无网格MLPG法求解轴对称弹性体扭转问题

应用无网格局部彼得洛夫-伽辽金法(MLPG)研究轴对称弹性体扭转问题,给出了矩阵形式的控制方程,发展了MLPG求解轴对称体弹性扭转问题的数值计算方法。算例分析表明:此方法对求解此类问题具有良好的适应性,数值解能达到理想的计算精度。     

横观各向同性材料轴对称问题基本解

从横观各向同性材料的基本解出发,用积分的方法得到了轴对称问题的基本解,对于材料特征Ｓｉ互不相等的两种可能情形都给出了表达式,因此,可直接退化得到各向同性材料轴对称问题基本解。     

轴对称粗糙圆杆的扭转变形

本文旨在研究轴对称表面粗糙圆杆的扭转变形。通过微元法,推导了轴对称表面粗糙圆杆的控制微分方程。结合摄动法和离散傅里叶变换,获得了粗糙圆杆的扭转角摄动解。对比典型粗糙圆杆的材料力学解析解或有限元解,验证了本文摄动解的有效性。通过系统计算,探究了粗糙面的统计参数对于扭转角的影响规律并建立了经验公式。本文的研究成果拓展了材料力学中扭转问题解的范围,并为数学物理方法提供了具体的力学实践。     

轴对称组合弹性体初应力分析的边界元传递矩阵法

基于边界元与传递矩阵法耦合基础上，提出了一种分析轴对称组合弹性体初应力的新方法。利用边界元和传递矩阵进行分域计算轴对称组合弹性体的初应力，无需在整个结构上进行矩阵组装，只需在轴对称子午面的边界上进行离散。故该方法具有输入数据少，计算精度高及所需计算机内存小等优点，适合在微机上求解大型复杂轴对称组合结构问题。文中给出了一个组合厚壁圆筒的计算实例，分别与有限元解和理论解进行比较；结果表明：本文所提出的     

粘弹性大挠度圆板的轴对称弯曲

本文探讨粘弹性大挠度圆板的轴对称弯曲的基本方程和求解方法.用半逆解和摄动法分析挠度与膜力,对标准线性固体进行数例计算,并与小挠度理论相比较.全部方程与解答可退化得相应的弹性大挠度板的结果.     

轴对称薄壁结构自由振动的边界元分析

采用双互易法分析薄壁轴对称结构自由振动的特征频率以及特征模态.首先,采用径向基函数插值域积分里的位移,利用双互易法将域积分转化为子午面边界的积分.然后,将边界物理量、基本解和特解展开为傅里叶级数,沿环向积分后得到的边界积分方程可用于轴对称结构带体积力问题和受非对称载荷的动力学分析,其积分域为轴对称结构子午面边界上的线积分,进一步降低了问题的维度和离散的难度.文章详细探讨了源点处于对称轴的特殊情况,根据基本解和特解的退化形式,针对无体积力和有体积力分别给出了处理奇异矩阵的方案.对于薄壁结构,采用双曲正弦变换处理近奇异积分有效提高积分精度.最后将双互易法和双曲正弦变化应用于薄壁轴对称结构带体积力的静力学和自由振动分析.数值结果表明,文章提出的处理奇异矩阵的方法能够有效处理源点处于对称轴的情况;当圆筒厚高比为$10^{-3}$,边界元计算的特征频率的相对误差为$10^{-3}$,且优于有限元的结果.      

轴对称薄壁结构自由振动的边界元分析

采用双互易法分析薄壁轴对称结构自由振动的特征频率以及特征模态.首先,采用径向基函数插值域积分里的位移,利用双互易法将域积分转化为子午面边界的积分.然后,将边界物理量、基本解和特解展开为傅里叶级数,沿环向积分后得到的边界积分方程可用于轴对称结构带体积力问题和受非对称载荷的动力学分析,其积分域为轴对称结构子午面边界上的线积分,进一步降低了问题的维度和离散的难度.文章详细探讨了源点处于对称轴的特殊情况,根据基本解和特解的退化形式,针对无体积力和有体积力分别给出了处理奇异矩阵的方案.对于薄壁结构,采用双曲正弦变换处理近奇异积分有效提高积分精度.最后将双互易法和双曲正弦变化应用于薄壁轴对称结构带体积力的静力学和自由振动分析.数值结果表明,文章提出的处理奇异矩阵的方法能够有效处理源点处于对称轴的情况;当圆筒厚高比为10~(-3),边界元计算的特征频率的相对误差为10~(-3),且优于有限元的结果.     

粘弹性轴对称平面问题的动态响应

1.引言关于粘弹性轴对称平面问题的一些特殊情况已有若干论述,然而多是讨论材料不可压的情形;有关可压缩粘弹体的求解,往往只是分析准静态问题或讨论一些特例.在文[7]中作组合筒应力分析时给出的动态响应一般解,亦限于不可压材料.Huang等讨论了圆筒高速旋转对材料可压性的影响.Valanis和Sachman分析过弹性波问题,讨论了若干情况下的求解方法. 本文讨论可压粘弹材料在轴对称平面应变状态下的动态响应,从基本方程出发,导出位移应满足的方程,用Laplace变换方法求得在象空间中的一般解.具体分析了厚壁     

解轴对称问题的加权残数法

探索一个简便而又有较高精度的解弹性力学轴对称问题的近似计算方法,具有一定的实用意义。本文采用边界型最小二乘配点法,求解了若干具有一定实际意义的轴对称问题。数值结果显示了这种方法有很好的计算精度和稳定性。1.解轴对称问题的边界型最小二乘配点法     

