正交各向异性平面问题边界元一边境元素法研究

在文献中，本文作者研究了正交向向异性平面问题边界元素法的有关基本理论和计算公工,基上述工作的基础上，本文进一步研究各向异性颊问题边界邻域的应力分析，当采用边界元素法分析应力时，由于边界积分的奇异性，边界领域应力的计算结果往往存在一定误差，为解决此问题，本文提出一处基于修正余能原理的所谓边境元素，包括四节点边境元素，八节点边境元素和三节点边境元素等，在边界元素法求解的基础上，进一步利用本文述边境元素法，得到了非常满意的计算结果。     

正交各向异性平面问题边界元——边境元素法研究

在文献[1]中,本文作者研究了正交各向异性平面问题边界元素法的有关基本理论和计算公式,在上述工作的基础上,本文进一步研究各向异性平面问题边界邻域的应力分析。当采用边界元素法分析应力时,由于边界积分的奇异性,边界邻域应力的计算结果往往存在一定误差。为解决此问题,本文提出一个基于修正余能原理的所谓边境元素,包括四节点边境元素、八节点边境元素和三节点边境元素等。在边界元素法求解的基础上,进一步利用本文所述边境元素法,得到了非常满意的计算结果。      

各向异性体半平面问题的边界元法

应用中向异性休平面问题的复应力函数基本解，给出了应用边界元法求解半平面多连通域问题时的一些常用公式，具体算例验证了本文解的正确性。     

正交各向异性厚板振动分析的边界积分方程法

本文采用正交各向异性厚板静力问题的基本解作为边界积分方程的核函数,利用加权残数法建立了正交各向异性厚板振动分析的边界积分方程。文中详细地讨论了边界积分方程的数值处理过程并给出了若干数值算例以论证本文方法的正确性。      

复合材料边界元素法研究

边界元法是一种迅速发展的数值解法.本文研究了在复合材料层合板中运用平面二次边界元法的有关问题.首先,讨论了将层合板等效为一般正交各向异性单层板的方法;其次,给出了偏轴情况下的基本解,研究了直线型二次边界元偏轴影响系数的解析计算以及域内应力表达式;最后对算例进行了计算,所得结果与相应的解析解和有限元相符甚好.     

二维正交各向异性结构弹塑性问题的边界元分析

给出了二维正交各向异性结构弹塑性问题的边界元分析方法, 包括相应边界积分方程、内点应力公式、边界元求解格式以及弹塑性应力计算方法。在弹塑性分析中, 引入了Hill-Tsai 屈服准则, 采用初应力法和切向预测径向返回法确定实际应力状态。通过具体算例分析了二维正交各向异性结构的弹塑性应力和塑性区分布情况, 部分数值结果与已有结果进行了比较, 两者基本吻合。结果表明, 本文中给出的边界元法可以有效地用于求解二维正交各向异性结构的弹塑性问题。      

含周期性裂纹正交各向异性板平面问题的应力场分析

通过引入适当的Westergaard应力函数,采用复变函数方法和待定系数法对含周期性裂纹正交各向异性纤维增强复合材料板的Ⅰ 型、Ⅱ型问题中裂纹尖端附近的应力场进行了力学分析。在远处对称载荷与斜对称载荷作用下,先给出Ⅰ型、Ⅱ型问题在裂纹尖端处的应力强度因子,然后导出用应力强度因子表示的Ⅰ型、Ⅱ型裂纹问题应力场的解析表达式。此外,应力场大小与材料常数有关,这是正交各向异性材料不同于各向同性材料的特征。由于裂纹的周期分布,应力强度因子的大小取决于形状因子。结果表明,形状因子随着裂纹长度的增加而增大,随着裂纹间距的增大而逐渐下降,当裂纹间距趋于无穷大时,退化为含单个中心裂纹正交各向异性纤维增强复合材料板的结果。      

正交各向异性板动力响应的边界元方法

本文讨论了正交各向异性板动力响应的边界元方法,发展了一种新的求近似基本解的方法,由该方法得到的基本解,给出了弹性薄板诸问题近似基本解的统一形式。应用这个基本解,得到了正交各向异性板和弹性地基板稳态强迫振动的边界元方程。文中的算例表明,本文的方法具有相当高的精度。     

半平面正交各向异性弹性层矩阵回代法

本文对半平面正交各向异性弹性层问题通过富里叶变换,并利用层间的应力位移协调条件,采用矩阵回代方法确定各层待定系数,计算了三层介质和刚性地基问题的数值结果。这种方法具有计算机时少、收敛性好等优点。     

