薄板弹塑性弯曲的X样条有限条方法

薄板弹塑性弯曲的Ｘ样条有限条方法叶金铎，杨海元（天津大学冶金分校，３００４００）（天津大学，３０００７２）关键词Ｘ样条有限条，弹塑性，分层方案，不分展方案，不规则区域１前言采用有限元法解弹塑性问题，计算量大、计算费用高，采用传统有限条法解弹塑性问题又...     

单支开口薄壁梁屈曲分析的Riccati有限条传递矩阵法

针对单支开口薄壁梁屈曲问题,通过采用半解析有限条法推导薄壁梁的条元控制方程、传递矩阵基础形成单元传递方程、Riccati变换改善数值计算稳定性,提出了开口单支薄壁梁屈曲分析的Riccati有限条传递矩阵法。为了验证该方法的正确性与高效性,通过提出的Riccati有限条传递矩阵法和有限元法分析了一般支撑条件下两种不同截面形式的薄壁梁屈曲临界载荷与屈曲模态,计算发现两种方法的结果具有很好的一致性,且与传递矩阵法相比,Riccati有限条传递矩阵法数值稳定性好。因此,Riccati有限条传递矩阵法可计算广义边界条件的薄壁结构屈曲问题。     

用样条有限点法解圆柱壳的静力、动力和稳定问题

对于弹性薄板的静力、动力和稳定问题,文献[1][2]等已表明,利用样条有限点法比有限元法、有限条法及样条有限元法计算工作量少,而精度高,特别是解动力和稳定问题其优点更加显著。这种方法不但可应用于薄板问题,而且可应用于几乎与有限条法相同领域的所有问题,如厚板、夹层板、加筋板、圆柱壳、旋转壳体等问题。本文计     

基础板的一种迦辽金有限条元解法

有限条法的一个显著优点,它使单元刚阵降阶,总刚阵极为稀疏且正定,这样易于在小容量计算机上求解问题。对于不存在泛函或者建立泛函很困难的问题中,迦辽金有限元法是十分有效的。本文提出迦辽金有限条法分析基础板问题。我们先将基础板的基本方程通过积分变换表达成矩阵形式,再对板离散为有限条元,从而导出基础板的有限条元基本方程,通过算例表明,精度较满意。     

结构与介质分析的半解析元法

结构与介质分析是力学学科中极为主要的一个方面。这一古老学科经近百年来的发展已经成、为各自然科学中在数学上较为完整、严密和系统的一门科学,至今基本理论已相当成熟。但由于数学方法上的困难,许多问题特别是一些高维问题能得到精确解析解的范围还是有限的。但是近二、三十年来计算技术发展,特别是有限元法的提出与应用已使结构与介质分析问题的求解达到一个飞跃。目前只要确立基本方程,原则上任何这方面问题都能用有限元法来加以求解。有限元法之所以得到如此迅速发展和被广泛应用,一方面是其解决问题的能力高,另一方面也在于便于掌握。因为用有限元法解决实际问题,只需有关人员了解问题的基本关系式和共同的计算技术,而不需要一般技术人员难于掌握的比较复杂的应用数学知识。有限元法发展到现在(虽然时间不长),已经渗透到力学及其它自然科学各个领域中。但随着应用的广泛深入,有些问题也越 ...     

考虑动能损失时一般结构的冲击动荷计算方法

本文给出一个新的冲击动荷实用计算方法——瑞利——有限元法.本法的基本思想是先将一个具有无穷多自由度的系统用有限元法离散成一个有限自由度系统,进而建立它的单自由度等效系统.利用本法可以把考虑动能损失的冲击动荷计算方法——瑞利法的应用,从简单构件推广到一般结构,大大扩大了瑞利法的应用范围.     

用应力杂交有限元法计算平面及轴对称热应力问题

1.问题的提出有限单元法作为一种有效的计算手段已广泛地应用到许多不同的领域和工程实际问题中。而有限元位移法以其简便的计算格式和明了的力学意义,在有限元法里起了主导作用,但大量计算实践表明,用位移法求问题的应力分量,其结果是不太理想的,特别是近年来,随现代技术中热过程的温度及速度增加的影响,热应力问题常常发生在机器制造、航空、冶金、建筑业和其他部门。但由于问题的复杂性,它们     

线化欧拉方程的高阶间断有限元数值解法研究

采用高阶间断有限元法于非结构网格上针对复杂外形数值求解声学控制方程------线化欧拉方程. 背景流场采用有限体积法于结构网格求得, 一种高精度数据传递方法将基于有限体积法的背景流场数据传递到声场计算所采用的较为稀疏的非结构网格上, 保证了背景流场信息的完整和精确. 为提高计算效率, 采用了一种更为直接的Quadrature-FreeImplementation技术以及网格分区并行技术. 数值结果表明采用高阶的情况下即使在稀疏的网格上也可以捕捉到细微的声场结构.      

飞机壁板结构的动特性分析与计算

本文以“修正的变分方法”为基础推导了一种新的飞机壁板结构动力分析方法.该法不需要将结构理想化或离散化而直接对复杂的飞机壁板结构进行特征分析或响应分析,方法的实质是将一个复杂结构划分为一个参考结构和一些附加结构,而把这些附加结构视为作用在该参考结构上的广义力,这些广义力由系统能量的变分求得.同时,本文还将有限条法与各向异性壳法相结合,发展了新的有限条分析方法.文中通过固有频率的计算,对这种方法的计算精度和应用场合等问题进行了讨论.     

