开孔薄板的弯曲问题

本文利用边界型最小二乘配点法,取极座标下的双调和方程的特解序列作为试函数,对开大孔的薄板弯曲问题进行了计算研究。计算中应用了复变函数保角变换的技术,得到了具有正多边形孔的圆板弯曲问题的近似解。这种方法可推广至其它形状的孔与其它形状的外边界。此外,在计算过程中提出了试函数逐项加权的方法,在一定程度上改善了矩阵病态的情况。     

在极坐标中构造平面弹性力学特解的一种方法

在极坐标中构造平面弹性力学的特解,曾引起不少作者的注意,本文补充讨论了解法,并指出用Gousat公式来表示双调和函数的方法,不仅是构造特解的一个简单有效的方法,而且能方便地写出相应的位移和应力。     

用加权残数法计算受均布边缘径向压力变厚度圆薄板的轴对称屈曲

本文以幂函数作试函数,用加权残数法求受均布径向压力的变厚度圆薄板的最小临界压力。边界为弹性支承。轴对称圆薄板的厚度按指数函数或多项式函数变化考虑。在所有的算例中,都得到了满意收敛的结果。     

最小二乘配点法解薄板几何非线性弯曲问题

用最小二乘配点法分析薄板弯曲问题,国内于1978年首先由徐次达、施德芳用幂级数作为挠度试函数进行了解算.1979年何广乾、张维岳成功地以最小二乘边界配点法解算了壳体的线性弯曲问题.本文系用最小二乘内部配点法解算薄板几何非线性弯曲问题,所用挠度试函数为双三角级数,以边界可动简支方形柔韧板为例进行计算,在解非线性方程组时采用Levenberg-Marguardt法(阻尼最小二乘法),克服方程组的奇异性和病态.计算结果与Levy的成果进行了比较.     

多孔有限大弹性薄板弯曲应力集中问题

应用弹性力学的复变函数理论,采用多保角变换的方法,推出了含有任意多孔有限大弹性薄板弯曲的多复变量应力函数的表达式.在内边界上进行复Fourier级数展开,在外边界采用配点法来确定应力函数的未知系数,从而计算有限大弹性薄板的应力场.本文以外边界为矩形,内边界为任意多椭圆孔的有限薄板为例,编制了相应的计算程序,进行了算例分析.结果表明本方法对处理多孔有限大弹性平面问题是简单且行之有效的.     

正交各向异性板壳的弹塑性分析

用最小二乘配点法对正交各项异性薄板和双曲扁壳的弹性问题进行了分析.文中采用Huber—Mises屈服函数在各向异性问题中的推广形式,把材料的塑性变形作为等效塑性荷载处理,并取双五次样条函数为位移试函数,推出了迭代公式.算例证明,该法精度高、收敛快,所需计算机内存少,是简单、精确、高效的.     

切比雪夫谱有限条

文[1]用有限条法分析薄板弯曲时,将薄板分成若干条带,条的端部以振动梁函数等特殊函数为基函数,对不同的边界条件,取不同基函数,给计算和程序编制带来麻烦。本文将以切比雪夫多项式作为有限条端部的基函数,並通过建立边界约束方程来统一处理各种边界条件,边界约束方程可简化有限条的刚度矩阵,计算结果与理论解较吻合。     

混合边界矩形薄板的自由振动

本文用离散型最小二乘法和配点法分析混合边界矩形薄板的自由振动问题.所提出的振型函数的试函数精确满足板内的控制微分方程和部分边界条件.计算特征值时只需在部分边界上配点即可.这样工作量少,精度较高,算例结果令人满意.     

关于“弹性理论平面问题中由应力函数积分位移分量的一般方法”一文讨论答复

上海力学1980年第一卷第一期发表了拙作“弹性理论平面问题中由应力函数积分位移分量的一般方法”。该文主要提出,对于一个应力函数φ,总可以找到一个对应的Q函数,而位移分量可通过这二个函数简单地求出。在此过程中,作者获得了双调和方程的四个新的特解,就顺便地提了出来,而并没对应力函数特解问题作进一步的深入探讨。拙作刊出后,     

弹性薄板弯曲问题的双互易杂交边界点法

基于一种板的修正变分泛函,将杂交边界点法与双互易法结合,用于薄板弯曲问题的分析。该方法将问题的解分为齐次方程的通解和非齐次的特解两部分,特解采用径向基函数插值得到,而通解则使用杂交边界点法求解。在杂交边界点法用于求解通解的列式过程中,边界变量采用移动最小二乘近似,域内变量则采用基本解插值。与有限元法相比,该方法仅需要边界上离散点的信息,无论插值还是积分都不需要网格,域内点仅用来插值非齐次项,因而仍是一种纯边界类型的无网格方法。数值算例表明,本文方法能以很少的计算自由度获得与其它方法同样的计算精度,且具有前后处理简单、收敛速度快等优点,适合于求解工程中各种薄板的弯曲问题。     

《无奇异边界元法》内容简介

孙焕纯等著《无奇异边界元法》一书共有上下两篇 ,上篇阐述虚边界元法的理论、方法与应用。虚边界法有三种 :一般配点法 ;最小二乘配点法 (超额配点法 ) ;最小二乘二重积分法。*分别对弹性空间、弹性平面、薄板、薄壳问题给出了一个从弹性空间方程出发的统一的数值解法 ,抛弃了板、壳理论关于变形和应力的一切假设 ,又对位势问题、弹性平面问题等给出了边界积分方程离散化求解的系数阵元素的解析计算式。下篇针对传统边界元直接法与间接法的边界积分方程的充要性问题进行了论述 ,并对位势、弹性平面和薄板等问题建立了充要积分方程 ;其次是…     

