解决三维有摩擦的弹性接触问题的一种方法——接触单元法

本文以增量理论为基础,建立了接触单元的概念,同时得到接触单元的增量有限元方程,最后建立了三维变边界有摩擦的弹性接触问题的增量有限元方程。文中给出几个数值示例,说明该方法的有效性。     

弹性地基梁的一种数值方法

介绍了微分方程组边值问题打靶法的基本原理，将其应用于求解四创弹性地基梁微分方程程，并编制了计算及绘图程序。     

一种新的弹性水击计算方法

提出了一种基于MATLAB新的弹性水击计算方法,提高了计算精度,而且易于建模仿真.仿真实验结果表明,新的计算方法更加准确地反映了水击压力极值点及整个动态过程,这对保证水电站运行的安全性和经济性以及研究机组动态过程有理论和实际应用价值.     

一种构造高阶弹性函数的非线性方法

文章基于非线性级联的方法给出了两个具体的构造高阶弹性函数的方法。构造所得弹性函数整体上具有较好的密码学性质。     

超弹性材料稳定性的一种判别方法

根据最小势能原理,将应变能对右Green-Cauchy应变张量的二阶变分的正定性作为判别超弹性材料应变场稳定性的一个充分条件,用这个条件可以判别超弹性材料在某些条件下的稳定性.对平面应变单向拉伸问题的平衡稳定性进行了讨论,以文献[1,2]提出的应变能函数为例,给出稳定状态临界载荷的一个范围,并对无限拉长的平衡状态的稳定性进行了渐进分析.结果表明,无限拉长的平衡状态是稳定的.     

超弹性材料稳定性的一种判别方法

根据最小势能原理,将应变能对右Green-Cauchy应变张量的二阶变分的正定性作为判别超弹性材料应变场稳定性的一个充分条件,用这个条件可以判别超弹性材料在某些条件下的稳定性.对平面应变单向拉伸问题的平衡稳定性进行了讨论,以文献[1,2]提出的应变能函数为例,给出稳定状态临界载荷的一个范围,并对无限拉长的平衡状态的稳定性进行了渐进分析.结果表明,无限拉长的平衡状态是稳定的.     

弹性力学中的一种有限元高精度方法

给出了一种有限元高精度方法，即有元差分法的一般构造原理，用这种方法形成的总刚度阵是带状对称的。收敛性分析指出，该方法的应用力场收敛于最小势能解答。数值算例表明，该方法的应力及位移解答精度均显著高于经典有限元法。另外该方法具有规范的列式，能够形成通用的计算程序。     

一种改进的重要抽样方法

提出了一种在“感兴趣区域”上确定重要抽样函数的新方法，它克服了以往确定重要抽样函数方法的局限性。典型算例表明，该方法简便且效率与精度较高。     

一种基于Monte Carlo的空情目标仿真方法

空情目标仿真为预警监视系统模拟训练、效能评估、部署优化等提供数据基础.针对利用想定航线生成的空情目标无法体现随机因素的问题,基于蒙特卡罗法,提出了一种包含随机模型的空情目标仿真方法,给出了服从泊松分布的空情目标流到达时间模型和服从均匀分布的目标流空域分布模型.利用Crystalball风险评估软件对一个具体想定进行仿真,得到服从给定概率分布的空情目标,验证了该方法的有效性.     

基于一种改进本构模型的橡胶超弹性温度相关性研究

不同温度下不同炭黑填充比橡胶的超弹性力学行为的实验发现,炭黑填充橡胶的超弹性力学行为存在着温度相关性。与未填充天然橡胶相比,炭黑填充橡胶的应力应变曲线随温度的变化表现出更加复杂的力学特征。即填充橡胶的整体模量随温度先下降,在到达一定温度后再上升,并且不同填充比橡胶的超弹性温度相关性是不同的。利用改进的八链模型对不同炭黑填充比橡胶的超弹性温度相关性进行表征,改进八链模型可以较准确表征在一定变形范围内橡胶的温度相关性超弹性力学行为。对橡胶不同温度下的改进模型材料参数进行了讨论,结果发现材料参数有明显的温度相关性,其随温度的变化规律大致呈二次函数变化。     

均匀化方法的ABAQUS实现

为了利用通用有限元软件来对复杂的均匀化方程进行便捷求解,从而对具有周期性构造复合材料有效性能进行预测.根据文献[1]提出的热应力方法和边界力方法将均匀化方程转化为通用有限元可以进行计算的形式,通过ABAQUS用户子程序和脚本语言的编写,便捷的实现了均匀化方程的求解,得到了均匀化系数.通过均匀化方程的ABAQUS的便捷求解(包括热应力方法和边界力方法),计算了单向复合材料有效性能,并与细观力学方法进行比较,结果表明两种方法具有一致性和有效性.     

