各向异性柱体扭转的充分必要的边界积分方程

本文列出各向异性柱体扭转问题无量纲化后的有关方程的边界条件推导和验证了基本解，并指出一些书中基本解列式有误＾［９－１１］，列出了充分必要的边界积分方 程，进行了数据计算，并与习用的边界积分方程所得结果进行了比较，表明在退化值附近，习用的边界积分方程所得的边界剪应力会出现巨大的误差，扭转刚度的误差则要小得多，而充要的边界积分方程计算的结果则如终保持良好的精度，再次显示了它的优点。     

柱体扭转问题的电模拟

对柱体扭转问题进行研究的数学模拟方法,历来有薄膜比拟、阻容网、电解槽模拟等.与这些相比,本文推荐的导电纸泊松场模型(以下简称"模型")将更简单经济.     

用伪应力函数法求解幂硬化材料柱体的扭转问题

本文引用伪应力函数使得幂硬化材料的任意形状等截面柱体和变直径圆截面柱体扭转问题的定解方程具有弹性柱体扭转问题的相应形式,从而可用类似于求解弹性柱体扭转的方法或直接利用已知的弹性解答求解对应的幂硬化材料柱体的扭转问题,本文用这种方法求得了幂硬化材料椭圆截面柱体及含球形空腔的圆轴扭转问题的解析解。     

用伪应力函数法求解幂硬化材料柱体的扭转问题

本文引用伪应力函数使得幂硬化材料的任意形状等截面柱体和变直径圆截面柱体扭转问题的定解方程具有弹性柱体扭转问题的相应形式,从而可用类似于求解弹性柱体扭转的方法或直接利用已知的弹性解答求解对应的幂硬化材料柱体的扭转问题,本文用这种方法求得了幂硬化材料椭圆截面柱体及含球形空腔的圆轴扭转问题的解析解。     

截面含切口圆柱体自由扭转的弹塑性分析

对于截面含切口圆柱体的弹塑性自由扭转问题的分析,可按受力特点分为三个阶段:全弹性阶段、全塑性阶段和弹塑性阶段.每一阶段对应的分析方法不同,其中,在全弹性阶段可以采用有限差分法分析;在全塑性阶段可以按沙堆比拟的方法采用等倾曲面模拟;弹塑性阶段可以结合上述两种方法的结果和思路进行分析.利用差分法可以求出自由扭转截面内各离散点应力函数φ的数值解.本文推导了自由扭转的应力函数φ与J积分之间的关系,得出了自由扭转的应力函数与Ⅲ型裂纹的J积分之间的关系式.数值计算结果验证了本文方法的有效性和精确性.     

圆柱形界面相裂纹在扭转载荷作用下的动态断裂

本文研究了位于界面相中的圆柱形界面裂纹的扭转冲击问题.采用Laplace、Fourier变换和位错密度函数将混合边值问题转化为求解Cauchy核奇异积分方程,利用Laplace数值反演技术计算了动态应力强度因子.讨论了材料特性和结构的几何尺寸对动态应力强度因子的影响.结果表明,随着界面相厚度的增加,无量纲化的动态应力强度因子减小.当裂纹靠近剪切弹性模量大的材料时,无量纲化的动态应力强度因子增大,反之减小.界面相两侧不同的材料组合对裂尖动态应力强度因子的影响是随着剪切弹性模量和质量密度的比值的增加而减小.界面相中裂纹长度对裂尖动态应力强度因子的影响比其他因素的影响大.     

含中心裂纹任意截面柱体扭转时的应力强度因子计算

本文提出了一组应力函数,采用边界配置方法计算了含中心裂纹不同截面形状柱体扭转时的应力强度因子。有关椭圆截面柱体的算例表明,本文方法具有良好的精度。同时,文中给出了圆、椭圆和矩形等不同截面柱体的计算结果。     

弹／粘塑性柱体扭转问题的位移解

利用位移通解，讨论了柱体的弹－粘塑性扭转问题     

杂交应力通用壳元的模式优化

文章把杂交元的优化设计原理用于厚薄壳问题,构造了正交曲线坐标系中的Mindlin型四节点二十自由度壳元。该元通用于各种厚度、任意形状的深壳和扁壳,构造简单,精度较高且没有自锁现象。     

电磁波导的奇异元与对偶有限元分析

基于电磁波导的对偶变量变分原理以及Hamilton正则方程,将含有奇异性的电磁场问题导入Hamilton体系下进行分析,通过分离变量及共轭辛本征函数向量展开法,构造出可以表征电磁场奇异性的奇异解析元。奇异元的采用克服了普通单元处理含有导电劈和介质楔的波导问题的困难,同时能够方便地与电磁对偶元相结合,保持了有限元方法的灵活性,具有较高的精度。     

Comparison of finite element methods for the St. Venant equations

Finite element schemes for hyperbolic systems are applied to the St. Venant equations for one-dimensional, unsteady, open channel flow. The comparative performances of the characteristic-dissipative-Galerkin, Taylor-Galerkin and least squares finite element schemes are assessed by means of linear Fourier analysis and solution of idealized non-linear wave propagation problems. Of particular interest is the behaviour of these schemes for the regressive wave component in both subcritical and supercritical flows. To assess the quality of the basic solution, the methods are compared without any additional artificial diffusion or shock-capturing formulations. The balanced treatment of both wave components in the characteristic-dissipative-Galerkin method is illustrated. Also, the method displays little sensitivity to parameters variations. The Taylor-Galerkin scheme provides good solutions, although oscillations due to wave dispersion and minimal diffusion of the regressive wave are displayed. Also, this method is somewhat sensitive to the time step increment. The least squares method is considered unsuitable for unsteady, open channel flow problems owing to its inability to propagate a regressive wave in a supercritical flow.     