求解弹性力学问题的有理单元法

传统的位移有限元法采用多项式形式的位移试函数,对于边数大于4的多边形单元,构造满足单元间协调性要求的多项式形式位移插值函数是一件困难的工作。本文利用逆距离权插值的思想并考虑到单元节点的分布,建立了边数大于4多边形单元上的有理函数形式的形函数。利用有理试函数,采用Galerkin法推导出求解平面弹性力学问题的有理单元法。采用有理单元法求解弹性力学问题,求解区域根据需要可以划分为任意多边形单元,极大地提高了网格划分的灵活性。有理单元法不依赖等参变换,不同单元的形函数表达形式统一,方便计算程序的编写。     

弹性动力学的双互易杂交边界点法

将双互易法同杂交边界点法相结合,提出了求解弹性动力问题的新型数值方法------双互易杂交边界点方法. 该算法在求解弹性动力问题时,将控制方程非齐次项的域内积分转化为边界积分. 该方法将问题的解分为通解和特解两部分,通解使用杂交边界点法求得,特解则使用局部径向基函数插值得到,从而实现了使用静力问题的基本解来求解动力问题. 计算时仅仅需要边界上离散点的信息,无论积分还是插值都不需要网格,域内节点仅用来插值非齐次项,因此该算法仍是一种边界类型的无网格方法. 数值算例表明,该方法后处理简单,计算精度高,适合于求解弹性动力问题.      

光弹性分析中主应力分离的新方法

本文利用极坐标形式双调和方程通解得到应力第一不变量函数,结合光弹性实验等差线,用边界配置法求得满足求解对象边界条件的主应力和函数。于是由本文方法得到的主应力和函数和光弹性中的等差线,可求得物体内部各点的主应力值。     

平面问题的应力函数解法

弹性力学平面问题的应力函数法,就是要引入一个自然满足平衡微分方程的应力函数,使得σx、σy,τ_(xy),三个变量都可用一个应力函数确定。但如何确定应力函数Φ,过去一直是个难点.文[1]给出了利用边界上Φ的力学意义求应力函数的方法,我们觉得是个比较可行的方法,解题很有规律,易于学生掌握,本文比较详细地介绍一下这种方法的解题过程。     

按位移求解弹性力学平面问题的解析构造解研究

针对弹性力学平面问题偏微分方程组的位移法,引入多指数函数,提出了含未知参量的指数函数、三角函数和线性函数组合形式的位移函数解析构造解。建立了任意边界条件与未知参量之间所满足的非线性代数方程组,确定了边界节点条件和未知参量的数量关系。推导了具有对称位移边界的位移函数解析构造解。构建了位移函数构造解的精度判定方法。求解了具有对称位移边界条件的矩形板算例的位移解与误差分析。研究结果可为位移法理论和实际工程应用提供参考。     

考虑体积力时应力函数的求法

求解弹性力学平面问题时,常常引用应力函数解法.但在一般弹性力学教材中,对如何寻求应力函数论述不多.文献[1]、[2]采用了用边界上应力函数φ及其导数的力学意义来确定应力函数.这是一种行之有效的方法,它适用范围较大,力学意义明确,可为寻求应力函数指明方向.但[1]、[2]中有关公式只适于无体力的情况,这无疑地使其应用受到一定限制.本...     

用阻尼最小二乘法解梯形薄板的大挠度弯曲问题

本文以双重三角级数为试函数，用配点法建立残值方程，并用阻尼最小二乘法求解，研究了分析周边简支可动梯形薄板的几何非线性弯曲问题，并给出两个算例，由计算结果显示，效果良好且工作量较少，本文的计算结果可直接用于工程。     

三维弹性力学边界加权残值试函数构造

推出四个满足三维弹性力学基本方程的完备函数系，给出了用此函数系构造三维复杂区域边界加权残值试函数的一般原则，实例表明效果良好。     

基于DDA的弹性力学全高阶多项式位移逼近方法及其实例验证

基于维尔斯特拉斯多项式函数的逼近定理,通过DDA高阶全多项式位移函数条件下的弹性力学推导,提出了一个逼近弹性力学连续位移函数真解的全多项式位移函数逼近方法。该方法采用完整的高阶多项式位移函数,以不同阶次条件下的多项式系数为未知数,以单纯形积分为解析积分方法,通过建立和求解平衡方程,逐步逼近弹性体真解。在对单纯形积分计算过程研究的基础上,给出了三维空间单纯形计算图解法,该图解法诠释了三维空间单纯形积分公式中各变量间的逻辑关系及计算过程的图形表达。基于上述方法,编写了相应计算程序,并以一个三维简支梁受均布荷载及一个四周固定的弹性薄板受集中力作用两算例为实例,验证了所提方法的可行性。实例计算结果表明,随着逼近函数阶次的提高,数值方法获得的多项式函数计算值均单调地逐步逼近解析解。在文中所用的6阶多项式函数逼近中,简支梁实例位移计算误差小于0.2%,弹性薄板实例位移误差小于0.91%,并且,两算例与解析解位移差值都在微m级。