广义节点有限元法

应用流形方法思想，通过引入广义节点的概念，对传统有限元方法进行改进，建立了可具有任意高阶多项式托值函数的广义节点有限元方法，计算结果表明，广义节点有限元方法较之传统有限元方法有较高的精度。  

有限覆盖径向点插值方法理论及其应用

数值流形方法能够统一地处理连续与非连续变形问题,有限覆盖技术是这种方法的核心。无网格方法前处理过程比较简单,径向点插值法是其中的一种计算格式。本文将有限覆盖技术与径向点插值方法相结合发展了有限覆盖径向点插值无网格方法,综合了数值流形方法与点插值方法的各自优点,能够有效地处理连续与非连续性问题,由此所构造的形函数具有Kronecker δ-函数属性,能够有效地处理位移边界条件。本文在阐述了这种方法基本原理的基础上,通过算例分析与数值计算论证了本文所建议方法的可靠性及其有效性。  

平面广义四节点等参元GQ4及其性能探讨

广义节点有限元是将传统有限元方法中的节点广义化,在不增加节点个数的前提下,仅通过提高广义节点的插值函数的阶次,从而达到提高有限元解精度的目的.与现有的p型和hp型有限元不同,在这种新的有限元中,节点自由度全部定义在节点处,在理论与程序实现上与传统有限元方法具有很好的相容性,传统有限元方法是这种新方法的广义节点退化为0阶时的特殊情形.文中主要讨论了这一新方法的四节点等参元（记为GQ4）的形式.对GQ4进行的各种数值试验表明,所发展的广义四节点等参单元具有精度高且无剪切自锁与体积自锁等的特点.  

考虑接触应力非线性分布的接触力元模式及其验证分析

在作者提出的非连续变形计算力学模型中，采用接触力元模型描述多体接触界面上的接触特性．由于这种模型中假定接触应力沿接触界面为线性分布，从而得到的接触界面应力分布往往出现跳跃等非光滑性特征，该文对此进行了改进，采用具有高阶光滑性的非线性函数建立了能够考虑界面上接触应力非线性分布的接触力元模式，以期合理地揭示多体系统中界面的接触特性．对某一典型算例进行了数值计算，通过与大型通用非线性有限元结构分析软件ABASQUS的计算结果对比，验证了所建议计算模型的合理性与有效性．两种方法计算得到的界面接触对上的接触力基本相同；而由于采用的应力分布模式的假定不同，接触应力有所差别，由于在该文计算模型中接触对上的接触应力是按照未知量直接求得的，因此按照所建议的非线性接触力元模式所得到的接触应力更为合理．  

非连续变形计算力学模型的粘弹性分析方法Ⅰ:基本理论

基于粘弹性广义有限单元和接触力元，发展了适用于多体相互作用系统非连续变形分析的粘弹性数值分析方法，通过虚功原理，给出了其分区参变量最小势能原理，从而阐明了其理论基础。粘弹性广义有限单元的本构关系可由粘弹性退化为弹性或刚性，因此本文所提出的方法可对由刚体、弹性体和粘弹性体所构成的复杂多体系统在外荷载作用下的力学行为进行数值模拟，同时能够比本文精确地直接得到多体之间的接触应力。  

自钻式旁压试验推求土性参数的研究进展

自钻式旁压试验(SBPT)因其具有扰动小,能同时测量土体应力、应变及孔隙水压力的变化,在确定地基土性参数上有广阔的应用前景,成为岩土工程测试中利用率最高的原位测试手段之一。由于试验挤土过程与孔扩张过程具有很好的相似性,故多采用柱形孔扩张理论对旁压试验机理进行分析。本文详细阐述了SBPT力学机理分析的难点及假设条件适用性,并以Yu一文为基础,总结了SBPT推求土性参数及本构模型参数的理论分析方法、土性参数估测的误差来源与误差修正研究,为SBPT在国内广泛应用提供理论参考,最后对SBPT的机理解释及应用研究趋势进行了讨论。  

配点型广义节点无网格法的基本原理及其应用

借鉴流形方法思想,引入广义节点的概念,对传统的无网格法进行了改进,建立了可具有任意高阶多项式插值函数的广义节点无网格方法。同时采用径向插值函数构造具有插值特性的逼近函数;采用配点法建立系统的离散方程。在阐述了这种方法基本原理的同时,针对线弹性力学问题给出了这种方法的数值计算列式。与传统无网格方法相比,这种方法更具有一般性;同时由于采用了配点法而不需要背景积分网格,所以可以认为这种方法是某种真正意义上的无网格法。当选取0阶广义节点位移插值函数时便可得到传统的无网格法;在不增加支持域内节点数目的条件下,通过选取高阶广义节点位移插值函数可以提高计算精度。最后通过算例分析,对0阶、1阶及2阶广义节点无网格法与现有的有关解答进行了对比,论证了其合理性。  

单桩竖向动力阻抗计算模型研究

运用土动力学和结构动力学原理,同时考虑桩周土的弱化效应和桩-土界面的相对滑移效应,利用数理方程方法分别求解单桩与桩周近场土域及远场土域的振动方程,建立了竖向荷载作用下单桩动力阻抗函数的简化计算方法,提出了一种改进的非线性动力Winkler模型,确定了模型中各物理元件的参数,进而通过对比分析验证了计算模型的合理性,从而为桩-土-上部结构耦合系统的非线性分析奠定了基础。  

CCL非线性平衡吸附条件下填埋场渗滤液运移过程数值分析

采用Langmuir等温吸附方程表示黏土对渗滤液中某种污染物的非线性吸附,依据污染物在多孔介质中运移机理,建立了渗滤液在饱和多孔介质运移的一维数学模型。在考虑填埋场采用压实黏土衬里防渗层、垃圾生物降解生成污染物的特性、在填埋场下含有一定厚度含水层等实际情况下,采用有限差分法求解控制方程。通过参数对比计算与分析表明,与线性吸附相比,非线性吸附使得污染物的穿透能力增强,污染物浓度随时间变化曲线尖锐而狭窄、峰值浓度出现时间提前、曲线有尾部拖长现象。组合参数Sl对污染物运移影响较大,当Sl取值较大时,可降低污染物浓度,"挫峰"能力增强,污染物浓度随时间变化曲线表现出线性吸附性质。参数K1对污染物运移影响较参数Sl小。压实黏土衬里的渗透系数较低时,弥散控制污染物运移,且弥散系数较大和较小时,穿透曲线分别表现出线性吸附性质和非线性性质。  

基于突变理论的液化评估方法

作为众多突变类型的一种形式,尖点突变模型由于其优良的性质而广泛应用于生物学和社会科学,近年来又有越来越多的学者用尖点突变模型来研究工程实际问题。本文基于地震液化的基本机理和突变理论的特点,以土体的抗液化能力和土体得到的地震能量为控制变量,以孔隙水压力发展为状态变量,建立了地震诱导的孔隙水压力发展模型。宏观震害调查结果和本文的计算结果对比表明,本文建议的方法方便、可靠,是一种理想的液化评估方法。