轴对称界面端的扭转问题

基于弹性力学轴对称扭转问题的通解,研究了具有任意几何形状的双材料轴对称界面端,给出了界面端的应力奇异性及其附近的位移场和奇应力场,定义了扭转问题的Ｄｕｎｄｕｒｓ双材料参数。研究结果表明,应力奇异性只与界面端的结合角和扭转问题的Ｄｕｎｄｕｒｓ双材料参数有关,而与界面的角度以及界面端与对称轴之间的距离无关,在任何情况下,特征值均为实数,不会产生振荡应力奇异性。     

Analogy solutions of axisymmetrical twist problems by axisymmetrical finite element program

It used to be considered that an axisymmetrical problem and a twist problem of an axisymmetrical body cannot be simulated by each other, because the number of unknown variables in an axisymmetrical problem is greater than that in a twist problem, and the governing equations are not the same. This paper proposes a degenerated analogy method, by which the twist problems of axisymmetrical bodies can be simulated by axisymmetrical problems with finite element programs.An ordinary structural analysis method can be used to analyze an axisymmetrical problem, but a twist problem of axisymmetrical bodies is treated as a 3-dimensional problem usually. According to the method proposed in this paper, the analysis of a twist problem can be simulated by the analysis of an axisymmetrical body with a structural analysis problem. The example of analysis computation is also given. Thecomputed result is in agreement with the theoretical result.In this paper, the constitutive relation of the degenerated analogy problem is given.The authors suggest that a twist problem of a body made of any materials is simulated by an axisymmetrical problem of a body made of orthotropic material. If you have to use some program for the axisymmetrical problem to be limited to isotropic materials the penalty coefficient method can be used to solve the problem.     

PERTURBATION FINITE ELEMENT METHOD FOR SOLVING GEOMETRICALLY NONLINEAR PROBLEMS OF AXISYMMETRICAL SHELL

In analysing the geometrically nonlinear problem of an axisymmetrical thin-walled shell, the paper combines the perturbation method with the finite element method by introducing the former into the variational equation to obtain a series of linear equations of different orders and then solving the equations with the latter. It is well-known that the finite element method can be used to deal with difficult problems as in the case of structures with complicated shapes or boundary conditions, and the perturbation method can change the nonlinear problems into linear ones. Evidently the combination of the two methods will give an efficient solution to many difficult nonlinear problems and clear away some obstacles resulted from using any of the two methods solely. The paper derives all the formulas concerning an axisym-metric shell of large deformation by means of the perturbation finite element method and gives two numerical examples,the results of which show good convergence characteristics.     

三维有限变形弹性问题的分析方法

至今还未见到用通常的应力函数和位移函数分析三维有限变形弹性问题的报导。利用Hasegawa的工作和Adkins的摄动法,本文将位移函数用于求解表面力或体积力作用下的有限变形轴对称弹性问题,提出一个分析可压缩和不可压缩材料三维弹性问题的新的解析法,并用两个简单例子验证了这种分析方法。     

轴对称横观各向同性层状弹性半空间问题受力分析

本文从柱坐标系弹性力学基本方程出发,将位移场和应力场在径向进行Ｈａｎｋｅｌ变换,利用常微分主程求解原理,直接得出在轴对称荷载作用下横观各向同性半无限弹性空间的位移场,利用此结果推导出单层元的刚度矩阵。     

按位移推导平面轴对称问题的一般性解答

根据平面轴对称问题的物理概念, 将平面轴对称问题分为轴对称应力问题和轴对称位移问 题, 给出了这两种轴对称问题的基本方程, 并指出平面轴对称位移问题是平面轴对称应力问 题的特例. 在此基础上, 分别按位移推导了平面轴对称应力问题和平面轴对称位移问题的一 般性解答. 按位移推导平面轴对称问题, 可以考虑体力分量, 从而可避免按应力函数推导平 面轴对称应力问题时不能考虑体力分量的局限性.     

波纹环形板在轴对称任意载荷作用下的非线性弯曲

本文以正交异性板理论为基础,提出了一种波纹环形板非线性弯曲的Cheby-shev级数解法,推导出具有硬中心的波纹环形板在任意轴对称载荷作用下的弹性特征方程.文中计算了几个典型的算例,数值结果表明本文的方法对目前文献中常见的方法有一定的改进和推广.     

三维问题的随机界面元法

在研究岩土工程的整体稳定可靠度分析及二维随机界面元法的基础上，建立了等参随机界面元法的数学模型，推导了基本公式，编制了计算程序，以均质边坡的抗滑可靠度分析作为数值算例，并就计算结果进行了分析和探讨．     

船舶流体力学中若干逆问题的研究

在船舶流体力学中，给定物体（船、桨、附体或其组合体），要求确定其在不同的运行状态和环境条件下的某种性能（如阻力、运动等等）或周围的流场，这种问题称为正问题．与此相反，若给定物体的性能要求或场的信息，寻求满足要求的物体，就是逆问题．本文通过船舶流体力学中若干逆问题（如给定表面速度分布时螺旋桨桨叶剖面设计、轴对称物体设计等等）的介绍和讨论，对逆问题研究的特殊性、实用性及可能的发展方向作简要的评述．     

域外奇点法解杆的弹塑性扭转问题

本文提出一种借助于沙丘比拟的求解杆弹塑性扭转问题的域外奇点法,这种方法可降低所求问题的维数,有效地避免解的奇异性。它具有方法简单,不需要数值积分,计算时间短和精度高等优点。     

具有光滑界面的椭球夹杂的轴对称弹性场

本文在旋转椭球坐标系下,利用Papkovich—Neuber位移通解求解了具有光滑界面椭球夹杂由于均匀的特征应变引起的轴对称弹性场,与理想界面不同,在夹杂与基体界面不能经受剪应力而可自由滑动的情况下,解答只能是无穷级数形式,因此文中给出了数值算例。