高层建筑结构分析与设计软件系统BSAD

本文着重介绍者最近研究开发的高层建筑结构分析与设计软件系统（ＢＳＡＤ）的主要功能和特点。ＢＳＡＤ适用于由一维杆元和二维壳元组成的任何空间和任意平面的多层及高层建筑结构分析和设计，具有很强的通用性和适用性，分析能力不受特别限制，本系统还配有功能丰富的数据前后处理。     

FIXED POINT WITH ORBITAL DIAMETRAL FUNCTION

ＦＩＸＥＤＰＯＩＮＴＷＩＴＨＯＲＢＩＴＡＬＤＩＡＭＥＴＲＡＬＦＵＮＣＴＩＯＮＢ．Ｋ．Ｓｈａｒｍａ；Ｂ．Ｓ．Ｔｈａｋｕｒ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｔｕｄｉｅｓｉｎＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，Ｐｔ．ＲａｖｉｓｈａｎｋａｒＳｈｕｋｌａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｒａｉｐｕ...     

AN EXACT METHOD OF BENDING OF ELASTIC THIN PLATES WITH ARBITRARY SHAPE

ＡＮ　ＥＸＡＣＴ　ＭＥＴＨＯＤ　ＯＦ　ＢＥＮＤＩＮＧ　ＯＦ　ＥＬＡＳＴＩＣ　ＴＨＩＮ　ＰＬＡＴＥＳ　ＷＩＴＨ　ＡＲＢＩＴＲＡＲＹ　ＳＨＡＰＥＺｈｏｕＤｉｎｇ（周叮）（ＲｅｃｅｉｖｅｄＡｐｒｉｌ１０，１９９５，ＲｅｖｉｓｅｄＡｐｒｉｌ２６．１９９６．Ｃ...     

THE ANALYSIS OF STABILITY OF BINGHAM FLUID FLOWIGN DOWN AN INCLINED PLANE

ＴＨＥＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＳＴＡＢＩＬＩＴＹＯＦＢＩＮＧＨＡＭＦＬＵＩＤＦＬＯＷＩＮＧＤＯＷＮＡＮＩＮＣＬＩＮＥＤＰＬＡＮＥＷａｎｇＰｅｉｇｕａｎｇ（王培光）ＷａｎｇＺｈｅｎｄｏｎｇ（王振东）（ＲｅｃｅｉｖｅｄＤｅｃ．１．１９９４．Ｃｏｍｍｕｎｉｃａ...     

INITIAL BOUNDARY VALUE PROBLEMS FOR A CLASS OF NONLINEAR INTEGRO－PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS

ＩＮＩＴＩＡＬＢＯＵＮＤＡＲＹＶＡＬＵＥＰＲＯＢＬＥＭＳＦＯＲＡＣＬＡＳＳＯＦＮＯＮＬＩＮＥＡＲＩＮＴＥＧＲＯ－ＰＡＲＴＩＡＬＤＩＦＦＥＲＥＮＴＩＡＬＥＱＵＡＴＩＯＮＳＣｕｉＳｈａｎｇ－ｂｉｎ（崔尚斌）（Ｄｅｐｔ．ｏｆＭａｔｈ．,ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉ...     

THE GENERAL METHOD FOR SOLVING DYNAMIC PROBLEMS

ＴＨＥＧＥＮＥＲＡＬＭＥＴＨＯＤＦＯＲＳＯＬＶＩＮＧＤＹＮＡＭＩＣＰＲＯＢＬＥＭＳ￥(孙右烈)ＳｕｎＹｏｕｌｉｅ（ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００７２，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｈｅａｕ...     

The analysis of stability of Bingham fluid flowing down an inclined plane

ＴＨＥＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＳＴＡＢＩＬＩＴＹＯＦＢＩＮＧＨＡＭＦＬＵＩＤＦＬＯＷＩＮＧＤＯＷＮＡＮＩＮＣＬＩＮＥＤＰＬＡＮＥＷａｎｇＰｅｉｇｕａｎｇ（王培光）;ＷａｎｇＺｈｅｎｄｏｎｇ（王振东）（ＲｅｃｅｉｖｅｄＤｅｃ．１．１９９４;Ｃｏｍｍｕｎｉｃ...     

