双线性材料模型机械自紧厚壁圆筒的弹塑性分析

考虑了实际材料的应变硬化和Ｂａｕｓｃｈｉｎｇｅｒ效应，利用合理的简化假设、通过弹塑性分析，得到了计算机械自紧厚壁圆筒的应力、位移、过盈量与自紧度、残余胀大量和冲头推力等机械自紧技术的关键计算公式。本文的理论计算结果与实验值相符合。     

统一强度准则下厚壁圆筒的弹脆塑性承载能力分析

应用统一强度准则和弹脆塑性变形模型，研究材料具有软化效应的厚壁圆筒的承载力。分别导出在内压及外压作用下厚壁圆筒弹脆塑性承载力的计算公式。这些公式不仅给出了以往基于Mohr-Coulomb准则和广义双剪准则的结果，而且给出了一系列新的结果，因而本文的结果可适用于多种材料。实例表明材料软化效应以及分析中所选用的强度准则对厚壁圆筒承载力具有重要影响。因此，在确定厚壁圆筒承载力时，应该合理地选用材料的软化参数及强度准则。     

厚壁圆筒的安定分析

本文讨论了幂强化材料以及弹性—幂强化材料厚壁圆筒在循环内压作用下的安定性;介绍了机动安定定理的推理以及具有部分恒定载荷时的表达式;讨论了厚壁圆筒在恒定内压与循环温度作用下的安定性。     

线性强化材料厚壁圆筒的统一极限分析

运用统一强度理论对承受内压的拉压屈服强度不同的线性强化材料的厚壁圆筒进行了极限载荷分析，得到了适用于多种材料的厚壁圆筒极限载荷的统一解析式．     

考虑材料损伤时厚壁圆筒的承载能力

本文采用摩尔-库仑屈服条件,考虑材料损伤后的应变软化特性,对岩土类介质的厚壁圆筒的承载能力进行分析,并给出有关的结果.     

碳纤维缠绕铝内胆气瓶的有限元分析与自紧设计

碳纤维缠绕铝内胆气瓶应用广泛，由于贮气压力高，安全性特别重要。铝内胆外表缠绕碳纤维的气瓶的重量比金属气瓶轻很多，已从航天航空应用转向民用。这种气瓶的设计和制造，在我国，国家标准还没有公布，在国际上较多采用DOT CFFC标准。本文对气瓶进行深入的有限元分析，参考DOT CFFC标准来讨论气瓶的设计和自紧。如采用其他标准，做法是一样的。本文有限元分析采用ANSYS程序。     

基于双剪统一强度理论的厚壁圆筒塑性极限载荷分析

应用双剪统一强度理论,考虑材料的拉压异性和同性,推导了在内压和轴力联合作用下的厚壁圆筒的塑性极限载荷表达式在该表达式中,当其系数取不同的值时,就能得到按Tresca屈服准则、线性逼近的Mises屈服准则和双剪应力屈服准则进行计算的结果.     

求解粘塑性力学中的两个问题

本文研究环板和厚壁圆筒的粘塑性分析问题。在这两个问题中部忽略了弹性变形,给出了这类结构的应力分析和变形计算的方法,获得了粘塑性环板和厚壁圆筒的许多重要结果。     

两端带约束条件的厚壁圆筒空间解析解

在实验研究基础上，得到一个新位移函数，由此求得了两端带约束条件的厚壁圆筒受均布内压力的空间解析解，其理论值与实验值得到了很好的吻合     

受内压厚壁圆筒的塑性变形条件与脆断分析

基于弹性约束的概念,分析了受内压厚壁圆筒产生塑性变形的条件。发现厚壁圆筒发生脆性断裂的根本原因是,圆筒内壁高应力区因受到外壁低应力区的弹性约束,在应力达到材料的屈服条件时不能产生塑性变形。通过计算给出了受内压管道避免脆性断裂的壁厚设计和选材方法。研究结果表明,对外直径2b=300mm的不同管线钢,随屈强比从0.51增大到0.91,其临界壁厚由62.2mm降低至12.9mm,极限内压由225.2MPa降低至69.0MPa,即选用材料的屈强比越低,设计管道不发生脆断的壁厚尺寸范围越大,在临界壁厚尺寸范围内管道的极限承载能力也越高。因此使用较低屈强比的材料并控制合理的管道壁厚,能使管道在承受意外的冲击内压时,出现全面塑性变形,以吸收冲击能量,避免管道脆性断裂的发生。     

强厚度叠层板的一种高阶单元

提出一种新的八节点平板元用于分析复合材料叠层厚板的静力问题,板的位移场在板面内采用抛物线型插值,而在板厚方向采用Maclaurin级数展开,使得厚度方向的插值为任意阶多项式,相当于厚板中的高阶理论,取不同的级数项数,可得到不同精度的解。该单元满足C^0连续条件,不需增加新的网络,也不需增加新的输入数据,只要增加多项式级数的项数,便可得到较高精度的解。文中研究了算法的收敛性及计算精度,并与已有结果作了比较。     

