水平激振下波阻板主动隔振试验与数值计算

通过现场试验对水平激振下层状地基中混凝土波阻板的实际隔振效果及波阻板埋深对隔振效果的影响进行了研究,并将实测位移振幅随距离变化曲线与以薄层法格林函数作为基本解的半解析边界元计算结果进行了比较。研究结果表明,水平激振情况下,具有合理埋深的混凝土波阻板可以有效减少振动输出,获得理想的隔振效果;减小波阻板埋深是提高隔振效果的一项有效措施;半解析边界元法的计算结果与实测结果较为一致,证明了该数值方法的可靠性。     

多层圆形组件半解析热分析方法的研究

本文研究上表面含热源的多层圆形组件半解析的热分析计算方法,用计算机求解其数值解来计算组件上表面温度分布.该计算方法可以用于集成电路、混合电路和微组装件的热设计工作.     

Semi-analytical solution for electro-thermo-mechanical non-stationary creep behaviour of rotating disk made of nonlinear piezoelectric polymer

Electro-thermo-mechanical non-stationary creep response of a rotating disk made of nonlinear polymeric piezoelectric material has been investigated. The viscoelastic properties of the material are time, stress and temperature dependent which vary along radius. The long-term creep constitutive equation is the Burgers viscoelastic model. A non-homogeneous differential equation with variable coefficients is derived using stress-displacement relations, equilibrium equation, charge equation of electrostatics and the Maxwell equation. Time-dependent creep strains are involved in the non-homogeneous term of the differential equation. A semi-analytical solution has been developed to obtain displacement, stresses, strains and electric potential in terms of creep strains. Then, Prandtl–Reuss relations and the creep constitutive model are employed in a novel numerical procedure based on the Mendelson method to obtain history of displacement, stresses, electric potential and strains. It has been concluded that the displacement is increasing with time while effective stresses are decreasing. The results are validated by finite element methods modelling using ABAQUS software. A very good agreements between the results can be observed.     

孔隙流体可压缩各向异性土体三维固结半解析数值模拟

 基于满足边界条件的位移和超孔隙水压力试探函数,利用半解析数值原理建立考虑孔隙流体可压缩性各向异性层状土体三维Biot固结问题的有限层求解格式,由三角函数系的正交性实现加权余量方程按不同级数项的解耦。在编制相应计算程序实现有限层方程求解的基础上,进行算例数值分析,通过计算结果和经典解答的对比验证半解析数值方法的有效性,同时说明渗透各向同性、孔隙流体可压缩性、横观各向同性以及土体层状分布对三维固结行为的影响。     

含非完整光束辐照过程的激光热处理瞬态温度场半解析计算

提出了包含非完整光束辐照过程以及适用于任意给定光束分布的激光非熔凝热处理瞬态温度场的半解析计算方法 ,并给出了实验证明     

地下水位波动下基坑周围地基土的孔压响应半解析解

水位波动条件下的基坑性状研究是随工程实践产生的新课题,而基坑周围的孔压响应机制是该课题的关键问题。将基坑渗流场分区,假设土体总应力不变,将固结方程解耦,利用Laplace、Fourier变换推导了浅层含水层内地下水位波动时板式支护基坑周围地基土孔压响应的二维近似半解析解。利用该解答,对综合系数θ（与土体固结系数、海床厚度、水位波动周期相关）、孔隙流体压缩系数与围护墙插入深度的影响进行分析。结果表明：孔压波动幅值沿基坑最短渗流路径不断衰减,滞后相位不断增大;θ越大,基坑周围地基土的相对孔压波动幅值越小,滞后相位越大,稳态渗流时的相对孔压为地下水位波动条件下不同θ值相对孔压波动幅值的极大值;孔隙流体压缩系数越大,基坑周围的波动孔压响应幅值越小,滞后相位越大;围护墙插入深度越大,主动侧相对超孔压波动幅值越大,被动侧波动幅值则越小。     

地下水位波动引起重力式挡墙基坑周围地基土孔压变化及对挡墙稳定性的影响

波浪、潮汐作用引起临海、临江地区的地下水位周期性波动,基坑周围地基土的孔压响应机制是研究动水环境下基坑开挖课题的关键。假定有限厚度单层地基均质、各向同性,边界波动水位以正弦函数表示,将基坑渗流场分成3个区域,假设土体总应力不变,将固结方程解耦,利用Laplace,Fourier变换与逆变换推导得到浅层含水层内地下水位波动引起重力式挡墙基坑周围地基土孔压响应的二维半解析解。与PLAXIS有限元数值解的对比验证了该解答的精确性。通过算例分析坑外地下水位波动时基坑周围的孔压响应规律及其对重力式挡墙稳定性的影响。结果表明,沿坑外到坑内的基坑渗流路径,孔压的波动幅值不断衰减,滞后相位不断增大;挡墙稳定安全系数随地下水位的变化而波动,且存在相位滞后现象。     

具有平行四边形截面的杆类结构波动特性分析

超声导波无损检测技术具有高效、快捷、灵敏等特点,应用前景广泛。复杂结构的无损检测方案,需要根据结构中超声导波传播特性分析结果进行优化选取。针对平行四边形截面杆,采用同时满足平行四边形域基本方程及斜边边界条件的斜坐标系,建立了完整的平行四边形杆的波动力学方程。采用分向半解析法,计算得到了平行四边形杆中超声导波的频散曲线,并分别研究了斜坐标系角度、对角线之比和邻边边长之比对纵向、扭转模态频散特性的影响规律。最后,通过导波激励、接收实验,验证了计算所得结论的正确性。     

超浅结亚45nm MOSFET 亚阈值区二维电势模型

文章提出将亚阈值区超浅结MOSFET的氧化层和Si衬底划分为三个区域,得到三个区域的定解问题,并用特征函数展开法求出了因边界衔接条件而产生的未知系数,首次得到超浅结亚45nm MOSFET的二维电势半解析模型,并给出了亚阈值电流模型。通过与Medici模拟结果对比发现该模型能够准确模拟亚阈值下的超浅结15～45nm MOSFET的二维电势和电流。     

二维矩形月池内流体自振特性研究

研究二维矩形月池流体的自振特性。基于线性势流理论,采用Galerkin展开,将问题转化为月池自振频率特征值问题,求解自振频率及速度势函数的系数矩阵,获得二维矩形月池固有频率及振型的半解析解,分析月池几何参数对月池流体自振特性影响。研究表明,由于内部与外流连通,月池流体呈垂向活塞(piston)振动及晃荡(sloshing)运动两种形式。垂向活塞振动模态频率变化主要受液面高度影响,且随液面高度增加而减小;晃荡模态频率主要受月池宽度影响,随月池宽度增加而减小。活塞振动模态振型在液面较浅时出现波峰,随液面高度增加而消失。利用CFD方法计算月池运动,结果与半解析解中振型曲线拟合良好。