SOLVING VIBRATION PROBLEM OF THIN PLATESUSING INTEGRAL EQUATION METHOD

ＳＯＬＶＩＮＧＶＩＢＲＡＴＩＯＮＰＲＯＢＬＥＭＯＦＴＨＩＮＰＬＡＴＥＳＵＳＩＮＧＩＮＴＥＧＲＡＬＥＱＵＡＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤ￥(许明田，程德林)ＸｕＭｉｎｇｔｉａｎ；ＣｈｅｎｇＤｅｌｉｎ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ．ｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉ...     

不同金属基体上MoS2纳米微粒LB膜摩擦学行为研究

研究了Ｃｕ、Ａｇ及Ａｕ等金属基体上二烷基二硫代磷酸修饰ＭｏＳ２纳米微粒ＬＢ膜的摩擦学性能,用红外显微镜分析ＬＢ膜在摩擦过程中的结构变化,用电子探针分析考察不同金属基体上ＬＢ膜的磨痕形貌．结果表明：ＤＤＰ修饰ＭｏＳ２纳米微粒ＬＢ膜可有效降低Ａｇ和Ｃｕ与ＧＣｒ１５钢对摩时的摩擦系数;该ＬＢ膜极易向对偶转移并在摩擦过程中发生摩擦化学变化,主要包括无序化转变及修饰剂的部分分解;无机纳米核起主要承载和抗磨作用．Ｃｕ基体上的ＬＢ膜耐磨寿命较Ａｇ基体上ＬＢ膜的耐磨寿命高１００倍,这主要因ＬＢ膜与Ａｇ基体的结合较弱．     

CODIMENSION TWO BIFURCATIONS AND HOPF BIFURCATIONS OF AN IMPACTING VIBRATING

ＸｉｅＪｉａｎｈｕａ（谢建华）（ＲｅｃｅｉｖｅｄＯｃｔ．５，１９９４；ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｄｂｙＬｉＬｉ）ＣＯＤＩＭＥＮＳＩＯＮＴＷＯＢＩＦＵＲＣＡＴＩＯＮＳＡＮＤＨＯＰＦＢＩＦＵＲＣＡＴＩＯＮＳＯＦＡＮＩＭＰＡＣＴＩＮＧＶＩＢＲＡＴＩＮＧＳＹＳＴ...     

Spectral/hp penalty least‐squares finite element formulation for unsteady incompressible flows

In this paper, we present spectral/hp penalty least‐squares finite element formulation for the numerical solution of unsteady incompressible Navier–Stokes equations. Pressure is eliminated from Navier–Stokes equations using penalty method, and finite element model is developed in terms of velocity, vorticity and dilatation. High‐order element expansions are used to construct discrete form. Unlike other penalty finite element formulations, equal‐order Gauss integration is used for both viscous and penalty terms of the coefficient matrix. For time integration, space–time decoupled schemes are implemented. Second‐order accuracy of the time integration scheme is established using the method of manufactured solution. Numerical results are presented for impulsively started lid‐driven cavity flow at Reynolds number of 5000 and transient flow over a backward‐facing step. The effect of penalty parameter on the accuracy is investigated thoroughly in this paper and results are presented for a range of penalty parameter. Present formulation produces very accurate results for even very low penalty parameters (10–50). Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

各向异性弹塑性中厚度板壳的有限元分析

本文在文献［２，３］的基础上，提出了一个解各向异性弹塑性中厚度板壳问题的有限元方法。考虑材料各向异性的特点，采用了Ｈｉｌｌ推广的Ｈｕｂｅｒ－Ｍｉｓｅｓ屈服准则；借用Ｏｗｅｎ的剪切修正系数，正确计及了叠层复合材料壳体的横向剪切效应；为了避免“自锁”现象，文中采用了９节点的Ｈｅｔｅｒｏｓｉｓ二次壳单元；特别是本文利用插值外推的思想，提出了一个带预测的弧长增量控制法，显著提高了确定变形路径的计算效率。几个数值算例表明本文给出的有限元方法对于各向异性中厚度板壳的弹塑性分析有较好的精度，尤其是对具有复杂变形路径的结构计算，收敛速度提高更快。     

理性有限元

提出了与常现有限元迥然不同的理性有限元列式。其方法论的差别在于理性有限元充分考虑了力学的微分方程，用方程的解来逼近单元内部场．即以力学的需求为主导，再用相应的数学方法推导。并用理住平面四边形元RQ4为典型予以表述。数值结果表明理性有限元的优越性质。     