非平面应变状态下的叠层厚壁筒

抛弃任何有关位移或应力模式的人为假设，在轴对称情况下，导出正交异性厚壁筒的状态方程。在沿筒轴方向任意分布的轴对称荷载下，给出叠层厚壁筒静力问题的精确解。此解满足所有弹性力学基本方程，包含了全部弹性常数，可满足任意精度要求。数值结果和ＳＡＰ５有限元解进行了对比。     

夹层圆柱壳振动的谱有限元分析

从哈密顿变分原理获得夹层圆柱壳的运动微分方程和边界条件,将谱有限元法用于夹层圆柱壳结构,推导出不同周向模态下夹层圆柱壳单元的动力刚度矩阵和隐式动力形状函数,分析长径比、径厚比、芯表厚度比、芯表模量比对固有频率和模态损耗因子的影响.研究表明:小径厚比、大长径比及大芯表厚度比有利于抑制夹层圆柱壳振动.     

A Hierarchical Finite Element for Geometrically Non-linear Vibration of Thick Plates

A p-version, hierarchical finite element for moderately thick isotropic plates is derived and free vibrations are studied. The effects of the rotatory inertia, transverse shear and geometrical non-linearity, due to moderately large displacements, are taken into account. The time domain free vibration equations of motion are obtained by applying the principle of virtual work, and are mapped into the frequency domain by the harmonic balance method. The ensuing frequency domain equations are solved by a predictor–corrector method. The convergence properties of the element, the influence of the plate's thickness and of the width to length ratio on the backbone curves and on the non-linear mode shapes are investigated. The first and higher order modes are analysed and results are compared with published results.     

流场有限元分析的并行计算

在流场有限元分离式求解法的基础上 ,导出了并行计算的算法流程 ,可利用并行计算机同时求解的相互耦合的流场描述非线性方程组 ,并在曙光 2 0 0 0并行计算机系统上成功实施 ,比之串行计算 ,较大幅度地提高了计算效率     

Secondary Instabilities of Wakes of a Circular Cylinder Using a Finite Element Method

This study investigates secondary instabilities of periodic wakes of a circular cylinder with infinitely long span. It has been known that after the wake undergoes a supercritical Hopf bifurcation (the primary instability) that leads to two-dimensional von Kantian vorlex street, the secondary instability occurs sequentially, which results in the onset of three-dimensional flow. Williamson (1996) has reviewed that the periodic wakes over a range of moderate Reynolds number from 140 to 300 are characterized by two critical modes. Mode A and Mode B, which are respectively associated with large-scale and fine-scale structures in span. In order to understand a sequence of bifurcation in transitional wake, in this paper, the stability of periodic Row governed by the linearized Navier-Stokes equations is analyzed by using the Floquet stability theory. By employing the finite elemental discretization with a fine mesh, the numerical results for both simulation and stability analysis have high spatio-resolution. The obtained stability results are in good agreement with experimental data and some relevant numerical results. By means of visualizations of the three-dimensionally critical flow structures. the existence of Mode A and Mode B is verified from the spatial structures in both the two modes.     

电磁接触问题的变分原理与有限元求解

电磁接触耦合作用的力学分析的难点是必须考虑电磁场以及由此引起的电磁力与可移动接触边界间的耦合作用，属于强非线性问题。本文给出接触面区域电磁场分析的处理条件，并进一步建立了两类变分方程，一类是电磁分析的变分泛函，其考虑了接触区域对结构电磁场的影响；另一类是二维电磁力学接触分析的参数变分原理，可以方便地对接触问题进行求解。数值结果验证了本文的理论与算法。     

多粗糙峰弹塑性接触的有限元分析

采用具有一定数目圆形粗糙峰的刚性表面对弹塑性半元限体进行压下的模型来模拟多粗糙峰接触,并用有限元法对该模型进行了弹生分析,揭示了我地接触区应力状态的影响规律,发现中心接触区的变莆主要受到一定数目邻近粗糙峰的影响,而处于较远自找影响较小,同弹性接触相比,在弹塑性接触过程中有更多的邻近粗糙对中心接触区发生作用,改变粗糙的间距、曲率半径和压下深度都会对其产生影响。     

定常流下动脉狭窄局部流场的有限元分析

本文利用有限元数值模拟对定常流下动脉狭窄的局部流场进行了系统研究。在数值模拟中求解非线性轴对称Navier-Stokes方程,并对不同狭窄率、不同雷诺数、不同狭窄形状下的流场速度分布、压力降分布和壁面剪应力分布进行了全面细致的分析和讨论。