一种基于广义协调条件的八结点平板壳单元

在适用于中厚板的八结点等参数平板单元的基础上，通过引入剪应变与位移的广义协调条件，建立了一种平板单元．以此单元作为弯曲单元，以平面Q8元作为平面膜单元，构造了一个新型平板壳单元．新单元可用于厚壳，也可用于薄壳．算例表明，新单元收敛性好，精度很高．     

一种基于广义协调条件的八结点平板壳单元

在适用于中厚板的八结点等参数平板单元的基础上 ,通过引入剪应变与位移的广义协调条件 ,建立了一种平板单元 .以此单元作为弯曲单元 ,以平面Q8元作为平面膜单元 ,构造了一个新型平板壳单元 .新单元可用于厚壳 ,也可用于薄壳 .算例表明 ,新单元收敛性好 ,精度很高     

具有转角自由度的曲面矩形扁壳元

扁壳单元中引入结点转角自由度可以在不增加结点的情况下,增加位移场的阶次,提高计算精度,从而显著地提高单元性能。利用广义协调薄板单元RGC-12的位移函数作为扁壳元的法向位移,利用广义协调矩形膜元的位移函数作为扁壳面的切向位移,构造了一个具有转角自由度的4结点广义协调曲面矩形扁壳元。并通过实例分析对该单元的收敛性和精度进行了验证,数值算例的结果表明,该单元收敛稳定迅速,用较少的自由度就获得了很高的精度,是一个性能良好的壳单元。     

厚薄板通用矩形单元分析

在研究高层建筑考虑桩土地基作用下筏板基础受力计算中,采用了厚薄板通用单元理论,继承了献「１」所述的广义协调元思想,并将其应用于板分析中,建立了厚薄板通用单元,克服了板极薄时出现的剪力闭锁现象,并给出了此单元刚度矩阵分析中有关的工程中的实用性。     

带旋转自由度的精化平面三角形单元

由单元间弱连续条件建立了带调整参数的常应变矩阵,改进了带旋转自由度的平面三角形单元。算例表明改进的单元通过分片检验且具有较高精度。     

广义协调厚薄板通用单元TMT的固有振动分析

研究了广义协调三角形厚薄通用板单元TMT的固有振动特性．通过编制程序，采用予空间迭代法求得不同板厚的基频值，将计算结果与理论解和有限元软件ABAQUS的结果进行比较．结果表明：广义协调三角形厚薄板通用单元TMT在固有振动分析方面有良好的收敛性，较高的数值稳定性，很好的实用性（无需区分厚板和薄板）。为板的固有振动分析提供了一个新的思路，且用广义协调厚薄板通用单元进行了动力分析．     

一种新型的平板壳元

本文结合Ｗｉｌｓｏｎ非协调元和ＤＫＴ板元、构造了一种高效的平板壳元．通过引入强制条件使畸变的Ｗｉｌｓｏｎ元通过分片检验以保证其收敛性．完整地推导了ＤＫＴ三角形板元的有限元列式．此壳元可解决板、壳弯曲问题，精度和八结点超参数壳元相当。     

弹塑性壳体弯曲分析的广义协调元方法

本文根据广义协调条件,构造了一个广义协调板膜耦合三角形壳元,然后利用分层子单元技术,将其从线弹性领域推广到弹塑性领域.导出了薄壳广义有限元的一般列式.最后采用文提出的数值方案进行求解,并编制了程序 EPATS.算例表明:单元收敛性态很好,有较高的计算精度.     

基于切应力条件的广义协调等参元

非协调位移模式可有效改善计算精度,但对任意非规则网格常不能满足收敛性条件.根据线性边界力状态下的广义协调条件,对任意不规则四边形单元构造出一种广义协调等参元.该单元的导出考虑了线性切应力条件,使单元间位移协调条件在加权残数意义上得以满足.进一步给出了相应的广义协调应变形函数矩阵,模式紧凑而不易出现奇异性.该等参元对任意不规则四边形网格能通过分片检验,当单元为平行四边形时蜕化为Q6元.算例表明,该类型等参元精度较高,对不规则网格剖分能保持良好的数值性态.     