正交各向异性中厚板轴对称弯曲问题

本文应用中厚板理论对正交各向异性板轴对弯曲问题进行探讨，导出了用平均位移和转角表示的内力和位移的表达式以及这类问题的一般解析解。     

正交异性光弹性应力分析方法研究

本文建立了正交异性光弹性应力分析的实验边界元混合解法并编制了相应的程序系统BE-MSC.该方法仅需模型边界结点处等差线一项实验数据即可实施应力的分离。它还十分适用于存在初应力的模型材料光弹性分析问题。最后对正交异性对径受压圆盘进行了光弹性应力实例分析。      

A GENERALIZED NEWTON METHOD FOR HIGHER-ORDER FINITE ELEMENT APPROXIMATIONS IN NON-LINEAR ELASTICITY

A generalized Newton method is proposed in conjunction with a higher-order Lagrangian finite element discretization of bodies undergoing finite elastic deformations. The method is based on a gradient-like modification of the Newton method, designed to suppress the sensitivity of higher-order elements during the early iterations, thus allowing for solutions to be obtained using moderately large step-sizes.     

弹性力学问题自适应有限元及其局部多重网格法

针对平面弹性力学问题,利用最新顶点二分法,设计了一种不需要标记振荡项和加密单元不需要满足“内节点”性质的自适应有限元法;利用自适应加密过程中每层网格上只有局部单元需要加密这一特性,设计了一种基于局部松弛的多重网格法.数值实验结果表明：该文设计的自适应有限元法具有一致收敛性和拟最优计算复杂度,基于局部松弛的多重网格法对求解弹性力学问题自适应网格下的有限元方程具有很好的计算效率和鲁棒性.     

平面高阶非协调动态有限元法

本文通过引入非协调动态位移模式，从能量泛函出发，在文［５］的基础上进一步导出了平面高阶非协调动态有限元列式，建立了一个新的平面高阶８—节点非协调动态有限单元（ＮＤＦ８）。进行了典型的数值算例验证，并与已有的结果比较，证明本文理论正确，计算精度高，方法简单、易行、有效。     

弹性力学问题的虚边界元－最小二乘法及误差评估

本文从［１］提出的虚边界原理出发,采用最小二乘法建立满足弹性力学问题边界条件的边界积分方程,再用线性虚边界元将其离散化。然后详细地研究了这些离散化的边界积分方程的解折特性。文中引用了误差分析的拉依达（ｐａИＴａ）准则,用来衡量解的误差水平,取得了理想的效果。编制了微机程序,程序中采用高斯积分格式,并考虑了虚,实边界对称条件的具体处理。本文方法不仅可以成功地处理边界条件连续的情况,而且对边界条件不连续的情况也能得出满意的结果。数值算例表明,程序可靠,虚边界变动时算法稳定,具有较高的处理精度。     

弹性力学问题的虚边界元－最小二乘法及误差评估

本文从［１］提出的虚边界原理出发,采用最小二乘法建立满足弹性力学问题边界条件的边界积分方程,再用线性虚边界元将其离散化。然后详细地研究了这些离散化的边界积分方程的解折特性。文中引用了误差分析的拉依达（ｐａИＴａ）准则,用来衡量解的误差水平,取得了理想的效果。编制了微机程序,程序中采用高斯积分格式,并考虑了虚,实边界对称条件的具体处理。本文方法不仅可以成功地处理边界条件连续的情况,而且对边界条件不连续的情况也能得出满意的结果。数值算例表明,程序可靠,虚边界变动时算法稳定,具有较高的处理精度。     

正交各向异性带钢瓢曲变形行为样条有限元研究

带钢在轧制过程由于晶粒的择优取向而产生各向异性,为了研究这种各向异性对带钢板形瓢曲行为的影响规律,针对生产中常见的板形瓢曲缺陷,根据正交各向异性薄板小挠度理论和屈曲问题的驻值势能原理,建立了带钢在纵向延伸塑性应变(初应变)作用下以样条函数为基础的前屈曲样条有限元计算模型,获得了屈曲临界塑性应变、临界波长与带钢各向异性程度的关系;根据大挠度理论和虚功原理,应用样条有限元获得了正交各向异性带钢后屈曲路径。计算分析了带钢正交各向异性程度对中浪、边浪、四分之一浪、边中复合浪屈曲变形前屈曲临界条件及后屈曲变形过程的影响规律。