有限元法在砌体结构分析中的应用

目的 研究有限元法在空间砌体结构分析中应用的可行性。并提出模拟砌体带裂缝损伤状态的有限元建模及分析方法．方法 进行砌体结构模型拟静力试验及脉动测试．并采用等效体积单元法对空间砌体结构模型进行有限元分析．在对有限元模型的优化更新研究中，以损伤状态下的识别刚度作为目标函数。根据结构位移、抗侧移刚度及外荷载三者的内在关系，通过调整弹性模量优化有限元模型来模拟砌体带裂缝工作状态，并对比拟静力试验及动态测试识别结果进行理论分析．结果 利用所提出的有限元建模及分析方法很好地模拟了砌体结构完好及带裂缝损伤状态下的工作特性．有限元模型计算分析结果与实测值具有良好的一致性．结论 采用等效体积单元（RVE）可以准确模拟空间砌体结构的材料特性．利用动态测试数据结合反演理论进行结构模型的优化更新方法可有效模拟砌体结构的带裂缝工作状态，并有效地考虑砌体材料的离散性问题。     

复杂结构振动响应预示的能量方法

针对复杂结构的振动响应分析,利用弹簧质量系统对模糊结构进行建模,建立了带有附加模糊结构的杆和梁的运动控制方程,在此基础上,进一步推导了能量密度的控制方程,以能量密度为输出响应进行了结构振动的仿真分析．仿真结果显示,模糊结构对结构振动能量密度响应的影响在其固有频率附近最大,这种影响通过模糊结构产生的随频率变化的等效质量实现,在模糊结构固有频率以内的低频域,等效质量为正,降低了结构振动的能量密度响应,在高于固有频率的频域内,等效质量为负值,使得结构的能量密度响应增大．     

CG神经网络在结构分析中的应用

基于CG网络、有限元结构分析能量函数的相似性,提出了一种基于神经网络计算的结构有限元分析方法,以结构总势能作为神经网络的能量函数,将神经元状态变量取为有限元分析位移分量,连接权值取为刚度矩阵,神经元外部输入取为结构外载荷,建立了一种新的结构分析方法。数值模拟结果表明,CG网络能有效地完成有限元模型求解。     

有限元法在深基坑支护中的应用

结合柱列式悬臂桩支护的工程实例，利用有限元法对桩身内力和变形进行了全过程分析，并对基坑开挖过程中支护结构的内力和变形进行了监测，对比理论分析和实验结果表明，有限元法比传统的极限平衡法更符合实际。     

磁场能量有限元法在电机参数计算中的应用

绕组的自感和互感参数计算是建立电机数学模型的基础,在很大程度上决定了电机性能计算的准确性。现有的电机绕组电感计算方法大多忽略了磁路饱和的影响,而且没有考虑定、转子齿槽以及气隙不均匀或不对称对电机参数的影响。电机磁场的有限元数值解法(包括其他数值解法)为电机的参数计算提供了一种更为准确的方法。本文介绍了一种建立在磁场能量摄动法基础上的电感参数有限元计算法。该法不受电机类型和绕组、气隙结构的限制,通用性强,准确程度高,可用于分析具有各种绕组或气隙结构的特种电机的参数和性能。文中给出了用该法计算一台六相方波电机电感参数的应用实例,并给出了电机参数计算值与实测结果的比较。     

能量比时间延迟估计法及在定位中的应用

本文针对在噪声干扰下不能用相关方法确定时间延迟的复杂信号，提出用能量比函数来检测在噪声中信号的到达时刻，由此来估计不同测点信号是的时间延迟，并分析了噪声对该方法的影响．最后给出了该方法在定位问题中的应用。     

压电陶瓷在结构振动及声辐射有源控制中的新应用

介绍了压电陶瓷的新应用－作为有源振动、噪声控制中的执行元件和传感器，并讨论了对该材料的性能要求、参数选择以及应用实例。     

基于响应面的三维随机有限元法在大型结构可靠度分析中的应用

工程中大型、复杂结构的极限状态方程与输入随机变量的关系往往是未知的,利用响应面法,用一个二次多项式来模拟结构的极限状态方程.首先利用中心复合设计技术获得有关输入随机变量的多组试验点,用这些试验点分别调用有限元程序,可得到相应的多组输出随机变量;然后由已获得的输入、输出随机变量,用最小二乘法来估计二次多项式的参数,即可得到极限状态方程的一个合理近似式;最后用结构可靠度分析中的几何法来计算可靠度指标.对一个重力坝的建基面抗滑稳定可靠度以及坝体单元的可靠度进行了研究,得到了一些重要的结论,指出了提高可靠度指标的途径.算例表明了该方法的有效性.     

