无网格法的研究发展及工程应用简述

对无网格法的研究发展历史进行了简要介绍,并着重评述了三种主要无网格法的基本原理及其在工程领域的应用,最后就无网格法的发展前景进行了展望,以期指导实践。     

岩土工程中的数值方法综述

主要对边界元法、无网格法、耦合方法等岩土工程中的数值分析方法进行了介绍,阐述了各种方法的优缺点,并结合实例比较了工程应用中有限元法的劣势及无网格法的优势,为岩土工程的数值分析与模拟提供参考。     

张拉索膜结构与锚固基础共同作用初步分析

利用可以考虑边界位移影响和锚固基础共同作用的索膜结构非线性有限元程序，针对简单的张拉索膜结构模型，对张拉索膜结构与其锚固基础的共同作用进行了一系列分析，讨论了膜结构本身在应力与位移等方面的影响，着重研究了张拉索膜结构对锚固基础抗拉刚度和位移限度方面的要求．利用分析结果，对张拉索膜结构中的锚固基础设计方法进行了评述，可供实际工程人员参考。     

节点自适应无网格法在非饱和土瞬态渗流分析中的应用

在雨水入渗土体的过程中,由于湿润锋附近水力特性突变,数值模拟往往存在不收敛或数值振荡现象。为了准确地模拟降雨入渗过程,将无网格法应用于非饱和土水分运移分析。基于无网格节点自适应的思想,提出了非饱和渗流分析节点自适应准则。根据水力梯度判断湿润锋位置,再通过等参单元变换对节点进行加密,最后通过MATLAB编程求解雨水入渗过程中的水头分布。通过比较无网格法静态均匀布点、自适应布点和解析解计算结果,验证了节点自适应无网格法的适用性。结果显示,节点自适应无网格法不仅可以有效地避免因节点间距过大造成的数值振荡现象,而且计算结果更接近解析解。静态均匀布点最大水头的绝对误差约为0.5 m,而节点自适应的水头误差在0.2 m以内。因此,节点自适应无网格法是一种有效的解决渗流分析问题的数值方法。     

改进无网格法求解断裂力学参数

结合无网格法(element free galerkin,EFG)和单位分解思想的特点,在不连续位移模式中引入跳跃函数和渐进位移场函数对无网格法进行改进,建立不连续近似函数的离散方程,求解裂尖附近的场变量,研究了改进无网格中参数选取对I型裂纹应力强度因子的影响,验证了改进无网格法的可靠性和精确性。     

基于蒙特卡罗积分的无网格伽辽金法及其在渗流分析中的应用

无网格法在处理有限元法难以解决的问题时具有显著的优势,且前后处理比较简单。无网格伽辽金法(Element-free Galerkin method,EFG)是无网格法的一种,它采用滑动最小二乘法近似场函数,计算精度较高,且有较好的稳定性,在结构和渗流分析中受到欢迎。但EFG方法需要背景积分网格进行高斯积分,离真正的"无网格"方法还有一定距离。对其积分方法进行改进,采用蒙特卡罗方法(Monte Carlo)进行积分运算,由此提出了基于蒙特卡罗积分的无网格法(MCEFG)。从而摆脱EFG方法对背景积分网格的依赖,使之成为真正意义上的无网格方法。基于MCEFG方法的渗流分析程序对有自由面的渗流问题进行了较好模拟。该方法可以推广应用到其他需要背景积分网格的方法中,从而使无网格法真正与网格脱离。     

轻型易变结构——膜结构

本文从选择膜结构建筑的原因，膜结构的美学特质，膜结构的发展历史，还有膜结构的建筑形式和材料以及膜结构未来发展方面对膜结构进行了阐述和分析。膜材作为一种现代化的工程结构的轻质材料，显示出了当今的建筑技术与科学的发展水平，而且它本身所特有的一些特点决定了它的巨大的发展上的潜力，膜结构建筑成为一门面向未来的新科技建筑。     

碾压混凝土拱坝温度场计算的浮动网格法

根据碾压混凝土拱坝的施工特点,提出了模拟施工过程计算坝体温度场的三维有限元浮动网格法;根据碾压混凝土的热力学特性,对浮动网格法的可行性和误差进行分析论证;对采用浮动网格法和不采用浮动网格法计算结果进行了对比分析;根据某碾压混凝土拱坝的温度观测资料,对计算成果进行了检验。结果表明:采用三维有限元浮动网格法,既能保证计算精度,又大大提高了计算效率,为碾压混凝土拱坝模拟施工过程进行温度场计算分析提供了有效途径。     

