平面广义四节点等参元GQ4及其性能探讨

广义节点有限元是将传统有限元方法中的节点广义化,在不增加节点个数的前提下,仅通过提高广义节点的插值函数的阶次,从而达到提高有限元解精度的目的.与现有的p型和hp型有限元不同,在这种新的有限元中,节点自由度全部定义在节点处,在理论与程序实现上与传统有限元方法具有很好的相容性,传统有限元方法是这种新方法的广义节点退化为0阶时的特殊情形.文中主要讨论了这一新方法的四节点等参元（记为GQ4）的形式.对GQ4进行的各种数值试验表明,所发展的广义四节点等参单元具有精度高且无剪切自锁与体积自锁等的特点.     

弯钩自锁机构的力学特性及新型晾衣装置设计

针对常用晾衣方式空间利用率低,可调性差和防风性差的缺点,通过力学自锁原理设计一种弯钩自锁机构新型晾衣装置.依据弯钩自锁机构特点,采用静力平衡方程分析其力学特征,确定了危险截面、最优自锁角及材料的抗拉和抗剪强度,分析影响装置稳定性和材料安全性的控制因素.基于此,设计了弯钩自锁机构新型晾衣装置,实现了衣架节与立柱之间多方位多角度灵活调节,增强了新型机构的防风能力,可任意添加衣架节使得空间利用率得到提高,具有很好应用价值和良好的推广前景.     

一种带有沙漏控制的新型EAS实体壳单元

基于 Hu-Washizu 变分原理推导了一种带有沙漏控制的实体壳单元的显式有限元列式;采用面内单点积分方案,提高了计算效率;同时引入沙漏控制力,抑制了沙漏现象.基于缩减积分方案,采用 B-bar 法消除体积自锁,并通过添加七个改善拟应变参数解决了泊松自锁和剪切自锁.采用改善拟应变法消除剪切自锁,使得表达式简洁.利用这种显式实体壳单元模型对3个非线性变形的标准算例进行了计算,并与相关参考文献和有限元软件 ABAQUS 的计算结果进行了比较.结果表明:该实体壳单元具有较高的计算精度,可有效地解决板壳非线性大变形分析问题,具有很好的工程应用前景.     

摩擦角与自锁

利用摩擦角概念对颗粒料堆积问题和自锁现象进行了介绍.     

基于共轭协变剪应变和逆变剪应力的12节点C^0四边形杂交板元

本文基于共轭协变剪应变和逆变剪应力分量的杂交板元的合理列式，给出了一个１２节点Ｃ＾０四边形的杂交板元。数值结果表明：与其它假设位移法的Ｍｉｎｄｌｉｎ板单元相比，所建议的单元，提供了改进的位移和应力解，且在歪斜网格时，不“自锁”，能通过补片试验，单刚上拥有足够的秩等，因而具备了理想单元的品质。     

关于力系简化中主矢是不是力的讨论

 在国内多数理论力学教材与相关教材里，对任意力系的简化中，均认为主矢不是力， 其只是各力的矢量和. 笔者认为这样定义在理论上与实际上无多大意义; 这样定义有前后矛 盾、不统一之处; 易使学生在理解上产生疑问与困惑; 易使学生在计算力 系简化时产生错误的结果. 因此，笔者认为应明确定义力系简化中的主矢(假如仍用此名称) 是力，不用只抽象定义其是各力的矢量和.     

厚薄板通用三角形位移元

本文构造出了一种具有九个自由度的厚薄板通用三角形位移单元，并给出了单元刚度矩阵显式。这种单元以其简洁的常规位移元列式可在相当宽的板厚变化范围内（包括板厚为零）获得很高的计算精度，其结果可与相应的矩形单元相比。而且不会出现剪切自锁。     

重杆在墙角间的平衡问题

 重杆能否仅依赖摩擦力在墙角上保持平衡？本文利用力的平衡条件,及几何关系,并运用摩擦角和自锁的概念,求出了杆平衡的充分条件.     

中厚板弯曲问题的自然单元法

自然单元法是一种新兴的无网格数值计算方法,基于Reissner-Mindlin板弯曲理论,将自然单元法应用于平板弯曲问题的计算中,给出了相关的公式,推导了总体刚度矩阵和荷载列阵的计算列式.算例分析表明,自然单元法应用于中厚板的弯曲问题具有较高的计算精度,并可用于Winkler地基上基础板的计算.同时指出,对于厚跨比较小的薄板,由于对挠度和中面法线转角采用相同的插值形式,当板厚变薄时夸大了虚假的剪切变形影响,因而表现出剪切自锁现象.对进一步开发厚薄板通用的计算程序作了初步探讨.     

一种新的判别位移法基本未知量的方法

目前结构力学教科书中所给出的确定位移法基本未知量的方法,在文字叙述上不够严谨,定义不够明确,这样易使学生在学习时产生混淆和导致错误结论．本文给出了较严谨、明确的判别条件,用以确定位移法的基本未知量