弹流润滑条件下表面形貌对摩擦噪声的影响

研究了弹流润滑状态下表面形貌对摩擦噪声的影响.通过激光微加工方法在金属圆盘试件表面上制造了两种沟槽型织构表面形貌,在双盘摩擦磨损试验机上对不同表面形貌进行了摩擦噪声和摩擦特性试验,分析了线接触弹流润滑条件下不同工况和表面形貌影响摩擦噪声的机理,并结合有限元分析对结论加以验证.结果表明:载荷和转速的变化对线接触摩擦噪声有明显影响,由于线接触副工作在部分膜弹流润滑状态下,所以摩擦噪声的特性与干摩擦时类似,摩擦因数较大的表面会辐射出更强的摩擦噪声;特定结构的表面形貌能改善表面润滑特性,有效降低摩擦噪声声压级,沟槽型织构的存在可以打断接触区域应力分布,减轻接触面微凸体碰撞作用,从而降低了表面自激振动,同时合适的表面形貌结构也有利于润滑油膜的形成,减小了系统的摩擦能量,达到降低摩擦噪声的效果.     

基于纵横弯曲有限元法的套管扶正器安放计算

套管扶正器的安放问题一直以来都是石油作业的主要问题之一.基于纵横弯曲理论,考虑轴向载荷对梁弯曲变形的影响,将套管离散成BEAM188梁单元,进行几何非线性有限元分析.通过水平段、斜直段、曲率段算例与解析解对比,验证了有限元法的准确性.对某一水平井进行了有限元计算,结果表明:共安放60个扶正器,套管弯曲变形小于许可偏心距,满足工程要求.     

具有非单调摩擦热弹性接触问题的有限元法

给出了一个变形体和刚性基础之间用双边摩擦表达其接触性质的、静态热弹性问题的方程式及其近似解法.以非单调、多值性表示该摩擦定律.忽略了问题的耦合效应,则问题的传热部分与弹性部分各自独立处理.位移矢量公式化为非凸的次静态问题,用局部Lipschitz连续函数来表示变形体的总势能.用有限单元法近似求解全部问题.     

速多极边界元法解的存在唯一性

本文对求解3维弹性摩擦接触问题的快速多极边界元法(FM- BEM)在数学理论上作了深入探讨.首先,利用向量和子空间理论找出快速优化广义极小残余算法(GMRES(m) )求解边界元方程组所满足的代数条件,使对工程用FM- BEM解的研究转化为对代数问题的讨论,然后,分三步证明了FM- BEM解的存在唯一性,为FM- BEM求解弹性摩擦接触工程问题提供强有力的数学支撑.     

弹性摩擦接触问题的边界元—线性互补解法

本文对Coulomb摩擦的弹性接触问题给出了边界元一线性互补解法.这是对固体力学中自由边界问题进行边界元数学规划求解的新尝试,文中附有算例     

具有几何对称性的12参数矩形板元

1 引言 三角形板元中,形式最简单的是九参数元,节点参数是单元三个顶点上的函数值和两个一阶偏导数值,非协调九参三角形板元的研究取得了丰硕成果,根据不同方法已构造出多种收敛性能好的单元.相比之下,矩形板元的研究较少见报道.矩形板元中形式最简单的是12参元,节点参数是单元4个顶点上的函数值和两个一阶偏导数值,这类似于九参三角形板元.常见的12参矩形板元是ACM元,其形函数空间是完整3次多项式空间加上两个4次多项式的基函数,ACM元是C°元,但位移形函数的外法向导数平均值在单元间不连续,这类似于Zienkiewicz九参三角形板元,但由于矩形单元的特殊形状,ACM元是收敛的.龙驭球教授等在[1]中提出一种12参矩形广义协调元,其位移形函数的外法向导数平均值在     

精确有限元法

本文提出构造有限单元的新方法——精确有限元法.它可以求解在任意边界条件下任意变系数正定或非正定偏微分方程。文中给出它的收敛性证明和计算偏微分方程的一般格式。用精确元法所得到的单元是一个非协调元,单元之间的相容条件容易处理.与相同自由度普通有限元相比,由精确元法所得到的解的高阶导数具有较高的收敛精度.文末给出数值算例,所得到的结果均收敛于精确解,并有较好的数值精度.     

基于CUDA-GPU架构的超二次曲面离散单元并行算法

大规模离散元的并行计算通常基于理想的球体单元，然而自然界或工业生产中普遍存在的是由非球形颗粒组成的复杂体系，其在不同空间尺度下的动力学行为及力学性质与球形颗粒具有显著差异.基于连续函数包络的超二次曲面单元能有效地构造非球形颗粒的几何形态，并通过非线性Newton迭代算法准确计算单元间的作用力.针对非球形颗粒间接触判断的复杂性及其大规模离散元计算的需求，该文发展了基于CUDA-GPU构架下超二次曲面单元并行算法.该方法在球形颗粒并行计算的基础上，通过核函数建立单元包围盒的粗判断列表及Newton迭代的细判断列表，并优化并行算法和内存访问模式以提高算法的计算效率.为检验超二次曲面并行算法的可靠性，对非球形颗粒的流动过程进行离散元模拟, 并与试验结果进行对比验证.在此基础上，进一步分析了颗粒单元不同长宽比和表面尖锐度对颗粒材料流动特性的影响，为非球形颗粒材料的大规模离散元模拟提供一种有效的数值方法.     

关于九参数二阶拟协调元

韩厚德最近在讨论拟协调元时,引进了一个九参数二阶拟协调元.在[1]中,对一个完全三次多项式(十个自由度)附加一个特殊的约束条件并使它满足所谓的二阶拟协调条件,即形函数及其两个一阶偏导数在单元之间的内部边界上保持积分意义下的连续性.我们证明,这样得到的九参二阶拟协调元实际上就是熟知的 de Veubeke元.其证明如下.     

