厚薄板通用三角形广义协调元TCGC-T9的固有振动分析

研究了厚薄板通用三角形广义协调单元TCGC-T9的固有振动特性.通过编制程序,采用子空间迭代法求得不同板厚的前5阶固有频率值,并将计算结果与理论解和有限元软件ABAQUS的结果进行比较.结果表明:TCGC-T9单元在固有振动分析方面收敛速度快,数值稳定性好、实用性强(无需区分厚板和薄板).     

基于面积坐标和解析试函数的厚薄通用板单元

求出了Mindlin-Reissner厚板理论控制方程的基本解析解,以其作为试探函数构造了两个基于第二类四边形面积坐标的广义协调厚薄通用板单元AATF-PQ4a和AATF-PQ4b;在此基础上计算了承受均布荷载方板的中心挠度和中心弯矩。结果表明：两种单元随网格加密而趋近于精确解,表现出较高的精度和较好的收敛性,而且AATF-PQ4b的收敛速度比AATF-PQ4a快;对于薄板极限情况,这两种厚薄通用板单元自动退化为薄板单元,完全无剪切闭锁现象发生;两种板单元均对网格畸变不敏感,具有较好的稳定性,适用于实际工程计算。     

点载荷作用下密集颗粒物质的传力特性分析

利用颗粒离散元商业软件PFC3D, 模拟了在2m*1m*0.01m容器中直径分别为0.01m, 0.008m和0.006m的颗粒各1*10$^4$个, 受重力作用下的静态密集堆积; 以此为初始条件, 在表层随机选择7个颗粒分别施加5.2*10$^{ - 2}$N(100倍最大颗粒重量)的点载荷, 进行应力传播特点研究. 结果表明: 力的传递在局部范围内呈现很强的各向异性; 应力涨落随着距离的增加呈指数下降; 在大于5倍最大颗粒粒径时, 其分布可以使用弹性力学理论来计算. 探讨了摩擦系数$mu =0$, 0.2, 1对应力传递的影响, 随着摩擦系数的增加, 各向异性范围减小.     

非线性阻尼动力方程的复合积分法

非线性动力方程直接积分法的基础是构造$t$时刻与t+Deltat时刻状态量间的关系, 由此形成基本量的非线性方程组, 再在每个时间步内采用Newton-Raphson或BFGS等迭代方法求解. 该文基于Bathe复合积分法(compositeimplicit time integration), 提出了非线性阻尼系统基于速度变量的复合时间积分迭代格式. 以非线性黏滞阻尼Sdof系统为例, 按上述方法以及基于BFGS迭代的Newmark-beta法编制Fortran程序, 结果与Adina软件对比, 验证了该文方法的有效性.     

关于铅球最佳出手角的数值分析

考虑铅球运动员的推力随出手角的变化, 利用Matlab软件计算出手角的最佳值. 在此基础上讨论了运动员的身高、推力、角度衰减系数以及铅球质量对最佳出手角的影响.     

顺序输送混油过程的二维数值分析

采用二维对流扩散模型对成品油顺序输送中的混油问题进行了数值模拟研究, 运用目前求解对流扩散方程比较有效的两步法, 对层流态和湍流态顺序输送的混油段流动分别进行了数值计算, 分析了层流态和湍流态下的顺序输送规律, 表明湍流态输送比层流态输送的混油量要小, 并得到了混油截面平均浓度随时间的变化特点, 以及湍流扩散系数对混油浓度的影响规律.     

缆索吊装系统有限元分析中的滑轮单元

为精确模拟结构中的滑轮,建立了滑轮支承一段索的单元,它考虑了滑轮的半径. 该``滑轮单元'的中间节点在滑轮的中心,另两个节点为索段位于滑轮两侧的端点. 新单元通过自动调整索在滑轮两侧的长度,使单元达到平衡状态. 单元算法的推导基于有限元分析的基本原理,并利用了处于平衡状态时单元内力之间的关系. 介绍新单元的推导过程,算例验证了它的正确性,并显示了其在含有滑轮索结构有限元分析中的高效性和方便性.     