有限元法在机械结构模态分析中的应用

共振是缩短机械零件寿命的主要危害之一。采用有限元方法对零件结构进行模态分析,有效地预估结构的刚度特性,以便优化结构。利用软件对某铣刀主轴进行模态分析,对其结构的固有频率和振型进行了计算,并给出了结果。     

基于能量有限元方法的声腔内部噪声预测

为了预测声腔内部噪声,基于能量有限元方法(EFEA)建立了声腔-平板-声腔的EFEA耦合模型,对声腔内部噪声进行了数值计算。建立了声腔-平板-声腔的统计能量分析(SEA)模型,并将EFEA模型的预测结果与SEA模型的预测结果进行了对比。结果表明,二者具有较好的一致性。建立了声腔-前风挡玻璃-声腔的EFEA耦合模型和SEA耦合模型,分别对EFEA和SEA模型的外侧声腔响应进行了仿真分析,并与试验结果进行了对比。结果表明,EFEA预测结果与SEA预测结果以及试验结果均吻合良好,充分显示了本文所建立的声腔-前风挡玻璃-声腔EFEA模型对声腔内部噪声预测的准确性。     

采用能量有限元分析的高速列车车内噪声预测

采用能量有限元分析（EFEA）并引入车体隔声效应建立高速列车（HST）车厢结构和声腔模型,综合考虑机械激励和声激励源,预测分析车内全频噪声. 通过试验及仿真计算获取模型结构和声腔参数;采用多体动力学仿真、声学有限元法和非线性声学方法求解得到车外激励源,包括轮轨力、二系悬挂力、轮轨噪声和气动噪声. 通过验证激励源频谱结果的声压级（SPL）峰值频率保证激励源的准确性. 将模型参数和激励源施加到车内噪声EFEA模型上,并预测不同区域的车内噪声。将车内声腔各区域的预测与搭载试验车内噪声SPL进行对比,结果显示,仿真与试验车内噪声声压级在分析频段内的变化趋势基本一致,声压级总值（OASPL）误差小于3 dB(A). 由此验证了提出的方法对于HST车内全频噪声仿真预测的有效性和准确性.     

耗能低剪力墙的非线性有限元全过程分析

应用ANSYS5．7结构分析软件,对一种新型耗能低剪力墙进行了三维有限元非线性分析,研究了该耗能低剪力墙的破坏形态、耗能能力、延性、承载力,并与普通钢筋混凝土低剪力墙进行了对比;计算结果与实验结果吻合较好,可以采用该模型进一步分析该耗能剪力墙的抗震性能,并建立抗震设计方法。     

离散元与有限元耦合的时空多尺度计算方法

采用力学与动力学参数传递以及权值分配法,建立了离散元与有限元耦合的时空多尺度计算方法。弹性应力波传播算例模拟结果表明,时空多尺度计算方法具有时间与空间多尺度双重优势,有效提高了数值计算效率,并且模拟结果满足精确性要求。同时,将这一多尺度计算方法应用于激光辐照下受拉铝板破坏行为的数值模拟中,得到的模拟结果与实验结果基本一致。     

垫板加强T型圆管节点受压性能的有限元分析

T型圆管节点在支管轴向压力作用下,主管管壁在节点破坏时出现的局部塑性变形随主管径厚比γ的减小而减小;垫板加强T型圆管节点是在支管与主管之间增设一块瓦形板来改善节点的受力性能;本文运用有限元分析软件ANSYS模拟实际节点的受压性能,通过一组试件了解节点几何参数对节点受压性能的影响;认为选择恰当的加强垫板可以使节点承载力获得理想的加强效果。     

计算有限元结构特征值的D值迭代法

对前期研究中提出的广义逆拓扑变化理论作了进一步研究。引入了一个新概念——D值,并得到了静力结构拓扑变化法中D值的有界性质、单调性质以及D值随特征值的变化性质,据此提出了一个求解特征值的新方法,称之为D值迭代法。该方法具有精度和收敛速度与相邻特征值之比无关的特点,具有一定的理论意义和实用价值。     

概率断裂分析中随机有限元法的应用

本文应用随机有限元法分析裂纹尺寸和材料弹性常数的随机性对应力强度因子以及疲劳裂纹扩展的影响。文中利用一类杂交的奇异单元来考察裂纺长度和材料参数不确定时应力强度因子的均值和方差，并进一步分析了疲劳裂纹随机扩展的均值和变差系数曲线，最后通过数例检验了方法的有效性。     

光滑节点域有限元法

本研究采用与有限元法(finite element method, FEM)相对照的方式,论述了光滑节点域有限元法(node-based smoothed finite element method, NS FEM)节点域的形成方式,光滑应变矩阵的求解步骤以及光滑有限元形函数的计算方法。利用matlab对典型算例进行编程分析,结果表明NS FEM计算刚度矩阵偏软,位移和应变能为解的上限,应力、应变和应变能具有良好的计算精度且不会产生体积锁定现象等。     

塑性加工中的一种广义有限元方法

目前的塑性加工三维有限元分析软件存在着不能直接进行优化设计的关键问题，严重制约了这些软件的应用效果。为解决此问题，比较分析了有限元法和上限元法的优、缺点，它们的缺点必须用含有更具体的专业基础理论的单元分析法才能克服，因而提出塑性加工的模型元分析法。初步说明模型元分析法的基本原理、解题思路，以及模型元分析法与有限元法、上限元法在同一环境中的互补关系，证明模型元分析法的适用性。指出模型元分析法是实现塑性加工分析软件智能化与优化设计功能的可行方法。     

有限元法在电磁搅拌装置中的应用和研究

本文论述了电磁搅拌装置中感应器的原理和结构,从电磁场理论出发,建立了感应器的数学模型,利用有限元法得到了磁场在空间的分布,并且实现了电磁力的大致估算,最后比较了理论计算数据和实验数据,结果证明用该方法分析电磁场的分布是可行的.