半解析板—梁超级元

本文构造了一种半解析板－梁超级元，它由板－梁超级弯曲元与板－梁超级平面元组合成。由于采用解析型的染函数作为超级元弯曲位移模式，因而这一超级元具有精度高、自由度少的优点。用超级元法对由大量板和梁构件组成的复杂结构进行整体分析、尤其是进行动力分析时，这一超级元是一种高效的单元，文中导出了这一超级元的全部列式。     

板问题混合变量等参Hamiltonian元的半解析解

本文给出板问题混合变量方程的一种半离散半解析方法－混合变量等参Ｈａｍｉｌｔｏｎｉａｎ元。该方法沿板厚方向未作任何有关位移和应力的人为假设，而是采用控制论中方法给出真解，所以可以求解任意厚度板问题。     

大跨板片空间结构的超级有限元分析

板片空间结构是一种新型的结构体系，它是以一系列小板为基本构件，通过适当组合形成的具有空间受力性能的结构形式。本文在对这类结构有限元分析的基础上，应用超级元分析的基本思想，对这类结构进行了分析，给出了这类结构超级元分析方法的基本公式。算例分析结果表明：与一般有限元法相比，超级元法大大节省了计算量，结点自由度下降了二个数量级，且分析结果和有限元法基本吻合，为这类大跨空间结构应用微机分析提供了一个新的方法。     

三维弹塑性问题的半解析解

1.前言半解析数值方法是一类在各科学计算与工程分析领域中有着广泛应用前景的新的计算方法,在各种工程力学分析中已有广泛应用。但这种方法目前只限于线性问题。很少有物理非线性问题结果,特别是三维问题。半解析元法综合了解析法与有限元法的特点,是比较适合于求解弹塑性问题的一种方法。由于它在空间离散中引入了解析函数,使其在空间上由三维降为一维数值问题(大约省二个数量级),使弹塑性分析也得以在一般微机上实现,为固体力学中三维弹塑性问题求解探索一条较为简便而实用的途径。本文探     

层合厚板混合状态Hamiltonian动力元及其半解析解

文中在时间方向采用Ｌａｐｌａｃｅ变换，给出了层合厚板动力学问题混合状态Ｈａｍｉｌｔｏｎ正则方程及其半解析法．该方法在层板平面内采用通常的有限元离散，而沿板厚方向采用状态控制方程给出解析解答．在层与层之间采用迁移矩阵法，给出层合板上下表面力学量之间的关系式．利用打靶法得到响应在象空间的一般解，然后再利用拉氏逆变换的数值解求出层合板的瞬时位移场和应力场．     

复合材料条形域问题混合状态Hamiltonian元的半解析解

给出了复合材料条形域问题的混合状态Ｈａｍｉｌｔｏｎ正则方程及其有效的半解析法。该方法不同于通常的半解析法，需先给出满足规则几何形状和简单边界条件的解析函数，利用Ｈａｍｉｌｔｏｎ矩阵的正交性质，采用控制论中的理论与方法后给出复杂几何形状和边界条件的解析函数，这样沿板厚方向就不需引入任何有关位移和应力的人为假设，从而引入了复合材料计算中剪切效应的影响，且发挥了Ｈ型方程的传递矩阵法优点，保证了层间位移和应刀的连续，建立了条形梁上下表面相变量之间的关系式，然后利用打靶法进行求解。     

复合材料条形域问题的混和状态Hamiltonian元的半解析解

本文给出了复合材料条形域问题混和状态Hamilton正则方程的一种强有力的半离散半解析解法,并给出了算例.     

厚壳三维分析的半解析解

本文对座标系三维弹性力学问题采用周向与径向解析,轴向离散的半解析数值方法。通过引入部分解析函数,将三维问题归结为一维离散化方程。这种方法能适应于一大类复杂的弹性力学问题,方法简单,计算工作量少。本文用这方法来分析厚壳的三维变形与应力规律,研究大厚跨比的强厚壳的三维弹性理论解,为建立可靠的强厚壳理论提供依据。     

稀加筋层合板弯曲问题的半解析法

本文研讨的是复合材料稀加筋层合板的弯曲问题。取一挠度级数表达式满足内部控制方程，并由此导出相应的变形及内力显表达式。挠度试函数中的未知知量将通过边界条件和筋条与板面接触处的挠度协调，ｙ向转角协调求得。文中用此法计算了几个例题通过分析与比较，说明了这方法的合理性，并得到了一些新的结果。     

解干扰力下平板动力响应的DQ半解析法

本文针对干扰力Ｆ（Ｔ，ｔ）－Ｑｓｉｎωｔ作用下圆形薄板的动力响应问题，提出了ＤＱ半解析法。该方法直接从控制秃分方程出发，在空间域采用ＤＱ法（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｍｅｔｈｏｄ），在时间域取级数，采用时域配点法得到求解位移场全部待定参数的线性方程组。解一次线性方程组即全域的动力响应位移场。     