A GROUP OF ISOPARAMETRIC ELEMENTS SUITABLE FOR ST．VENANT’S TORSION OF A BAR WITH CRACKS

ＡＧＲＯＵＰＯＦＩＳＯＰＡＲＡＭＥＴＲＩＣＥＬＥＭＥＮＴＳＳＵＩＴＡＢＬＥＦＯＲＳＴ．ＶＥＮＡＮＴ’ＳＴＯＲＳＩＯＮＯＦＡＢＡＲＷＩＴＨＣＲＡＣＫＳＦａｎＸｉｕｃｈａｎｇ（范秀昌）ＷｕＹｕｅｍｉｎｇ（吴月明）（ＴｉａｎｊｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅ...     

A precise singular finite element for crack analysis

The multi-variable finite element algorithm based on the generalized Galerkin’smethod is more flexible to establish a finite element model in the continuum mechanies.Byusing this algorithm and numerical tests a new singular finite element for elasto-plasticfracture analysis has been formulated.The results of numerical tests show that the newelement possesses high accuracy and good performance.Some rules for formulating amulti-variable singular finite element are also discussed in this paper.     

齿轮接触有限元分析

通过接触仿真分析研究了通用接触单元在轮齿变形和接触应力计算中的应用。建立了一对齿轮接触仿真分析的模型，并使用新的接触单元法计算了轮齿变形和接触应力，与赫兹理论比较，同时也计算了摩擦力对接触应力的影响。计算分析了单元离散、几何、边界范围与加载或约束处理方式的误差，建立了一个计算轮齿变形和接触应力的标准，说明了新的接触单元法的精确法、有效性和可靠性。     

有限元边坡稳定分析方法及其应用

本文介绍了一种基于有限元应力分析的边坡稳定评价方法,讨论了边坡稳定安全系数定义的物理意义,介绍了搜索最危险滑动面的广义数学规划命题和模式搜索方法,同时给出了该方法的计算结果与其它方法计算结果的对比算例以及该方法的应用实例。     

Boundary element method to solve torsion problem of cracked cylinder

Separating the discontinuous solution by use of the single crack solution, together with the regular solution of harmonic function, the torsion problem of a cracked cylinder is reduced to solving a set of mixed-type integral equations and its numerical technique is then proposed by combining the numerical method of singular integral equation with the boundary element method. Several numerical examples are calculated which will be useful to engineering practice. The method proposed is characterized by its fine accuracy and convenience for using, which can be extended to the cases of multiple crack.The project supported by National Natural Science Foundation of China.     

光滑拉伸试件中不同初始形状孔洞长大的有限元模拟

本文对具有不同硬化指数（ｎ＝０．０５，ｎ＝０．１，ｎ＝０．２）的幂硬化材料的光滑拉伸试样的拉伸变形过程进行了有限元模拟，通过有限元计算和经Ｂｒｉｄｇｍａｎ修正分别得到了试样变形过程中心部应力三维度随应变的变化情况；在此基础上运用控制体胞宏观应力三维度的方法，对含不同初始形状孔洞的体胞模型进行了有限元分析，计算结果表明：（１）孔洞初始形状和材料硬化特性对试样的拉伸破坏过程有重要影响；（２）Ｂｒｉｄｇ     

复合材料层合圆柱壳的有限元分析

本文根据Reissner-Mindlin型的全局位移场(一阶和三阶)，应用有限元预测一修正法，数值计算和分析了机械载荷作用下复合材料层合圆柱壳的挠度和横向剪应力。首先按照一般的有限元分析过程(没有引入剪切修正系数)计算出层合圆柱壳的挠度预测值；然后利用Lagrange插值构造横向剪应力的一般形式，使得满足层间连续和表面上为零的条件，通过最小二乘法拟合三维应力平衡方程获得横向剪应力；最后在单元上计算和引入剪切修正系数，再经过有限元分析计算出层合圆柱壳的挠度修正值。数值计算结果与三维线弹性解的比较表明，挠度修正值和横向剪应力的精度是十分满意的。     

A new hybrid stress element method for the analysis of elastoplastic solids

Based on a modified Hellinger/Reissner variational principle which includes the equivalent stress, equivalent plastic strain and non-conforming displacement increments as independent variables, a quadrilateral isoparametric hybrid stress element for the analysis of elastoplastic problem is proposed. By this formulation, the yield criterion and flow rule are satisfied in an average sense and greater accuracy can be obtained by using non-conforming displacement. A numerical example is presented to show that the present model has high accuracy and computational effectiveness.This project is supported by the Natural Science Foundation of the State Education Commission.