结构分析的有限元线法

从有限元线法与其它相磁各种经典和现代结构分析方法的对比入手，对有限元线法进行了简要的介绍，并以弹性力学平面问题为例，建立了一组有限元线法的曲线曲边单元；给出相应的数值算例，以说明该法良好的有效性和适用性。     

平面曲杆分析的边值法

根据矩阵结构分析理论,基于节点柔度矩阵和节点刚度矩阵,给出了平面曲杆单元刚度矩阵建立的统一构式,同时对曲杆单元节点荷载的计算给出了相应的计算公式,公式中考虑了曲杆的轴变和温变效应.建立了曲杆结构体系基本递归矩阵和派生递归矩阵,给出了平面曲杆体系位移边值分析的递归构式.采用曲杆单元计算精度高,需要的单元数目少,位移边值法的使用使计算工作量大大减少,而且编程简单.文中的分析方法和过程可用于平面折杆系结构的分析,可以推广应用于空间曲、折杆系结构的分析.     

适用于大变形分析的平面协调梁单元

常用的平面欧拉梁单元位移插值模式应用于大变形问题的T.L.有限元分析时，不能满足单元间转动位移协调要求，降低了有限元的求解效率和计算精度.针对该问题，导出了Lagrangian描述下平面梁单元节点转角和位移导数间的关系，根据单元间平动位移和转动位移的协调条件构造出大变形梁单元的位移插值模式.在此基础上给出了单元Green应变的表达式，并基于虚功原理得出了平面欧拉梁大变形条件下的有限单元列式.编制了采用修正牛顿法求解的有限元程序，通过数值算例验证了单元的合理性和有效性.计算结果表明，该单元具有计算量小、计算精度高的优点.     

有粘结预应力混凝土简支梁动力有限元程序设计

本文对有粘结预应力混凝土简支梁进行动力有限元程序设计。用平面四边形等参单元模拟混凝土单元,将钢筋分布到混凝土单元中;混凝土和钢筋均采用线弹性本构关系;力筋预应力对梁刚度和频率的影响,参考有关文献方法来修正刚度矩阵;特征值问题的解法,考虑标准特征值和广义特征值问题的各种算法,并考虑集中质量矩阵和一致质量矩阵对计算结果的影响,采用广义雅克比法和子空间迭代法解广义特征值问题。最后,针对试验,运用所编程序进行分析计算,将计算结果与试验结果进行对比,本文所编程序在简支梁动力有限元分析中的固有模态计算问题上具有相对较高的精度。     

弧齿锥齿轮有限元建模与接触分析

为了使有限元软件能够对齿面微米量级变化的齿轮进行分析,提出了基于高精度建模的有限元分析方法。将齿面的理论计算公式转化成数值计算算法,按照有限元理论和有限元软件的编程语法将齿轮实体进行节点坐标求解和网格单元划分,可以求得一对装配好的有限元齿轮模型。高精度建模的高重合度弧齿锥齿轮算例中,将有限元计算结果与实验结果对比,发现两者的一致性:弯曲应力曲线形状一致,变化规律相近;接触印痕区域一致,变化趋势相同。高精度建模有限元分析能够清晰的反映齿面微米量级改变导致的印痕和应力的变化。     

超限映射法的四边形网格划分技术研究

针对在有限元网格划分中进行网格映射的时候出现的映射精度方面的问题,通过引入数值传热学中的无限插值法即超限映射法来实现计算平面对物理平面的精确逼近,提高了网格划分的精度以及单元网格的性态重量,并较为系统地介绍了边界离散、节点编码以及网格质量光顺的方法,最后给出了应用实例.     

平面有限元网格实用划分方法研究

网格的生成是平面有限元计算的前提和基础,但当边界不规则时容易生成劣质单元,对计算造成影响.对比目前较为成熟的四边形网格生成方法,开发出以Visual Basic语言为基础的结构化有限元网格划分程序,生成较为规则的四边形单元.它具有操作简便,网格密度、单元数量可控制,生成的数据简单实用等特点,特别适用于小型结构的有限元分析.     

