绞线。在建模和分析过程中充分考虑了接触摩擦和预应力,接触对用CONTACT174单元来定义,采用预应力单元PRETS179来模拟施加螺栓、钢绞线的预应力。将有限元模拟曲线和试验曲线进行对比分析发现,二者吻合较好,表明利用ANSYS有限元程序能够较真实地模拟自复位梁柱连接节点在循环荷载作用下的受力性能。     

索穹顶结构的有限元法分析和张拉施工方法

回顾了全张力体系的概念以及索穹顶结构的发展历史,介绍了索穹顶结构的优缺点．以有限元分析理论为基础,采用五节点空间曲线索单元的非线性有限元法分析推导了索穹顶结构的非线性位移关系、几何关系、物理关系、本构关系以及平衡方程．最后结合模型和工程实际,提出索穹顶结构的张拉施工方法．     

弯曲载荷下碳纳米管力学行为的数值模拟

为研究碳纳米管在弯曲载荷作用下的非线性力学行为,用ABAQUS有限元软件模拟单壁碳纳米管的变形.比较有限元计算结果和分子动力学的计算结果,验证了有限元方法的有效性.利用有限元方法研究了单壁碳纳米管临界弯曲屈曲曲率随直径和长度的变化关系,并与分子动力学的计算结果比对,证实有限元方法模拟纳米尺度问题的可靠性.     

薄膜结构初始形态确定的几种分析方法研究

详细介绍了用于薄膜结构初始形态确定的力密度法和非线性有限元法等几种分析方法,并分别编制了相应的计算程序。本文运用分析方法对具体薄膜结构的算例进行了初始形态确定计算,对各种方法进行了分析比较。在此基础上提出了结合力密度法和基于非线性有限元的节点平衡法以确定薄膜结构初始形态的一种较为有效的方法－－综合节点平衡法。