间断Galerkin有限元和有限体积混合计算方法研究

通过局部坐标变换而建立的非正交单元间断Galerkin(DG)有限元计算方法计算精度高， 但计算量大、内存需求大；而非结构网格有限体积方法虽然准确计算热流的问题目 前还没有完全解决，但其具有计算速度快和内存需求小的优点. 该研究是将有 限元和有限体积方法的优点结合，发展有限元和有限体积的混合方法. 在物面 附近黏性占主导作用的区域内采用有限元方法进行计算，在远离物面的区域采用快速的有限 体积方法进行计算，在有限元和有限体积方法结合处要保证通量守恒. 通过算例说明有 限元和有限体积混合方法既能保证黏性区域的热流计算精度和流场结构的分辨率，又能 降低内存需求和提高计算效率，使有限元方法应用于复杂外形(实际工程问题)的计 算成为可能.     

面向对象有限元程序的类设计

传统有限元程序设计中的许多问题可以通过面向对象程序设计方法加以解决。本文介绍了我们尝试采用ＢｏｒｌａｎｄＣ＋＋２．０进行的一种面向对象有限元程序设计，着重进行有限元程序的类划分与定义，并将几个典型的类设计成类等级。面向对象语言的继承性、封装性、多态性等特性在我们的程序设计中均得到了运用。与传统的有限元程序（通常采用Ｆｏｒｔｒａｎ）相比，面向对象有限元程序更加结构化、更易于编写、更易于维护和扩充，程序代码的可重用成分更大，它为开发大型有限元分析软件提供了一条新途径     

一类有限元结构分析的EBE计算方法

本文利用ＥＢＥ策略￣［１］的基本思想，给出一类有限元结构分析的ＥＢＥ计算方法，即ＥＢＥ共轭梯度法ＥＢＥ－ＣＧ和ＥＢＥ预处理共轭梯度法ＥＢＥ－ＰＣＧ，这类方法避免了传统有限元结构分析中总刚度阵的组集而可大大降低存储量要求。同时它们还特别适合在各种粒度下的多处理机系统上实现。初步数值试验结果表明：这类ＥＢＥ有限元结构分析方法对串行和并行计算都是很有效的。     

扩展有限元法(XFEM)及其应用

扩展有限元法(extended finite element method,XFEM)是1999年提出的一种求解不连续力学问题的数值方法, 它继承了常规有限元法(CFEM)的所有优点, 在模拟界面、裂纹生长、复杂流体等不连续问题时特别有效, 短短几年间得到了快速发展与应用. XFEM与CFEM的最根本区别在于, 它所使用的网格与结构内部的几何或物理界面无关, 从而克服了在诸如裂纹尖端等高应力和变形集中区进行高密度网格剖分所带来的困难, 模拟裂纹生长时也无需对网格进行重新剖分.重点介绍XFEM的基本原理、实施步骤及应用实例等, 并进行必要的评述. 单位分解概念保证了XFEM的收敛, 基于此, XFEM通过改进单元的形状函数使之包含问题不连续性的基本成分, 从而放松对网格密度的过分要求. 水平集法是XFEM中常用的确定内部界面位置和跟踪其生长的数值技术, 任何内部界面可用它的零水平集函数表示. 第2和第3节分别简要介绍单位分解法和水平集法;第4节和第5节介绍XFEM的基本思想、详细实施步骤和若干应用实例, 同时修正了以往文献中的一些不妥之处; 最后, 初步展望了该领域尚需进一步研究的课题.      

二维CE/SE算法改进及其高阶精度格式

通过提出一种新的守恒元和解元划分方式对二维时-空守恒元解元算法(CE/SE)进行了改进,推导了改进CE/SE算法的一、二阶精度计算格式,并给出了更高阶精度计算格式的构造方法。利用得到的改进CE/SE格式对激波反射问题、后台阶扰流问题及隔墙坑道传播问题进行了数值模拟。数值结果表明,对CE/SE算法的改进是成功的。改进CE/SE算法有诸多优点,值得在数值模拟中推广使用。     

平面非协调动态有限元法

本文通过引入高阶非协调位移模式，从Ｈｅｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ泛函出发，给出了非协调动态有限元的一般列式，得到了相应的收敛准则。算例表明本文方法简单、有效     

拟协调等腰梯形壳元显式几何刚度阵及屈曲分析

采用拟协调元方法推导了等腰梯形薄壳元的显式几何刚度阵，用于组合结构屈曲分析的计算，结果表明，这种单元的几何刚度阵收敛快、精度好。