锅炉炉墙板梁结构随机响应的边界元方法

锅炉炉墙可简化成板，梁的组合结构，在燃烧脉动的激励下会形成随机性的振动。本文提出了一种借助于边界元方法进行随机激励作用下正交各向异性板，梁组合结构动力响应计算的一般方法。文中首先导出各向异性板，梁结构动力问题的边界积分方程，进而得到用于随机响应计算的板，梁结构的频率响应函数矩阵。在此基础上可以求出板，梁结构上任意点响应的均方值。这一方法的有效性在文中电站锅炉实际算例中得到了验证。     

Shaft design: A semi-analytical finite element approach

This work deals with the practical use of semi-analytical finite elements in the machine design. The case of mechanical shafts is considered. The most usual loading condition characterized by the presence of axial, torsional, bending, and shear loads can be modeled by over imposing an axi-symmetric, an axi-antisymmetric and a harmonic load, corresponding to the first three terms of the Fourier series expansion, if semi-analytical plane finite element is used. A practical case is presented and the advantages, with respect to the three-dimensional approach in terms of computational time and accuracy for stress and displacement evaluation, is put in evidence.     

Some applications of semi-analytical finite element method in static and dynamic analysis of structures

In this paper a kind of semi-analytical finite element method based on the transfer matrix analysis of shells of revolution is briefly formulated. Some recent investigations on its application are presented: (1) a reanalysis algorithm for improving the accuracy of free vibration analysis; (2) a kind of semi-analytical ring element for the stress analysis of a curved pipe of the slender torus shell type.     

Formulation of a semi-analytical approach based on Gurtin variational principle for dynamic response of general thin plates

4 semi-analytical approach for the dynamic response of general thin plates which employes finite element discretization in space domain and a series of representation in time domain is developed on the basis of Gurtin variational principles. The formulation of time series is also investigated so that the dynamic response of plates with arbitrary shape and boundary constraints can be achieved with adequate accuracy.Project supported by the National Natural Science Foundation of China     

Dynamic response of underground structures by time domain SBEM and SFEM

The dynamic interaction problems of three-dimensional linear elastic structures witharbitrary shaped section embedded in a homogeneous,isotropic and linear elastic half spaceunder dynamic disturbances are numerically solved.The numerical method employed is acombination of the time domain semi-analytical boundary element method(SBEM)usedfor the semi-infinite soil medium and the semi-analytical finite element method(SFEM)used for the three-dimensional structure.The two methods are combined throughequilibrium and compatibility conditions at the soil-structure interface.Displacements,velocities,accelerations and interaction forces at the interface between undergroundstructure and soil medium produced by the diffraction of wave by an underground structurefor every time step are obtained.In dynamic soil-structure interaction problems,it isadvantageous to combine the SBEM and the SFEM in an effort to produce an optimumnumerical hybrid scheme which is characterized by the main advantages of the two methods.The     

半解析有限元法分析圆柱壳外压稳定性问题的研究

圆柱壳外压稳定性问题,采用半解析有限元法,周向使用解析型的三角函数,轴向使用离散型的插值多项式,使问题得到了简化,减小了自由度,提高了精度.     

功能梯度材料板件三维分析的半解析梯度有限元法

将半解析有限元与梯度有限元相结合,形成一种半解析梯度有限元来求解功能梯度材料板件问题。该方法兼有有限元法的适应性强、程序统一,半解析有限元法的节省单元与计算工作量,梯度有限元法的适应构件内部材料性能任意梯度分布等特点,并实现用一维数值计算给出构件三维分析结果。算例分析表明了方法的精度、功能与上述特点,充分揭示了功能梯度材料板件力学响应的三维形态。半解析梯度有限元法可推广应用到其他功能梯度材料面结构的各类分析中。     

Hamiltonian parametric element and semi-analytical solution for smart laminated plates

Based on the Hellinger-Reissner (H-R) mixed variational principle for piezoelectric material, a unified 4-node Hamiltonian isoparametric element of anisotropy piezoelectric material is established. A new semi-analytical solution for the natural vibration of smart laminated plates and the transient response of the laminated cantilever with piezoelectric patch is presented. The major steps of mathematical model are as follows: the piezoelectric layer and host layer of laminated plate are considered as unattached three-dimensional bodies and discretized by the Hamiltonian isoparametric elements. The control equation of whole structure is derived by considering the compatibility of generalized displacements and generalized stresses on the interface between layers. There is no restriction for the side-face geometrical boundaries, the thickness and the number of layers of plate by the use of the present isoparametric element. Present method has wide application area.     

基于Hamilton体系的辛半解析法在各向异性电磁波导中的应用

力学中的Hamilton体系使用对偶变量来描述问题,而电磁场正好有电场和磁场这一对对偶变量。本文将力学中的Hamilton体系应用到电磁波导问题。根据电磁波导的Hamilton体系理论,辛几何可用于任意各向异性材料。将横向的电场和磁场构成对偶向量,基于Hamilton变分原理做半解析横向离散,并保持结构辛体系。本文以各向异性材料电磁波导为例,求解了问题的辛本征值,得到了镜像线的色散曲线。