摩擦市场条件下的双目标投资组合模型模糊优化

首先建立了摩擦市场条件下基于收益率分布偏度水平的双目标投资组合模型.在此基础上,将模糊集合的概念引入到该模型中,用模糊数学中的线性隶属函数处理了其中的风险目标和收益目标,建立了摩擦市场条件下基于收益率分布偏度水平的模糊型双目标投资组合模型.然后,针对该模型进行了新型遗传算法设计(动态遗传算法).最后用一个具体的算例给出了该模型的一个实例最优解,体现了多样化投资分散风险的组合投资原理.     

准静力学双面接触支承问题及其粘弹性材料的非局部摩擦

建立了描述变形体和基础间接触问题的数学模型.接触是双面的,并采用非局部摩擦定理建模,支承列入计算.粘结场(bonding field)的变化用一个一阶的常微分方程来表示,材料特性用一个非线性粘弹性本构关系建模.导出了该力学问题的变分公式,当摩擦因数充分小时,证明了其弱解的存在性和唯一性.依赖于时间的变分不等式、微分方程和Banach不动点理论,是该证明依据的基础.     

快速多极边界元法解的存在唯一性

本对求解3维弹性摩擦接触问题的快速多极边界元法(FM—BEM)在数学理论上作了深入探讨．首先，利用向量和子空间理论找出快速优化广义极小残余算法(GMRES(m))求解边界元方程组所满足的代数条件．使对工程用FM—BEM解的研究转化为对代数问题的讨论，然后．分三步证明了FM-BEM解的存在唯一性，为FM-BEM求解弹性摩擦接触工程问题提供强有力的数学支撑．     

带有摩擦的单边接触大变形问题的研究(Ⅰ)——增量变分方程

本文以非线性连续体几何场论为基本理论和方法,建立了拖带坐标下弹塑性大变形增量变分方程的更一般表示式.给出了二维、三维连续体接触边界变化率公式,得到了变边界接触大变形增量变分公式和速率型变分不等式,为有限元计算求解带有摩擦弹塑性大变形接触问题提供了理论基础.     

三维弹塑性有摩擦接触问题求解的一个新算法

空间弹塑性有摩擦问题是两种非线性相互耦合的边值待定问题,由于涉及到空间接触问题,切向滑动状态的确定就成为一个重要的方面,为获得高精度的结果,大量的计算工作是难免的.规划法与迭代法是处理这类问题的两种重要的方法.作者提出了将这两种方法相结合的规划-迭代算法,充分利用两种方法各自的长处来处理空间弹塑性接触问题.数值结果表明了所提出算法的良好性态.     

三维接触问题的非线性互补原理及算法

建立了三维弹性摩擦接触问题的互补变分原理及有限维非线性互补模型,并提出极小化算法.算法具备可靠、高效、高精度、低存储量的优点,算法的收敛性和收敛速率得到严格理论保证.     

一维六方准晶的两类周期接触问题

利用复变函数方法讨论了一维六方准晶非周期平面的两类周期接触问题,即无摩擦周期接触以及半平面粘结周期接触问题.利用Hilbert核积分公式,得到了两类周期接触问题封闭形式的解.对于无摩擦周期接触问题,给出了3种常见压头(周期直水平基底、周期直倾斜基底、周期圆基底)作用下接触应力的显式表达式;对于半平面粘结周期接触问题,给出了实际工程中常见的边界上有尖劈形周期位移情况下应力的解析表达式.当忽略相位子场的贡献时,结果与正交各向异性材料周期接触问题的相应结果一致.     

基于二型模糊逻辑的元胞自动机模型

将二型模糊逻辑推理引入到元胞自动机模型中,把二型模糊逻辑推理与经典的元胞自动机模型结合起来,建立一种新的推理演化模型,基于二型模糊逻辑的元胞自动机模型.元胞自动机模型的关键部分是演化规则和元胞状态.将元胞自动机模型中的演化规则二型模糊化,将经典元胞自动机模型中的元胞状态模糊化为二型模糊状态,建立基于二型模糊逻辑的元胞自动机模型.     

Specht九参数板元的分析

Zienkiewicz 九参数的不协调三角形板元以单元顶点上的函数值和两个一阶偏导数值作为节点参数,形式简单,总体自由度少,但它只对特殊剖分才收敛,不便于实际应用.后来相继出现一些对 Zienkiewicz元的改进形式,如拟协调元,TRUNC元,广义协调元等.这是一类非常规的有限元,均为三结点九参数三角形元.从常规有限元     

基于广义变分原理的矩形薄板单元

本文应用广义变分原理,构造了适合正交各向异性薄板静动力分析的矩形单元MR—12.计算结果表明,基于广义变分原理的非协调元具有很好的收敛性和计算精度.证明了广义变分原理在建立非协调单元中的有效性和优越性.MR—12单元的计算格式和普通矩形板元无原则性的差别,极易推广使用.     

双参数十二参矩形板元的对称列式

1 引言 在位移有限元中,九参数三角形板元的研究取得了丰硕成果,根据不同方法已构造出众多收敛性能很好的单元（见[1]、[2]、[3]）。相比之下,矩形板元的研究却较少报道,ACM元及广义协调元RGC—12是其中比较成功的单元.但是ACM是C~0元。其位移形函数的外法向导数平均值在单元间不连续。广义协调元是基于势能原理建立单元协调的,其自由度(协调条件)不对称是其本身的一个弱点,陈万吉研究表明。这种不对称性会破坏单元的几何不变性。