二维弹性接触问题的接触面单元法

本文基于虚功原理，推导了二维接触面单元的刚度矩阵，并引进预留单元的概念，避免了接触过程中由于接触面变化，节点和单元需要重新编号的麻烦。采用位移和应力联合控制的增量法控制加载过程，文中给出考题验证计算方法的有效性，并给出本文方法在汽检轮机中根与轮缘接触问题中的应用实例。     

摩擦接触问题的数学规划解法

采用Ｋｌａｒｂｒｉｎｇ等［１］提出的广义摩擦定律，将摩擦接触问题化成一涉及导数的（混合型）参数线性互补问题，并根据Ｋａｎｅｋｏ［２］方法推广得到求解这类问题的算法。典型例题的计算说明该法简单可行。     

三维摩擦接触问题的增量线性互补方法

借助罚因子建立了三维摩擦接触本构模型,接触条件被表示为类似于非关联流动的弹塑性本构关系的形式。采用增量描述,对Coulomb摩擦定律采用Taylor展开作线性近似,导出了接触问题的互补虚功方程,然后基于有限元离散建立了三维摩擦接触问题的增量线性互补方法。数值算例表明了本文方法的有效性。     

有摩擦有间隙的三维接触问题有限元法及应用

介绍了一种求解三维弹性体间有摩擦、有间隙的接触问题有限元解法。文中推导出四种接触状态的接触条件。该方法通过赫兹问题验证，有限元解与精确解吻合较好。应用本方法对汽轮机汽缸法兰连接进行了应力计算，获得了法兰结合面上压应力分布规律并得出了一些重要结论。     

层合板三维-二维混合分区有限元法研究

本文提出了一种三维-二维混合分区有限元方法分析复合材料层合结构。构造了三维-二维过渡元素和三维的十七节点复合元素。本方法大大地减少了自由度,缩短了计算时间。算例表明,计算结果令人满意。本方法是可靠的并同样适用于其它结构。     

八次对称二维准晶材料接触问题

本文通过引入位移函数和应用Fourler分析与对偶积分方程理论圆满解决了在一个刚性平底冲头作用下八次对称二维准晶材料的接触问题,得到了此材料接触问题应力与位移的解析表达式.结果表明,如果接触位移在接触区域内为一常数,则接触应力在接触边缘具有1/2阶奇异性,这为准晶材料的接触变形提供了重要的力学量.     

三维接触问题的非光滑算法

给出了一种非光滑算法直接用于求解三维摩擦接触问题的不可微非线性互补模型,不再对模型进行光滑化处理,使算法更加简单.文中对非光滑算法的收敛性给出了严格的数学证明.数值实验表明该算法列式简单,但与光滑化算法同样有效.     

解三维摩擦接触问题的一个二阶锥线性互补法

针对三维摩擦接触问题的求解,给出了一种基于参变量变分原理的二阶锥线性互补法. 首先,基于三维Coulomb摩擦锥在数学表述上属于二阶锥的事实,利用二阶锥规划对偶理论,建立了三维Coulomb摩擦接触条件的参变量二阶锥线性互补模型,它是二维Coulomb摩擦接触条件参变量线性互补模型在三维情形下的自然推广;随后,利用参变量变分原理与有限元方法,建立了求解三维摩擦接触问题的二阶锥线性互补法. 较之于将三维Coulomb摩擦锥进行显式线性化的线性互补法,该方法无需对三维Coulomb摩擦锥进行线性化,因而在保证精度的前提下所解问题的规模要小很多. 最后通过算例展示了该方法的特点.      

接触问题的非线性互补—接触柔度法

基于势能互补原理，不引入额外松弛变量，对库仑摩擦定律未做预先性化近似，提出了三维弹性摩擦接触问题的非线性互补－接触柔度法，收敛性和收敛速率得到了严格理论保证。数值实验结果表明方法可靠，有效，低存储量，高精度。     

三维对流问题的拟协调六面体单元解法

寻找一种高精度的空间单元插值模式是数值求解三维对流问题的关键。在前人研究的基础上,探讨了一种任意空间六面体的拟协凋单元,保证节点上的物理量函数及其一阶导数连续。算例表明,该方法具有良好的计算稳定性和低数值阻尼的优点,且计算工作量大大小于协调单元法,有利于推广应用于对流扩散方程的数值求解。     

弹塑性接触问题数值计算的二次规划算法

针对弹塑性接触问题所推得的数值求解式子,运用二次规划法具体设计了算法,该算法采用有限的基底交换运算就可得到收敛的数值解,具有较好的收敛性及较小的计算工作量.工程计算算例结果表明文章所提出的接触问题的求解方法是有效的,针对结构中接触问题所建立的数值计算模型能真实反映实际工作状况是可靠的.文章中还详细给出了接触单元相关矩阵和向量的具体推导形式.     

