样条有限层法解厚板静力和动力问题

有限层法把三维问题化为一维问题,未知数大为减少,有利于小机子解题。文献[1]提出的有限层法,在层与层之间采用线性插值,这样在分界处仅保持位移连续,而应力不连续,导致计算精度下降。本文用样条有限层法,在z方向用三次样条函数逼近,在x,y方向用级数逼近,这样在整个域内不仅位移连续,而且应力连续,计算精度大为提高。     

回转壳边界条件广义表达式

1.问题的提出 回转壳边界条件,传统的表达方式是壳边力或位移当中给定四个量。而回转壳广义位移解法,一个节圆上未知数超过四个。如作者所建议的低阶有限环公式,一个节圆上广义位移未知数为6个。本文即结合这种情况提出     

弹塑性有限元的一些解法比较

1.弹塑性有限元分析的基本公式根据von Mises 屈服准则和Prandtl-Reuss塑性流动律,可以导出弹塑性阶段的应力增量-全应变增量之间的本构关系:{dσ}=[D_(eP)]{dε} (1)其中{dσ}为应力增量列阵,{dε}为应变增量列阵,[D_(eP)]为弹塑性系数矩阵,它的表达式为:其中(?)为有效应力,[D_e]为弹性系数矩阵,H=(?)/((?)~p)为有效应力和有效塑性应变曲线的斜率.增量形式的平衡方程为:[K]{△u}={△P} (3)其中[K]为总体刚度矩阵,{△u}为位移增量列阵,{△P}为外载荷增量列阵.2.几种解法方程(3)是非线性的.对于一般问题,精确求解比较困难.目前,一般都用近似法来求解.下面介绍几种解法.     

结构设计的两相优化法

本文在所给的结构最优位移状态及其相对稳定性概念的基础上,提出了一个结构优化设计的新途径。在设计的第一阶段,首先以性态变量(结点位移)为基本未知数(性态相),利用最大总应变能准则和线性规划求出结构的最优位移状态或其搜索域。在设计的第二阶段,以结构设计变量(截面面积)为基本未知数(结构相),利用线性规划或直接搜索法求出结构的最轻或近似最轻设计。这个方法适用于具有应力、位移、几何等种类约束的桁架型结构(包括平面应力膜式构件)的优化设计,在很多情况下不需要反复迭代和结构重分析,大大减少了计算工作量。本文还提出了“最小最大总应变能准则”用来优选结构形式(布局)。     

关于“非均匀各向同性介质弹性力学平面问题”

文献[1]讨论了指定位移的边界条件用应力函数表示的问题。阅读之后,感到有几个问题值得提出来讨论。 一、文献[1]导出的位移边界条件(3.1)有错误,现在重新简略推导如下: 在指定位移的边界S上,边界条件为: u(s)=(s),v(s)=(s), (1) 这里,分别代表边界线上的法向和切向指定位移(凡末加说明的符号均与文献[1]所     

实旋转体轴对称变形的一种有限元新模式

本文以节圆的环向应变 s_θ和轴向位移 W 为单元自由度在(r~2,z)平面上构造有限元的新模式,更符合实际的位移场并避免了应力在对称轴上存在的 l/r奇异项.采用本文提出的有限元新模式得到的计算结果较之文[1]、[2]在对称轴附近有明显的改善.     

弹性半空间内的突加竖向集中力所产生的表面位移

以Heaviside单位阶跃函数H(t)表示的竖向集中力作用于均匀、各向同性的弹性半空间的内部,关于半空间的表面位移,C.L.Pekeris采用与L.Cagniad同类型的数学方法,反演表面位移的拉氏变换式,得出了泊松比等于1/4时表面位移的精确解。仔细研究Pekeris的论文,可以发现文的推理欠妥,误用了错误的一阶贝塞耳函数积分式。文[2]只有结果报道而无推理过程,由文[1]得不出文[2]的结果。关于文[1]中的疑点,至今尚未见到人们的校正。本文的目的是重新研究Pekeris的课题,并推广文[2]的结果。     

杆系结构的几何非线性分析──Ⅰ．平面问题

本文以三维连续体的虚功增量方程为基础，采用平动、转角位移分别插值的方法，导出了梁结构大位移、大转动问题内力分析的ＵＬ法。本文考虑了轴向、剪切和弯曲效应，提出了新的几何刚度矩阵。算例表明，依本文方法编制的程序具有分析结构强几何非线性行为的能力；在满足本文位移假定（即每次加载增量中转角增量是小量）的条件下，可以描述任意大角度的刚体转动。     

有限元多层网格方法(V循环)参数选择的研究

1.引言高效率求解有限元方程,一直是倍受人们重视的问题。文献[1]提出了多层网格方法,并在解差分方程和有限元方程中得到了较广泛的应用。多层网格方法解有限元方程所需存贮量小,收敛性与网格参数h无关且数值稳定,总计算工作量达O(N_l)最佳水平(N_l为最细网格层中内节点的个数,即有限元方程中未知数的个数)。文献[5]论述了有限元多层网格法的实现过程,并论证了处理变分方程与代数方程组的统一性。本文是文献[5]的继续,研究有限元多层网格方法在实际计算中的参数选择问题。     

弹性力学中位移的确定

用力法求解线弹性力学问题时,必将涉及位移的确定。目前,关于位移的确定尚无一般论述;作为具体问题,位移的积分则见诸于有关论著之中。铁木辛柯在文[1]中仅给出了确定位移的原则考虑。本文讨论了位移的一 ...     