球冠型充气膜结构月球基地的研究

世界航天大国纷纷计划要在月球建立基地,而充气膜结构所具有的轻质、高强特点,使之应用于月球基地成为可能。在分析月球上膜结构的特点基础上,用ANSYS软件建模,对构想的几种球冠型充气膜结构(包括无加强索模型、有加强索模型及有底模型)进行了初始找形分析和荷载分析,并就模型的半径、加强索的数量和截面积等参数对膜材内力的影响进行了讨论,从力学角度对月球上的充气膜结构进行了有益的探讨。     

无网格方法在传统力学研究

无网格法具有许多独特的优点,因此有人认为无网格法将成为继有限元法之后新一代的数值方法．本文首先简单地阐述了无网格方法,然后详细叙述了目前提出的各种无网格方法的研究进展,最后对目前无网格方法传统力学方面的研究题进行了探讨。     

膜结构的设计与施工研究

介绍了膜结构的特点及其应用，从找形及有限元分析、裁剪制作、节点设计论述了膜结构的设计步骤，阐述了膜结构的施工过程，表明了膜结构是一种新型实用的结构形式。     

悬索结构初始形态数值分析方法

主要介绍了悬索结构初始形态数值分析方法中最常用的三种方法:力密度法、动力松弛法和非线性有限元法,着重对后两种方法进行了介绍,并给出了相关的算例分析,为分析悬索结构提供了借鉴依据。     

桥梁结构分析中的不确定性问题及其研究方法

针对桥梁结构分析中的各种不确定性问题,对其进行了归类分析,给出了目前不确定性分析中的三种方法——随机分析方法、模糊分析方法和区间分析方法;对三种不确定性分析方法在桥梁结构分析中的应用领域进行了综述,并对三种方法的适用情况进行了分析说明。     

建筑结构可靠度分析方法

介绍了建筑结构可靠度研究的意义,详细阐述了结构可靠度的基本计算方法,对矩法、响应面法、蒙特卡罗法等可靠度计算分析方法进行了分析,指出了各种方法的优点及适用范围,并对结构体系可靠度研究进行了展望.     

某车站跨层重载桁架稳定承载力缺陷敏感性研究

为了研究大庆西站跨层重载平面桁架对几何缺陷的敏感性,采用大位移控制法(LDC),提出确定跨层桁架初始几何缺陷的静力变形模态法。分析6种不同幅值初始缺陷条件下跨层桁架结构的非线性稳定承载力,并与一致缺陷模态法计算结果对比,对该平面桁架结构几何缺陷敏感性进行研究。部分结果与相关缩尺模型试验进行比对。研究表明:几何缺陷对结构的承载力影响较小,对结构变形失稳影响较大。经对比分析,静力变形模态法可以作为计算结构稳定承载力的有效方法之一。     

静动力综合法分析结构抗震性能的研究

静力弹塑性分析方法（Push-over分析方法）是一种简化的非线性分析方法,动力弹塑性分析方法是目前公认的一种准确分析方法,本文将二者的优点结合起来,研究了静动力综合法的原理和分析过程。文中首先介绍了退化三线型恢复力模型的基本原理,在此基础上研究了静动力综合法的主要实施过程。然后,对两个混凝土框架结构进行了静动力综合法的分析,并与弹塑性时程分析结果对比,结果表明该方法有较好的精度。     

响应面法在隧道衬砌结构可靠度分析中的应用

  在进行结构可靠性分析中,荷载效应统计特征分析是一个比较复杂的问题,特别是在地下结构的可靠度分析中。采用有限元响应面方法计算隧道衬砌结构荷载效应的统计特征,并结合可靠度计算的分位值法进行结构可靠指标的计算。     

梁格法在复杂桥梁结构分析中的验证

针对工程实例中较复杂的桥梁结构采用梁格法进行计算分析,并采用近似分析方法——比拟板法进行验证。计算分析结果表明梁格法和比拟板法模型具有近似的刚度分布,计算结果相对差均在可接受的范围内,进一步说明了用梁格法计算复杂桥梁结构是可靠的,也证明实例工程设计的桥梁结构是安全可靠的。     

梁格法在复杂桥梁结构分析中的验证

针对工程实例中较复杂的桥梁结构采用梁格法进行计算分析,并采用近似分析方法——比拟板法进行验证。计算分析结果表明梁格法和比拟板法模型具有近似的刚度分布,计算结果相对差均在可接受的范围内,也进一步说明了用梁格法计算复杂桥梁结构是可靠的,实例工程设计的桥梁结构是安全可靠的。     

无损检测技术在混凝土结构中的应用

主要介绍了混凝土结构强度和缺陷的无损检测技术,分别指出混凝土结构强度的无损检测技术有回弹法、超声法、"超声波—回弹"综合法;混凝土结构缺陷的无损检测技术主要有超声法,并作了具体分析,以促进无损检测技术的发展。