正交各向异性弹塑性摩擦接触问题的数值求解

采用正交各向异性摩擦定律对三维弹塑性摩擦接触问题进行分析,基于参变量变分原理,经过有限元离散,将问题化为线性互补问题模型,之后给出一个求解互补问题的非内点光滑化算法.对三维接触问题,滑动方向的确定一直是个难点,为此,该文采用作者提出的组合规划法和迭代法对各向异性摩擦本构模型进行分析,数值结果说明了模型与算法的正确性.     

有限变形粘弹性接触的数学规划方法

研究有限变形粘弹性物体间的接触问题，同时考虑了刚体位移和摩擦等因素，导得该问题数学规划解法的标准形式，极易利用现有算法求解。     

A SMOOTH C1 INTERPOLATION FOR TWO-DIMENSIONAL CONTACT PROBLEMS USING PARAMETRIC CURVE TECHNIQUE

A smooth C1 interpolation for two-dimensional contact problems using paxametric curve technique was developed and implemented. The parametric curve can ensure C1 continuity of the contact surfaces and provide a unique surface normal vector. Some numerical examples were used to illustrate the advantages of the newly developed representation of contact surface. The results reveal a significant improvement in the prediction of contact stresses and contactarea. The predicted contact stresses are less sensitive to the mismatch in meshes of the different contacting bodies.     

一种边界元分析接触问题的快速迭代算法

弹性摩擦接触问题的接触状态和接触应力的分析需要进行迭代，迭代过程是很费机时的，采用一种快速迭代算法进行迭代计算，其迭代的计算机ＣＰＵ时间约为常用迭代方法时间的１／１０左右。     

A NEW STATIC MECHANICS MODEL TO SOLVE CONTACT PROBLEMS IN MECHANICAL SYSTEMS

The coupling of the local contact problems between the components and the deformation of the components in the mechanical system were discovered. A series of coordinate systems have been founded to describe the mechanical system with the contact proble.ms. The method of isolating the boundary of contact body from others has been used to describe the constraint between the contacting points. A more generalized static mechanics model of the mechanical system with the contact problems has been founded through the principle of virtual work, As an application, the model was used to study the multi-teeth engagement problems in the inner meshed planet gear systems. The stress distribution of contact gears was got. A test has verified that the static contact model and the computational method are right.     

岩质圆形隧洞围岩应力场弹塑性新解

针对动态接触问题的有限元并行计算，提出了一种新的接触算法. 新算法引入局部拉氏 乘子技术来计算接触力. 由于同时考虑了无穿透的接触约束条件和相邻接触对的相互影响， 较之广泛使用的罚参数法，新算法使接触约束条件和系统平衡方程得到更充分的满足. 虽然 为提高接触计算精度而在局部采用了迭代技术，但算法仍然具有较高的效率，且与显式时间 积分方案完全相容. 此外，通过构造专门的区域分解方案，实现了将现有为串行程序开发的 搜索算法平滑移植到并行环境的目标. 数值算例表明，所提出的接触算法具有很好的并行性， 在保证了接触问题并行计算精度的同时，取得了满意的并行效率.     

A NEW VARIATIONAL INEQUALITY FORMULATION FOR SEEPAGE PROBLEMS WITH FREE SURFACES

IntroductionTherearetwoclassesofsolutionsforseepageproblemswithfreesurfaces ,i.e .,theadaptivemeshmethodsandthefixedmeshmethods.Theadaptivemeshmethodsinvolvetoolargeamountofcomputationforinhomogeneoussoilsandoftenleadtodivergentcalculations,andhence,arenowbeingsupercededbythefixedmeshmethods.Thefixedmeshmethodsfallintotwocategories,theintuitivemethodsandthevariationalinequalitymethods.Theintuitivemethods[1- 3]establishusuallytheiterativeproceduresbaseduponthefactthatthereisnodischargebetweenth…     

NON-INTERIOR SMOOTHING ALGORITHM FOR FRICTIONAL CONTACT PROBLEMS

A new algorithm for solving the three-dimensional elastic contact problem with friction is presented. The algorithm is a non-interior smoothing algorithm based on an NCP-function. The parametric variational principle and parametric quadratic programming method were applied to the analysis of three-dimensional frictional contact problem. The solution of the contact problem was finally reduced to a linear complementarity problem, which was reformulated as a system of nonsmooth equations via an NCP-function. A smoothing approximation to the nonsmooth equations was given by the aggregate function. A Newton method was used to solve the resulting smoothing nonlinear equations. The algorithm presented is easy to understand and implement. The reliability and efficiency of this algorithm are demonstrated both by the numerical experiments of LCP in mathematical way and the examples of contact problems in mechanics.