内时弹塑性力学边界积分理论和边界元计算（二）

本文在文[1]的基础上应用边界积分方程求得了球壳和简体弹塑性问题的全量解析解。首先求出其增量形式的解,然后对内时标度积分求得其最终解。与经典解比较可知本文结果是较为精确和理想的。     

关于用变分法求平面问题的双三角级数解

文[1]给出过设位移为双三角级数用虚位移原理求解平面问题的两个例题。文[2]指出了[1]的错误,给出了一种正确解答。文[3]也对[1]作了讨论,找到若干种(见其表1、2)能使[1]的解答成立的特例。但[2]的解答带有"l+ ...     

关于理想弹塑性介质中Ⅲ型稳恒扩展裂纹位移场

Chitaley与McClintock给出了理想弹塑性介质中Ⅲ型稳恒扩展裂纹的应力渐近解和小范围屈服情况的数值解。Rice曾指出文献[1]数值解所给出的位移是错误的。本文将给出变形与位移的渐近解。     

一种大变形曲壳单元

本文用壳中面节点的位移矢量和节点处壳中面单位法线矢量的矢端位移矢量构造了一种大变形曲壳单元,它是大变形曲壳单元的一般形式,能包括已有的大变形曲壳单元,且公式最简单,计算中采用的载荷增量或位移增量可以很大。     

群论在结构分析中的应用

本文从群论的观点利用对称性来进行结构分析.文中根据结构对称群的各个不可约表示,将未知变位转换成不可约子空间基底上的广义位移.与这些广义位移相对应的刚度阵具有准对角形式,由此把结构计算题目分解为其未知数只有原先1/n的n个小问题,使得在提高计算速度与减少存储量这两方面都收到了十分显著的效果.本文还通过已编制的一系列程序,结合各种实例,讨论了相应的计算方法.     

分析蜂窝夹芯板脱胶问题的片条合成-能量法

本文提出了分析蜂窝夹芯板脱胶问题的片条合成－能量法。在文献[2]建立的分析模型的基础上，根据分析蜂窝夹芯梁脱胶问题得到的位移模态，用片条合成的方法构造蜂窝夹芯脱胶板的位移模态，然后用最小势能原理进行求解，得到了位移幅值，应力分布和幅值。通过算例对本文方法的适用性和有效性进行了讨论，分析表明本文的结果与文献[2]中双三角级数解法所得的结果吻合的很好。而利用片条合成－能量法，可以得到蜂窝夹芯板脱胶问题的闭合形式解答，便于工程应用。     

增量罚有限元位移法分析非线性橡胶类材料

本文基于增量驻值势能原理,用罚函数的概念,建立适用于不可压缩的非线性橡胶类材料的增量形式的罚有限元位移法的计算列式.这种方法能克服混合法中存在的问题.实例计算表明,罚有限元位移法的计算结果与精确解符合得很好.文中还讨论了罚数的选择方法. ...     

弹塑性杂交/混合有限元法与实施

本文提出两种结构弹塑性分析的有限元方法——杂交/混合非协调元法。该法采用场变量分解,文[1]对增量形式的杂交应力元能量泛函进行修正,简化了高阶矩阵的求逆运算,从而提高了多变量非线性有限元分析的计算效率和收敛精度。文中按文[2]给出的第二种能量泛函的修正形式建立了弹塑性平面问题中的杂交/混合非协调四边形单元。最后给出算例,并与实验解及文[3]解进行比较。表明该方法分解弹塑性问题是十分有效的。     

杆系结构的几何非线性分析──Ⅱ．三维问题

以三维连续体的虚功增量方程为基础，采用平动、转角位移分别插值的方法，导出了空间Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ梁大位移、大转动问题内力分析的ＵＬ法（ＵｐｄａｔｅｄＬａｇｒａｎｇｉａｉ１Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ）。本文考虑了轴向、剪切、弯曲和扭转效应，提出了新的几何刚度矩阵，并建立了描述大转动规律的坐标转换矩阵。算例表明，依本文方法编制的程序具有分析结构强几何非线性行为的能力；在满足本文假定（即每次加载增量中转角增量是小量）的条件下，可以描述任意大角度的刚体转动。     

锥壳一般弯曲,稳定和振动问题的位移型统一方程及其应用

1.前言弹性锥壳的一般弯曲、稳定和振动问题,在实际工程中经常遇到,但对其研究基本上限于轴对称问题且都是以挠度函数和应力函数为基本未知量.我们认为,对于锥壳的特征值问题、弹性地基锥壳以及锥壳组合结构,则宜采用锥壳的位移解法.本文作者之一曾对锥壳一般弯曲问题的位移解法进行了系统的研究,以广义超几何函数给出了一般解.在应用文献[1]结果的基础上,本文通过引入一个广义载荷q_n(s,θ,t),得到了以位移函数U(s,θ,t)表示的弹性锥壳一般弯曲、稳定和振动(包括弹性地基影响)问题的统一型式的控制方程.文献[2]用级数给出了锥壳横向自由振动问题的解,但应指出,由于文献[2]中