高精度非线性平面应力单元的研究与应用

采用共旋坐标法导出了四边形平面应力单元在大转动、小应变条件下的几何非线性和材料非线性的单元切线刚度矩阵,在此基础上编制相应的有限元程序;对有解析解的例题计算表明,提出的共旋坐标法四边形平面应力单元的列式、程序具有较强的非线性分析能力;还对单跨石拱桥进行了受力全过程分析,计算结果提供了对小跨度石拱桥非线性性能的更多的了解,可供工程设计人员参考。     

有限元、组合条元与映射无穷元联合应用研究

提出了将有限元、组合条元与映射无穷元联合应用求解无限域问题的思想．首先介绍6种映射无穷元的位移模式和坐标映射关系；然后基于联合应用组合条元的要求，提出了一种新型单元一组合映射无穷元，并建立了相应的公式；编制了计算程序，经过算例分析证明了有限元、组合条元与映射无穷元联合应用方法的正确性和有效性。     

基于组合单元的圆钢管混凝土结构非线性分析

基于圆钢管混凝土组合截面轴力-应变关系和轴力一弯矩一曲率关系实用计算方法,采用U.L列式单元增量平衡方程,引入平面梁单元非线性分析方法,建立了钢管混凝土结构组合单元法非线性有限元分析理论.编制了相应的非线性有限元程序,对已有钢管混凝土结构的面内受力,如钢管混凝土偏压柱、不等端弯矩钢管混凝土偏压柱、钢管混凝土压弯构件和钢管混凝土模型拱肋等进行双重非线性有限元分析,与基于钢管混凝土拉压数值本构模型的分层梁单元非线性分析理论比较.结果表明,两种分析方法的载荷一变形曲线和极限承载力都很接近试验结果,与分层法相比,组合单元法直接根据杆端力求解截面刚度,不用分层计算截面刚度,加快了计算速度.     

曲面型腔精加工

曲面型腔的加工一直是数控技术和CAD/CAM的主要应用和研究对象．本文讨论了曲面到腔精加工常用方法的特点及适用场合．对其中的平截面法和投影法作了较为细致的分析．并介绍了一种新方法——直接插补加工法．     

灰色曲面

在认识映射的基础上,通过信息函数提出了灰色曲面的概念,定义了灰色曲面的灰度,讨论了灰色曲面的基本特性以及灰色曲面与白化曲面的关系和曲面与灰度的关系,并得到了一些有关的结论．     

曲面加工─测量一体化系统

本文研究将曲面加工数控机床配置电感测头作为型面的检测装置，代替三坐标测量机，实现加工－计量－体化，以提高型面的检测效率，实现型面加工的质量控制．     

用于空间曲杆结构分析的圆弧杆单元

本文推导了圆弧曲杆的六个位移精确表达式,运用有限元理论导出了曲杆单元刚度矩阵。这种单元计算精确,便于处理非节点荷载,可以方便地被引入现有的结构分析程序。     

二次抛物线形曲线梁平衡与几何解析方程

目的对形心轴线为二次抛物线形曲线梁的内力、几何方程进行理论分析与公式推导.方法应用矢量几何与微分学理论,推导出平面二次曲线梁在空间分布力系作用下的内力、几何解析方程,其表达式方程最终可表示为全局坐标系下的解析函数.结果为了验证其正确性,在最后通过令参数取值趋向于极限值,其内力、几何方程恰好回归到直梁表达方程形式.结论本例推导所采用的构件形式是不考虑截面尺寸的平面曲线构件,得到的只是在各横截面位置处的内力、曲率表达形式,并不涉及到应力在横截面内的具体分布问题.     

人体三维服装的曲面造型

从人体服装设计所用曲面出发,通过对样条曲线进行分类,提出将环和特征线作为人体服装三维建模最基本的几何元素,并详细介绍了利用双线性插值法对人体服装中的两类子曲面进行三维建模的方法,从而在将参数化方法运用到高层次图素如样条曲线、曲面等方面作了尝试和推广。     

非线性曲面球壳单元

首次在球座标下建立非线性球壳有限元数学模型，导出了非线性切线刚度矩阵，编制出非线性球壳计算程序．几个算例表明：该单元模型简单、直观、实用，易于处理球壳在复杂几何边界及受载情况下的几何非线性问题．用于工程计算可节省大量机时并具有较高精度．     

人体三维服装的曲面造型

从人体服装设计所用曲面出发,通过对样条曲线进行分类,提出将环和特征线作为人体服装三维建模最基本的几何元素,并详细介绍了利用双线性插值法对人体服装中的两类子曲面进行三维建模的方法,从而在将参数化方法运用到高层次图素如样条曲线、曲面等方面作了尝试和推广.     

一种弯曲射线层析成象方法

利用井间透射波旅行时，给出了一种以费马原理为基础的井间地震弯曲射线速度层析成象方法，数值计算表明了该方法经比直线法反演成象精度高。     

U形曲线预应力筋孔道摩阻试验研究

通过模型试验 ,测定了张拉时 U形曲线预应力筋中有效应力沿预应力筋的分布以及混凝土中的有效应力的分布情况 ,并比较了在相同条件下 ,直线预应力筋与曲线预应力筋的孔道摩阻的不同分布规律 ,为更好地弄清 U形曲线预应力筋孔道摩阻的作用机理提供了试验依据