三维厚度机翼上亚临界定常流的有限元计算

本文首次使用了曲六面体带节点导数等参元,通过变分法,计算了三维机翼亚临界定常位势流中的压力分布,计算结果与试验结果符合较好,文中还例用了有限元法中的局部线性化理论,插值出元素中心点密度去处理迭代过程中元素系数阵的计算,其结果与通常的有限元计算相吻合,但计算时间却明显减少了。文章最后以有限元法的局部线性化理论和局部线性化的有限元法做了阐述。     

二维高亚音速Laval喷管流场的有限元计算

本文使用了八节点曲四边形等参元，通过变分有限元法，对二维高亚音速Ｌａｖａｌ喷管位势流场进行了计算，结果是满意的，并和一维结果进行了对比。文中还使用了有限元法特有的局部线化理论，取单元中心点密度去处理迭代过程中单元系数阵的计算，其结果与通常的有限元法计算相一致，但计算时间却大大减少了。     

自行车轮辋的力学分析

本文采用有限元法计算自行车轮辋的应力，并进行了实测，理论计算与实验基本一致，可供设计自行车使用。     

周期结构的部分组集有限元法

本文分析了周期结构经有限元离散所形成系数矩阵的元素分布，提出部分组集的有限元法．算例表明部分组集大大降低了整体结构系数矩阵形成所需内外存空间与计算时间     

集中载荷作用下弹性球壳大范围非线性问题

采用有限元法中的伪弧长法研究了集中载荷作用下弹性球壳轴对称大范围非线性问题，变形的范围从初始状态到壳体完全翻转．文中作了计算结果与实验结果的比较     

基于边光滑有限元法的加筋板静力和自由振动分析

运用边光滑有限元法，研究分析了加筋板结构的静力和自由振动问题。在边光滑有限元法中，将基于边的应变光滑技术用于对原来的应变场进行光滑操作；由于应变光滑技术能够适当地软化原来过刚的有限元模型，从而能够得到更加接近于系统准确刚度的光滑有限元模型；鉴于三角形单元良好的适用性，选用三角形单元对模型进行网格划分；同时，为了解决低阶Reissner-Mindlin板单元弯曲过程中的横向剪切自锁问题，采用了一种新型的离散剪切间隙技术。算例的数值计算结果表明，与传统的有限元法相比，边光滑有限元法能够得到精度更高的计算结果，且收敛更快，计算效率更佳。     

一维算子自定义小波有限元的构造方法研究

针对工程结构中的共性问题，即算子，提出了工程结构的算子自定义小波有限元构造方法及自适应解耦计算方法。在建立了多分辨有限元空间的基础上，根据工程结构问题中的算子，即小波函数与尺度函数之间的内积关系式，提出了基于稳定完备法的算子自定义小波单元构造方法；提出自适应算子自定义小波有限元法，该方法的优点是在保持初始尺度分析结果的基础上，向局域添加所有大于局部误差阈值的算子自定义小波基，实现工程结构问题的高效分析。数值算例表明：算子自定义小波有限元法所推导的多尺度刚阵解耦比率为89.65%，自适应算子自定义小波有限元法的计算量最大降低比率为49.23%，适合工程结构问题的高效多尺度计算。     

有限元法在三轴转台机械系统设计中的应用

本文探讨了三轴转台机械系统的设计与计算问题，以惯性三轴测试转台和三轴模拟台为例，确定了多种运转状态下的有限元法计算模型，并对其进行了静、动态特性计算，比较分析了计算结果，为合理结构的设计提供了重要数据，说明了在三轴转台机械系统设计中有限元法的重要性     

应用于弹性问题的重心有限元法

摘要：通过几何的方法构造了在任意多边形上的具有重心型格式的平均值插值函数，并利用Galerkin法提出了应用于弹性问题的重心有限元法。重心有限元法的插值函数在多边形单元间是协调的，能够方便的施加本质边界条件。重心有限元法的插值函数对于不同边数的多边形单元具有统一的表达形式，编程实现简便易行，能够方便的应用于复杂几何区域的求解。通过重心有限元法分别进行了小片试验、悬臂梁和复合材料的有效模量的数值模拟。小片试验的计算精度达到了机器精度；悬臂梁的计算结果与解析解的吻合程度较高；复合材料的有效模量的数值模拟结果与传统有限元和解析解吻合得较好，变化趋势合理。     

压电材料轴对称有限元分析

给出了横观各向同性压电材料轴对称问题有限元法列式,叙述了压电材料有限元法分析中的一些特殊处理步骤,包括无量纲化和特征值问题计算中对电势自由度的凝聚。对压电材料轴对称问题的一些经典静力问题进行有限元计算,同时对压电圆板的轴对称自由振动进行了计算,和解析结果作了比较,二者符合良好。     