基于广义混合元加筋板的振动特性分析

在网格较稀疏的情况下,采用位移元分析加筋板的振动特性问题时,模型的刚度偏硬,因而数值结果的误差较大.本文首先提出了考虑结构振动特性的广义混合变分原理,在此基础上建立了六面体非协调广义混合元的无阻尼自由振动特征方程.从理论上讲,非协调广义混合元的刚度矩阵相对于非协调位移元的刚度矩阵较柔,因此数值结果更加接近实际结构的真实...     

计算力学课程体系建设与思考----- 基于调查问卷分析

 通过对部分力学专业本科生和研究生的问卷调查, 了解学生对计算力学相关方法与知识的掌握与使用情况, 并结合对学生相关调查现状分析的基础上, 探讨了计算力学课程的内容与模式. 结合计算力学系列课程的开设与实践, 阐述了计算力学课程体系建设与改革的一些思想和做法.     

基本解方法与边界节点法求解Helmholtz方程的比较研究

基本解方法和边界节点法是基于径向基函数的两种重要无网格边界离散数值技术。针对Helmholtz方程,本文比较研究这两种数值方法在不同计算区域问题上的计算精度、插值矩阵对称性、病态性及计算成本。数值试验结果表明,两种方法都可以有效求解边界数据准确的Helmholtz问题。在数值离散过程中,两种方法都可以通过调整配置点的位...     

复变形式的各向异性板弯曲问题的基本解

提出了求解各向异性板弯曲问题基本解的新方法。得到的基本解简捷明了，相应的法向弯矩和相当剪力的表达式易求，故便于应用在一般边界条件的各向异性板弯曲问题的边界积分方程。     

SOME PROBLEMS WITH THE METHOD OF FUNDAMENTAL SOLUTION USING RADIAL BASIS FUNCTIONS

The present work describes the application of the method of fundamental solutions (MFS) along with the analog equation method (AEM) and radial basis function (RBF) approximation for solving the 2D isotropic and anisotropic Helmholtz problems with different wave numbers. The AEM is used to convert the original governing equation into the classical Poisson's equation, and the MFS and RBF approximations are used to derive the homogeneous and particular solutions, respectively. Finally, the satisfaction of the solution consisting of the homogeneous and particular parts to the related governing equation and boundary conditions can produce a system of linear equations, which can be solved with the singular value decomposition (SVD) technique. In the computation, such crucial factors related to the MFS-RBF as the location of the virtual boundary, the differential and integrating strategies, and the variation of shape parameters in multi-quadric (MQ) are fully analyzed to provide useful reference.     

域内具有支承及集中质量的薄板自由振动的边界元分析

本文基于薄板小挠度弯曲问题的基本解,建立了任意边界条件、域内具有支承及附有征意个集中质量的薄板自山振动的边界积分方程,文中计算了若干算例,其精度是实际工程中所允许的。     

非线性Duffing方程的高精度近似解

由参数迭代法得到非线性Duffing方程的高精度近似解,即使在小参数ε＝1的强非线性情况下,方程的误差函数在整个解域小于1％     

An application of non-singularity BEM to plate bending, buckling and natural vibration problems

In this paper the fundamental solution of the singular governing equation of plate static bending is taken as the Green's function, which can satisfy the governing equation precisely in the plate region. Based on the principle of superposition, let the function values on the plate boundary, induced by a set of the Green's function sources (including the known sources in the plate region and the unknown sources in the fictitious region), satisfy the prescribed conditions on specially chosen boundary matching points, and the corresponding semi-analytical and semi-numerical solution can be obtained, which is free from the restraint of boundary forms and boundary conditions. The more matching points there are on the boundary, the better the accuracy of results is. Finally, in static bending problems a set of linear algebraic equations has to be computed; in buckling problems the minimum value of buckling eigenvalue equation has to be found; in natural vibration problems the eigenvalues of the frequency equation have to be calculated. Numerical examples are given and the results are compared with those by the analytical method and other methods. It can be seen that they are very close to each other.     

压电介质平面问题的基本解

应用复变函数的方法,对于压电介质平面问题,分析导出了无限介质或半无限介质受任意 集中载荷作用时的复势函数基本解;这些结果可作为边界元法的基本解,以求解具有复杂边界压电体的平面问题。