基于欧拉描述的两节点索单元非线性有限元法

本文针对柔性悬索结构几何非线性分析的特点,提出了一种用欧拉描述来表示的两节点索单元非线性有限元模型,在索元变形后的位置上由虚功能建立了非线有限元基本方程及切线刚度矩阵。这样建立的非线性有限元分析方法可充分考虑拉索的几何非线性特性的影响并给悬索结构的初始平衡分析带来方便,算例结果表明,本文方法是精确有效的。     

欧拉描述的大变形固结理论

以往大变形固结理论主要基于一般的固体力学模型,其控制方程忽视了固结过程中排水引起的质量变化. 提出饱和土的连续介质模型,并基于连续介质力学的公理体系推导了反映质量变化的欧拉描述的大变形固结控制方程. 发现传统固结理论中：(1)忽视了渗流速度对土体平衡条件的影响;(2)决定土体平衡的总应力张量只有在土体变形速度和渗流速度方向相同时才具有对称性等. 在忽略变质量效应等条件下,传统理论成为本文理论的特例. 通过算例的有限元分析,比较了欧拉描述与两种物质描述方法的差别,得到初步结论：(1)欧拉描述方法计算的地基沉降量要小于物质描述方法的结果;(2)欧拉描述方法计算的侧向位移偏大于两种物质描述结果.     

任意的拉格朗日欧拉边界元—有限混合法分析物体撞水响应

计算物体的撞水响应目前已有了一些专用的算法，本文在分析和比较这些算法的基础上，提出了一个解撞水问题的任意的拉格朗日欧拉边界元－有限元混合法，这个方法不仅充分发挥了边界元法计算半空间流场的优越性，而且还能计及液面大晃动的非线性边界条件物体变形所造成的影响，文中给出圆柱刚体和楔形刚柱体两个撞水算例，结果有力表明该方法的可靠性和有效性。     

任意的拉格朗日欧拉边界元－有限元混合法分析物体撞水响应

计算物体的撞水响应目前已有了一些专用的算法．本文在分析和比较这些算法的基础上，提出了一个解撞水问题的任意的拉格朗日欧拉边界元－有限元混合法（ＡＬＥ－ＢＥ－ＦＥＭ），这个方法不仅充分发挥了边界元法计算半空间流场的优越性，而且还能计及液面大晃动的非线性边界条件和物体变形所造成的影响．文中给出圆柱刚体和楔形刚柱体两个撞水算例，结果有力表明该方法的可靠性和有效性。     

迅速发展的非线性连续介质力学研究

迅速发展的非线性连续介质力学研究白以龙中国科学院力学研究所,北京１０００８０关键词非线性连续介质力学;牛顿力学;混沌;复杂性２０世纪中、后期以来,自然科学观正在经历一个重大的转变,即从确定论,还原论的看法又向前跃进了一步,如周光召在１９９５年全国科学...     

基于拉格朗日乘子法和群论的具有任意位移边界条件的旋转周期对称结构有限元分析

对任意位移边界条件下的旋转周期对称结构,由拉格朗日乘子法建立有限元方程。在对称适应的坐标系下,由结构刚度矩阵的块循环性质,利用群变换给出一种新的求解方法。数值验证给出令人满意的结果。     

半导体量子点结构的特性及力学研究进展

量子点结构具有独特而优异的光学和电学等性能, 是当前国际研究的热点问题之一.量子点异质结构中的弹性场会对量子点结构的制备、加工及其光学和电学等物理性能产生重要影响. 本文以此为背景, 从低维量子限制系统所遵循的量子力学规律及其特点、半导体量子点的物理性能及表征、半导体量子点制备技术等方面较为全面地介绍半导体量子点结构的研究进展, 并着重介绍在半导体量子点结构的力学研究方面以及力学性能与物理性能耦合研究等方面的一些研究结果.     