基于转换矩阵的FEM/MLPG耦合算法

首次基于有限元的转换矩阵(TMF)和无网格的转换矩阵(TMM),提出有限单元法(FEM)和无网格局部彼得罗夫-伽辽金法(MLPG)的耦合算法。编制了相应算法的三维程序,计算分析了三维柱体的拉伸和弯曲问题,并将计算结果与ABAQUS软件计算结果以及理论解进行了比较。结果表明,本文给出的耦合算法计算精度高,收敛性好,可以用以模拟裂纹扩展等问题。     

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将理性有限元法引入到Timoshenko梁问题中，提出了一种理性Timoshenko梁单元，克服了 剪切锁死现象. 在推导控制方程时，与传统有限元方法采用Lagrange插值不同， 理性有限元法用Timoshenko梁弯曲问题的基本解逼近单元内部场. 运用该梁单元分析 Timoshenko梁时，无需缩减积分，就能避免剪切锁死，并且极大地提高了计算精度，说明 理性有限元法具有广泛的应用前景.     

Self-adaptive one-dimensional nonlinear finite element method based on element energy projection method

The element energy projection （EEP） method for computation of super- convergent resulting in a one-dimensional finite element method （FEM） is successfully used to self-adaptive FEM analysis of various linear problems, based on which this paper presents a substantial extension of the whole set of technology to nonlinear problems. The main idea behind the technology transfer from linear analysis to nonlinear analysis is to use Newton＇s method to linearize nonlinear problems into a series of linear problems so that the EEP formulation and the corresponding adaptive strategy can be directly used without the need for specific super-convergence formulation for nonlinear FEM. As a re- sult, a unified and general self-adaptive algorithm for nonlinear FEM analysis is formed. The proposed algorithm is found to be able to produce satisfactory finite element results with accuracy satisfying the user-preset error tolerances by maximum norm anywhere on the mesh. Taking the nonlinear ordinary differential equation （ODE） of second-order as the model problem, this paper describes the related fundamental idea, the imple- mentation strategy, and the computational algorithm. Representative numerical exam- ples are given to show the efficiency, stability, versatility, and reliability of the proposed approach.     

基于渐近传递函数解的截锥壳单元

普通截锥壳单元是分析旋转壳结构的常用单元,但应力计算的精度较差;而渐近传递函数解在圆锥壳的应力分析方面具有很高的计算精度。本文针对一般截锥壳单元应力计算精度不高的缺点,将传递函数法与有限元法进行结合,以圆锥壳的渐近传递函数解为插值函数,直接构造了一种高精度的截锥壳单元,该单元位移插值模式满足相容性和完备性要求,并具有力学概念清楚、计算精度高等特点。数值算例表明,采用该单元进行圆锥壳的内力和自由振动     

横观各向同性轴对称问题的非协调元和杂交应力元计算

基于变分原理得出各向同性轴对称问题下的非协调元和杂交应力元方法仍然适用于分析横观各向同性轴对称问题的结论，同时对应用于各向同性问题的罚平衡优化方法进行了修改，使之能够应用于横观各向同性问题的分析。文中给出了分析算例。并对各种单元结果进行了比较，计算结果表明非协调元和杂交应力元方法不但适用于横观各向同性轴对称问题分析，而且将提高其数值解的精度，改善单元内部应力分布。     

SELF-ADAPTIVE STRATEGY FOR ONE-DIMENSIONAL FINITE ELEMENT METHOD BASED ON ELEMENT ENERGY PROJECTION METHOD

Based on the newly-developed element energy projection (EEP) method for computation of super-convergent results in one-dimensional finite element method (FEM), the task of self-adaptive FEM analysis was converted into the task of adaptive piecewise polynomial interpolation. As a result, a satisfactory FEM mesh can be obtained, and further FEM analysis on this mesh would immediately produce an FEM solution which usually satisfies the user specified error tolerance. Even though the error tolerance was not completely satisfied, one or two steps of further local refinements would be sufficient. This strategy was found to be very simple, rapid, cheap and efficient. Taking the elliptical ordinary differential equation of second order as the model problem, the fundamental idea, implementation strategy and detailed algorithm are described. Representative numerical examples are given to show the effectiveness and reliability of the proposed approach.     

自适应有限元局部P加密的面向对象程序实现

本文采用了面向对象的程序设计方法，以C 作为编程语言，构造了一个局部自适应有限元P加密程序。研究内容涉及从Serendipity函数的构造、单元的形成、自升阶算法以及误差估计和判断。最后采用C 的一系列类及成员函数实现了这些功能，并构造了相应的输入输出模块，使其成为一个完整的自适应有限元分析程序。文中给出的计算结果表明，在P加密有限元分析程序中，误差随着阶数的升高而下降。而且，局部P加密的区域也集中在应力奇异的部位。这验证了文中的理论推导及程序实现的正确性。     

一种提高薄板稳定分析精度的方法

在薄板稳定分析中，九参数三角形薄板单元因其形状简单，使用方便，在实际工程中得到了广泛应用。本文基于参数调正的几何刚度矩阵，对九参数三角形薄板单元的一致刚度矩阵进行了修正，为提高计算精度提供了一种有效方法。