增补转角场和剪应变场的厚薄板通用矩形单元

提出了建立厚薄板弯曲单元的新方法,它是利用已有优质薄板单元模式,并增补厚板单元的剪应变场和转角场的方式得到厚薄板弯曲通用单元。采用此方法导出的3个（12个自由度）厚薄板通用矩形元具有良好的计算精度和收敛性,且不产生剪切闭锁现象。     

基于ACM单元的Hamilton体系下薄板弯曲问题

基于弹性薄板弯曲问题的Hamilton体系变分原理，将有限元方法引入到Hamilton体系下的板弯曲问题，对位移、应力分别采用不同的插值方式，区域离散后得到刚度方程。以ACM单元为基础，发展了一种新单元，推导了有关公式，编程并计算了有关算例，结果表明基于Hamilton体系的有限元单元的有效性与精确性。     

基于动态补偿的矩形广义系统的极点配置

研究了矩形广义系统的有穷极点配置问题.提出了利用动态补偿进行有穷极点任意配置的方法,并且给出了此控制器的算法.结果表明,此控制器能够将矩形广义系统极点配置问题转化成正常系统的相应同题.     

基于ANSYS的三维近不可压缩问题的有限元分析

有限元方法是数值求解三维弹性问题的一类重要的离散化方法.在实际工程中,有相当多的材料(如橡胶、塑料等)呈现出近不可压缩(泊松比ν→0.5)的性质,利用常规有限元进行求解时会出现体积闭锁(Locking)现象,需要采用某些特殊的方法.本文基于ANSYS平台系统研究了六面体网格剖分下高阶单元法、减缩积分法及基于u/p格式的混合高阶元法对求解混合边界条件的三维近不可压缩问题的有效性和鲁棒性(robustness).数值结果表明:这三种协调有限元法均能有效地克服三维弹性材料的Locking现象,其中混合高阶元法最为精确,计算所得位移值均随网格尺寸变小而稳定地收敛于理论解.     

柱壳元素中的“沙漏模态”与γ-法

本文通过对两侧受有共线、反向的集中载荷的柱壳在线性情况下的节点位移的两例计算,分析了等参薄壁柱壳元素的剪切闭锁与薄膜闭锁以及利用降阶Gauss积分时的沙漏模态的原因,并利用T.Belytschko等人的γ-法对柱壳元素的沙漏模态进行稳定,表明γ-法不仅可用于Facette元素,而且对四边形、四节点的等参柱壳元素也有很大作用,但稳定的结果并不十分理想.本文还解释了γ-法的数学及力学意义,并给出了新的表达方法.     

开孔矩形薄板应力分析的边界元法

本文根据边界元法的基本原理，利用编制的求解多连域具有体积力的平面问题的计算机程序，对无孔和开孔的矩形薄板的应力进行了分析和计算。计算结果表明，对于无孔的矩形薄板，数值解与解析解几乎相等，可见边界元法具有较高的计算精度；而对于开孔的矩形薄板，得出了孔口附近和内点的应力分布的一些重要结论，这对于理论研究和工程设计具有很重要的参考价值。     

拉氏乘子法在广义变分原理和有限元素法中的应用

在弹塑性力学的广义变分原理的研究中,广泛应用Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子法,我国学者对Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子是否唯一的问题进行了有益的讨论。本文通过研究弹性力学的广义变分原理,讨论了从一个角度看问题,Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子是唯一的,从另一个角度看问题,Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子又是不唯一的,两种观点反映了同一事物的两个不同的侧面。通过研究有限元素法中的位移杂交的混合元模型和应力杂交的混合模型,论述了有时有某个局部区     

夹片式碳纤维板锚具的有限元分析及设计

利用摩阻锚固原理设计出一种用于加固混凝土结构的预应力碳纤维板夹片式锚具,该锚具由夹片和锚板组成,工作时锚板、夹片以及碳纤维板互相挤压成整体。基于ANSYS有限元分析软件分析夹片式锚具的工作原理及力学模型设计锚具的关键尺寸：长100mm、锚板锥角2．0°、预紧力100kN,此时能较好满足张拉碳纤维板时的受力要求。通过两组碳纤维板锚具组装件进行静载拉力试验,结果表明该铺具具有较好的锚固夹持件能。     

厚钢板对接焊接三维有限元数值模拟与分析

采用有限元数值模拟方法,建立考虑热-固耦合效应的钢板对接焊接的三维有限元模型,运用生死单元技术模拟焊接全过程,从焊接残余变形和残余应力的角度,验证了分析模型的有效性,并分析了板件边界约束、焊接层数与道数、板件厚度、焊接顺序以及施工工艺对计算结果的影响。探讨了简化计算的可能性与正确性,并考虑了保温和设置支撑等施工工艺对焊接施工的影响。研究成果可为设计与施工提供一定的参考。