一致输入作用下土层的地震反应分析

假定土层为线性粘弹性介质,在频域内采用有限元法分析了均匀土层中有限土域的取值范围对计算精度的影响。在一致输入作用下,主要探讨了土层地震反应随不同侧向人工边界、迫振频率、阻尼和土层长深比的变化规律。在此基础上,得到直接有限元法进行土层地震反应分析的经验计算范围。最后对一河谷地形的土层进行地震反应分析,计算表明在进行土层地震反应分析时,采用本文土层范围取值来确定土域的计算范围可以得到满意的结果。为在应用直接有限元法进行土层地震反应计算时,确定有限土域范围提供依据。     

有限厚条法及其应用

1.前言有限条法是减少单元与内存方面一种较好的数值计算方法,但有限条法应用于一些准三维结构(如中厚结构、组合结构、复合结构等)目前仍还是一个有待解决的问题.主要由于其逼近函数仍为一般梁函数,因而不能反映结构沿厚度方向的几何、材料与构造上的特征.     

基于虚拟激励法的结构随机振动声辐射分析

论文基于有限元法、边界元法和虚拟激励法,对随机激励下结构振动声辐射问题进行研究.提出了一种计算随机激励下结构振动声辐射问题的新方法,其中,有限元法用于计算结构谐振响应,边界元法用于计算结构振动声辐射,虚拟激励法结合有限元和边界元计算随机激励下结构振动声辐射问题.数值算例表明,论文方法在计算精度上与传统方法等价,且更具高效性.     

用边界元法由位移场计算应变

用云纹法、散斑法等实验方获法得平面问题位移场,即 u,v 条纹图后,求应变(或应力)的方法有数值微分法、光学微分法和有限元法等。本文提出用边界法从条纹图计算应变。本法具有输入数据少、计算精度高、计算区域可灵活选择而不受边界影响、不需要确定绝对条纹级数等优点.     

求解平面和轴对称热冲击问题的热权函数有限元法

根据三维通用权函数法的普遍表达式,给出了轴对称问题和平面问题热权函数法的基本公式.并利用刚度阵导数法,将热权函数法与有限元法直接耦合,给出了二维问题的热权函数有限元法计算格式.实例计算表明,该文给出的计算方法具有极高的计算效率和满意的工程应用精度.     

双曲型守恒律的高阶、高分辨有限体积法

有限体积法是一种离散积分形式守恒律的数值方法。它可以吸收有限元法和有限差分法的一些重要思想与技巧。由于它可方便地利用多种类型的网格(结构网格和非结构网格),从而非常适用于处理复杂计算区域,目前已成为一种在计算流体力学中十分重要的方法。本文将针对二维双曲守衡律,对高精度、高分辨的有限体积法及其近年来的进展做一简要介绍。      

计算力学中的样条有限元法的进展

主要评述基于变分原理、样条函数理论与状态空间理论的样条有限元法在近２０多年来的进展以及进一步发展的趋势．首先评述了国外的早期工作──截断式样条函数在力学中的应用情况．接着评述国内工作──样条有限元、样条有限点、样条单元法等优缺点,最后还介绍了目前国内外尚未报导过的,即多变量样条有限元法和样条状态变量法在动力响应中的应用．关键词变分原理,样条函数,状态空间理论,样条有限元法      

RESEARCH DEVELOPMENTS OF SMOOTHED PARTICLE HYDRODYNAMICS METHOD AND ITS COUPLING WITH FINITE ELEMENT METHOD

拉格朗日型的有限元法和光滑粒子法在模拟材料大变形问题时各存优缺点, 而有限元与光滑粒子耦合算法实现了在小变形区域采用有限元法计算, 在局部的大变形区域采用光滑粒子法计算, 有效地综合了有限元法计算效率高和光滑粒子法能够自然地模拟材料大变形问题的特点.重点论述了有限元法、光滑粒子法以及有限元与光滑粒子耦合算法的研究现状及应用进展, 并讨论了各方法中需要进一步解决的问题.最后通过算例对3种方法的计算精度和计算效率进行了分析, 供研究人员参考.     

结构分析的有限条法

对于具有复杂边界和材料特性的连续体,采用有限单元法进行应力分析已得到广泛的应用.为解析法向离散法的发展,提供了一个强有力的工具;但由于,将连续体剖分为极多的离散的单元,相应要耗费大量人力与时间来进行输入数据的准备和输出数据的整理,而实际上往往只有少量数据是直接需要的;并且,由于未知数是非常之多,计算机的容量就往往无法实现,或者因计算时间太长以致不经济;而传统的解析方法则无需     

多变量拟协调E函数单元

本文应用多变量拟协调元方法构造适用于 △u-A~2u=0 一类方程的有限单元。这种单元与通常的有限单元比较,具有精度高、计算量小的优点,对于PST法进一步应用于实际问题,将起到积极作用。本文采用了E指数等特殊函数形式,代替原有限元法通常采用的多项式插值,取得了较好的效果,这种“反常规”的做法对于有限元法理论的进一步研究和该方法潜力的挖掘将是十分有意义的。     

静水压力下环加肋圆柱壳总体与局部失稳分析的复合有限…

本文提出了一种计算环加肋圆柱壳稳定性的新方法－复合有限条法。该方法能够在一个复合有限条元中计入若干个横向加肋的影响，并能考虑肋骨的偏心，是一种子结构方法。算例表明，复合有限条法具有很高的求解精度和效率，是一种分析加肋柱壳结构的较理想方法。该方法不仅能够计算环加肋圆柱壳的总体失稳临界载荷，而且可计算其局部失稳临界载荷。