地下箱形结构动力分析的一种半解析元法

本文将地下箱形结构等效成弹性体,与周围土体一起构成土-结构组合单元,提出一种层单元的半解析位移函数,建立了地下箱形结构动力分析的半解析元法。它具有降低维数,减少自由度,节省计算时间和费用,井可考虑复杂介质及侧向无限域的影响等优点,其计算可在微机上实现,为探讨土-结相互作用的内在机理提供了一个途径。     

断裂力学的半解析相似边界元法

本文首先对弹性力学的相似边界元法进行了研究，推导了相应的计算公式。与传统的边界元法相比，相似边界元法由于只需在少数单元上进行数值积分，大大减少了计算量。在此基础上，对断裂力学问题，利用裂纹尖端位移场的解析表达式将裂纹尖端节点未知量转化为几个待定常数，提出了半解析相似边界元法，可大大减少最终形成的线性代数方程组的系数矩阵的阶数，进一步减小计算量。最后给出了算例，说明了本文方法的有效性。     

桩土共同作用静力分析的半解析无限元法

本文对于桩基与无限土体介质的相互作用问题讨论一种半解析数值解法。无限延伸的土体介质片的位移函数沿竖向及径向取用解析函数,而沿周向采用分片多项式。桩管可以是任意截面形状的,并分割为相应的柱状弯曲条。结构与介质在接触面上相互协调。采用这种方法,可使三维相互作用问题简化为一维数值问题,同时,径向无限边界可得以正确模拟,比现有的有限边界人工处理更为优越。层土中桩端刚度分析的数例说明了这一方法的适用性。     

一种空间缆索结构静力分析的解析元法

将空间缆索结构简化为具有拉伸刚度的质点系,给出了缆索结构空间解析元法的基本方程和求解方法,单元间的作用力与坐标变化的关系可以用解析法得到,对所得到的反映结构特性的质点系方程组进行力的平衡迭代,求解方程组.采用自动的动态可变步长的迭代方法,能够提高计算效率,保证收敛.这种方法既考虑了几何非线性,又适用于材料非线性的计算,比有限元法优越之处还在于,它不用求解线性方程组,所以适用范围广,允许求解多自由度的几何可变体系,而有限元法在求解此类问题时经常不收敛.     

变厚度多层介质结构的一种三维数值半解析方法

应用复合材料层合结构分理论思维，建立起以样条函数、级数及插值相结合的新型三维数值半解析算法，以期解决复材呈变厚度结构的变形及内力分析，并作为该类型结构优化设计的高精度的内核计算工具。本文方法克服了一般半解析方法对解析函数的过分依赖性，在原始数据准备、计算规模、数值精度、收特性及稳定性诸方面都较有限元方法有显著改善；特别对复材层合结构的变厚度区段，无需主任何假设，从而为解特殊类型问题提供了极好的分析     

结构优化半解析灵敏度分析的改进算法

提出了结构半解析灵敏度分析的改进算法,该算法实现简便,对于设计变量摄动步长具有极佳的数值稳定特性。首先,从总体角度推导静力问题半解析法灵敏度分析新算法,提出了位移与应力灵敏度列式,并给出了算法实施途径;然后,将此思路推广于自振频率、屈曲临界荷载和瞬态响应等多种问题,提出了相应的计算步骤。以梁单元与壳单元等典型结构为例,开展了多个算例测试。测试表明,改进算法计算精度和效率均有提升,特别是设计变量步长有更大的数值稳定区域,为复杂工程结构形状优化的灵敏度分析提供了新途径。     

二阶流形元法与结构变形分析

在原有一阶流形元法的基础上开发了二阶流形元法数值仿真模型和相应的计算程序，并给出了计算实例。结果表明，二阶流形元法可以以较高的精度分析一般结构的变形和接触应力问题，对大变形问题独有优势。并能很好地模拟不连续介质的破坏过程及块体破坏后的运动。     

复杂结构分析的超级元法

超级元是针对多构件复杂结构体系发展起来的一种新的数值方法,是有限元法的一个新分支,具有显著经济效益与广泛工程应用价值.本文将就超级元的基本思想、特点、分类及应用、发展进行综述,提出半连续半离散分析方法的新概念,有助于科学计算与工程分析方法的深入探讨.     

厚壳结构弹塑性分析的半解析有限元解

本文提出了对厚壳弹塑性分析的一种有效的、简便的分析方法,该法适用于圆柱形、任意截面柱形、旋转形等各种中厚壳,强厚壳的物理非线性分析。文中给出了厚壳弹塑性阶段的变形、应力状态和塑性区发展与破坏规律,为建立厚壳弹塑性理论提供了必要的依据,为厚壳非线性分析的实用计算探索了一条新的途径。