求解三维Helmholtz方程的高阶快速数值算法

针对三维Helmholtz方程Dirichlet边界问题,提出一种高阶快速数值算法。该算法采用高阶有限差分方法离散化,利用FFT方法将离散方程缩小为规模较小的界面线性方程,可用直接法快速有效地求解。基于该方法可构造出解决三维Helmholtz方程的高阶快速数值算法,数值实验验证了算法的准确性和有效性。     

基于随机有限元的梁单元反应变异性分析

针对工程中由于不确定因素的影响而导致的结构反应的变异,利用随机有限元推导了在多个随机变量作用下梁单元结构反应变异的公式,以镗刀杆工作的位移变异为例,详细地介绍了其计算过程,并将其与解析法和Monte-Carlo法进行了对比,分析了各自的适用范围,为不确定性结构的可靠性分析奠定了基础。     

大型进水塔的三维有限元动力分析

本文用三维有限元法对黄河上某拟建水库的明流泄洪洞进水塔进行了动力分析,得到了一些有益的结论,为工程设计提供了可靠依据。     

基于三参数可靠性分析模型的随机有限元法

以三参数可靠性分析模型为基础，建立了一种新的随机有限元模型并导出了全部方程．这一模型全面考虑了载荷、材料性能参数、几何形状等随机因素对结构可靠性的影响。最后以一悬臂梁的可靠度计算为例进行了说明，并与ｏｎｔｅＣａｒｌｏ有限元法以及常规的二参数可靠性分析模型进行了对比。     

三维四向编织复合材料等效弹性性能分析

在确立三维四向编织复合材料数字化单胞力学分析模型的基础上，运用均匀化方法对三维编织复合材料的等效弹性性能进行了分析计算，并讨论了编织角和纤维体积含量对此材料等效弹性性能的影响。     

新的谱随机有限元方法在随机结构中的应用

研究了随机结构的静力、自由振动以及稳定问题的递推求解方法，显式地给出了基于随机场谱表示的有限元求解的近似表达。和已有的谱随机有限元方法相比，推导更加简洁实用，计算规模大幅缩减。当随机场出现较大随机涨落时，从理论上保证了计算结果的收敛性。     

钢筋混凝土随机有限元计算软件的开发

在钢筋混凝土随机有限元基本理论和非杆系结构实用设计方法的基础上,利用Fortran语言开发了钢筋混凝土随机有限元应用软件系统.主要介绍了其中计算软件部分的结构设计框架、有关的编制原理及功能特点.借助于该软件,不仅可以对钢筋混凝土结构进行非线性分析,计算在不同极限状态下结构的可靠指标,并可分析随机变量对结构可靠度的影响.     

新型永磁体外置式直线振动发电机性能研究

设计了一种新型圆筒式直线振动发电机，采用永磁体外置式结构，绕组和铁心放置在内侧，利用永磁体的振动产生感应电动势，该型发电机可以为小型设备提供低压直流电源.基于常规永磁体内置式振动发电机尺寸，设计了一款永磁体外置式发电机样机，并采用二维有限元方法对其非线性无边界轴对称磁场进行了系统分析，得到了感应电动势的变化曲线.样机实验结果和有限元分析结果吻合良好，该型发电机与现有的永磁体内置式发电机相比，效率高，永磁体用量少，去磁效应小，电机性能稳定.当2种发电机均以1 m/s速度运行时，永磁体外置式直线振动发电机的空载感应电动势幅值比永磁体内置式发电机高0.6 V左右，效率提高了约1.64%.     

具有多随机因素结构系统的优化设计

提出了具有多随机因素的系统，即考虑结构元件面积，长度，弹性模量，结构强度和外载荷均为随机变量情况下，进行优化设计的方法，在这种结构中，极限状态方程是一个含有多随机变量的非线性函数，而且有些随机变量很难用显式表达，故采用随机有限元法进行可靠性分析，给出了系统可靠性指标的敏度表达式，用最佳矢量法求解系统可靠度约束下的最小重量设计问题，迭代过程中，采用梯度步和最佳矢量步进行计算，最后给出一个算例，表明该方法的有效性，该计教育处效率高，收敛稳定，适合工程应用。