布有横向加劲肋的板结构分析的高阶复合有限条法

针对布有横向加劲肋的板结构的横截面形状规则的特点,采用带有一条内节线的弯曲和平面组合高阶有限壳条离散板结构,采用空间梁单元离散横向加劲肋,根据位移协调条件,利用最小势能原理,推导提出高阶复合有限条法,由此进行结构计算分析.经过数值算例验证,高阶复合有限条法单元划分数目少,原始数据的输入和计算结果的处理简单,具有良好的求解精度和效率.     

三维块体离散元可变形计算方法研究

 在三维刚性块体离散元的基础上,研究可变形块体离散元方法,并编制相应的可变形块体离散元程序。该方法把块体单元看作弹性体,并对其划分有限元网格,对每个可变形单元的计算是假设在力边界条件下求解可变形单元的节点位移;可变形块体之间力和位移的传递是通过构筑的节理单元实现的,节理单元反应岩土工程中实际节理的变形性质和强度特征,结构面破坏前,体现了连续介质计算方法的特点,结构面如果发生破坏,预设节理处的节理单元直接转变化为法向和切向弹簧,体现了离散元计算方法的特点。另外,节理单元有实际的厚度,可以根据实际节理的性质确定计算参数,这一点也体现出了对刚性块体离散元方法的改进。与刚性块体离散元方法比较,该方法可以反映岩体变形性质,如泊松效应、三维岩体中的真实波速,它还可以模拟结构面的破坏演化过程;与有限元方法比较,它可以更好地描述岩体中节理的特征,允许单元有较大的位移;相对于以前的可变性离散元方法,它既克服了有限差分格式带来计算上的复杂,又建立在三维模型的基础上,为有关岩土工程的数值分析提供了一个可行的数值方法。     

离散单元法与边界单元法的外部耦合计算

根据岩石工程实际以及离散元法和边界元法的特点，引入并列模块式结构，提出了一种离散单元法和边界单元法进行外部耦合的算法。该算法物理模型合理，计算方法简便，方便利用现成的计算程序。文中以地下洞室开挖为例，说明该方法的实施过程和一系列特点。     

基于杆系离散单元法的单层网壳结构屈曲行为研究

离散单元法因适合处理大位移、非线性和非连续等问题而逐渐被应用于结构工程中,但采用离散单元法进行结构屈曲全过程分析还有待研究。为此,基于杆系离散单元法的基本理论和计算方法,提出离散元力控制法及离散元位移控制法,研究上述方法在结构弹性屈曲全过程分析中的特点及适用性,同时给出离散元位移控制法（力控制法不需要单独处理）对不同荷载工况的处理方法及离散元法在进行结构弹性屈曲分析时的计算流程。采用Fortran语言自编程序,对典型算例进行弹性屈曲全过程分析,与传统方法相比,该方法无需组集刚度矩阵,对几何非线性问题不需特殊处理即可模拟结构的屈曲行为,更具优越性,并通过结果对比,验证了离散单元法在单层网壳结构弹性失稳全过程分析中的有效性。     

超采条件下间歇性河流入渗补给地下水对两岸的分水比例研究

依据石河子市地下水资源评价资料,运用Modflow软件建立石河子地区地下水数值模型。在超采条件下,对玛纳斯河河道入渗补给地下水在东西两岸的分水比例进行了定量分析,对准确评价玛河两岸石河子市和玛纳斯县地下水资源量具有重要意义,对划分不同行政单元之间地下水资源量提供了新的思路和方法。     

滑坡侵蚀离散元分析研究

首先介绍了离散单元法分析原理,用铜王公路2#滑坡侵蚀实例建立了地质模型,根据黄土中实际最为发育的垂直节理面以及层面来划分单元及建立计算模型,滑坡体被这2组结构面分割成297个单元,滑体以下的滑床基岩部分作为固定单元处理。采用离散单元法对滑坡侵蚀运动过程中各演化阶段的平均速度、平均加速度,滑坡侵蚀体后缘、中部、前缘的合力、合力矩进行了分析研究,由此可将滑坡的演化过程划分为5个运动阶段:启动破坏、剧动加速、高速运动、碰撞减速、停滞缓动。     

施工现场危险源辨识、风险评价与控制

本文阐述了施工现场危险源辨识的程序和方法,并根据施工现场的特点,优选适宜的风险评价方法,合理划分评价单元。针对已辨识出的主要危险源,制定科学的危险源控制方案。并以信宁项目现场为实例,采用作业条件危险性评价法（Job Risk Analysis.LEC）,对土方工程子单元进行模拟分析、评价。     

一种新的岩体力学数值计算方法——叠单元法

提出了一种新的岩体力学数值计算方法——叠单元法。首先,对含多条不连续面的复杂岩体,将其离散成不含不连续面的整体网格和各条不连续面及其邻近区域的局部网格,而且网格之间相互独立。位移场通过在各网格中插值并叠加得到。然后,由虚功原理推导出了整体平衡方程中的广义刚度矩阵和荷载向量的具体表达式,并对其数值积分方法进行了讨论。最后,分析了2个平面应力问题的算例,且通过与有限单元法的计算结果进行对比,验证了叠单元法的准确性和合理性。叠单元法的最大特点是可以将复杂岩体的网格划分工作分解成几个相互独立的简单网格,从而使网格离散变得简便易行。该方法可以直接推广到三维问题和非线性问题中,因此,有望广泛应用于复杂岩体的变形与稳定分析。     

基于泛函理论分析输气管道不稳定流动

在天然气输送管网中,枝状管网是的一种常见的形式。针对天然气枝状管道系统的组成特征,采用系统分析的观点,将管道系统划分成一系列基本组成单元,建立单元中不稳定流动方程,并根据单元之间的关系,综合考虑相关的连接条件、边界条件以及初始条件,从而提出了整个系统的联立模型。然后基于泛函分析理论和算子级数法求解联立模型,得到了问题的广义解。该方法具有解析解和数值解的特点,当所划分的基本单元较大时,可以得到直观的近似解析解;当所划分的基本单元较小时,可以得到更准确的数值解。由于管道单元和时间步长的取值可长可短,这就提高了求解的灵活性。以此为基础,编制了计算机程序,并应用于四川某气田管网的实际模拟。通过分析和应用表明,其模型和算法具有计算方便,精度高,省时和适用范围广等优点。     

距离势离散单元法

 势函数离散单元法在接触力计算中存在势函数物理意义不明确、接触力计算与客观实际不符等重大缺陷。在已有研究的基础上,提出一种新型任意形状块体距离势离散单元法。该方法将势函数定义为接触体间归一化的距离函数,可以客观衡量单元间的嵌入程度,具有明确的物理意义,真实反映单元的接触刚度,使法向接触力计算更为合理。此外,新方法重新定义了切向方向矢量,提出切向接触力计算方法。新方法保留原势函数法所有优点,同时完善接触力计算受单元形式影响的不足,并突破三角形单元的限制,能够应用于任意凸多边形单元。通过若干算例说明新方法的正确性和有效性,可用于精确描述复杂非连续介质的运动过程。