科坛巨星—拉格朗日

拉格朗日(Joseph Louis Lagrange)是意大利—法国力学家、数学家、天文学家,1736年1月25日生于意大利都灵(Turin).父亲是驻都灵的法国陆军骑兵部队的一名会计官,后来从商,一度十分富有.拉格朗日是他家11个兄弟姊妹中最长者,父亲希望他经商     

科坛巨星—拉格朗日

<正> 拉格朗日(Joseph Louis Lagrange)是意大利—法国力学家、数学家、天文学家,1736年1月25日生于意大利都灵(Turin).父亲是驻都灵的法国陆军骑兵部队的一名会计官,后来从商,一度十分富有.拉格朗日是他家11个兄弟姊妹中最长者,父亲希望他经商     

空间网格结构几何非线性有限元分析方法的研究

在对 T.L/ U.L.法和 C.Oran梁柱单元有限元法进行系统研究比较的基础上 ,推导了结合以上两种理论的几何非线性有限元列式。C.Oran梁柱单元在分析轴力为主的结构时具有非常高的效率 ,但在分析纯弯曲问题时却存在很大困难。本文采用 VC 6 .0编制了面向对象的非线性有限元程序 ,对其进行了考题验算分析 ,得出了有用的结论。     

金沙江虎跳峡河段岸坡变形破坏的相关动力因子研究

石墨层和单臂碳纳米管都是以C---C共价键结合的. 在小变形条件下C---C键的势能可用谐和函数来描述,这与梁单元的变形能具有相同的形式,因此可以用梁单元等效C---C键的作用.提出了一种C---C键的等效梁单元有限元模型,该模型能够完备地替代谐和势描述C---C键的伸长、面内键角变化、离面键角变化和扭转. 通过分析石墨层的典型受载情况得到了等效梁单元的参数,以及等效梁单元参数与谐和势参数的关系,并用该模型计算了单臂碳纳米管的杨氏模量和泊松比,计算结果为相关文献所验证.     

Kinematics and elasticity framework for materials with two fiber families

A kinematics framework is developed for materials with two fiber families that are not necessarily orthogonal or mechanically equivalent. These two latter conditions represent important subclasses that are analyzed. To succinctly define the strain, six scalar strain attributes are developed that have direct physical interpretation. In the hyperelastic limit, this approach allows the Cauchy stress t to be expressed as the sum of six response terms, almost all of which are mutually orthogonal (i.e. 14 of the 15 inner products vanish). For small deformations, the response terms are entirely orthogonal (i.e. all 15 inner products vanish). Experimental advantage is demonstrated for finite strain hyperelastic materials by showing that common tests, for the first time, can directly determine terms in the strain energy function of two fiber composites.Received: 18 September 2002, Accepted: 5 May 2003, Published online: 29 July 2003     

离散元法研究的评述

介绍了离散元法的基本理论、计算方法及其应用的现状和最新进展.从离散元法的离散模型特点及便于甄别与其它数值计算方法的关系的角度给予离散元法一个比较宽松的定义.在此基础上阐明了离散元方法与刚体-弹簧模型(rigid body spring model, RBSM)方法,不连续变形分析(discontinuous deformation analysis, DDA)方法,分子动力学(moleculardynamics, MD)方法,三维离散元(discrete meso-element dynamicmethod, DM$^2$)方法及无网格方法(meshless method)等数值计算方法的关系, 并讨论了离散元法研究中亟待解决的问题和今后的发展方向.      

大口径火炮焊接药筒射击变形机理的启发式反演

在某大口径火炮焊接钢药筒退壳后残余变形实际测量现象规律的基础上,运用非线性有限元分析作为物理模型正问题分析工具,对火炮发射过程中影响该药筒行为的关键因素和作用机理进行启发式反演。通过有限元反演计算,揭示了筒体上热冲击引起的瞬态温升是决定药筒残余变形和抽壳阻力的一个关键因素,得到了筒体瞬态温度增量分布规律。在此基础上通过有限元分析获得的药筒抽壳阻力与实际测试结果一致。