UNIFORM SUPERAPPROXIMATION OF THE DERIVATIVE OF TETRAHEDRAL QUADRATIC FINITE ELEMENT APPROXIMATION

In this paper,we will prove the derivative of tetrahedral quadratic finite element ap-proximation is superapproximate to the derivative of the quadratic Lagrange interpolant of the exact solution in the L^∞-norm, which can be used to enhance the accuracy of the derivative of tetrahedral quadratic finite element approximation to the derivative of the exact solution。     

新型整体-局部高阶剪切变形理论及层合板精化三角形单元

基于整体-局部位移方法,建立了一种高阶剪切变形理论。整体位移部分采用的是Reddy理论的位移模式（1984）,局部位移为LIXY等（1997）建立的1,2-3理论的局部函数。这一理论使满足自由表面条件的Red@理论进一步满足层间位移、应力连续,同时有效减少了1,2—3理论的未知数个数。基于此理论深入开展了有限元法研究,建立了满足C^1连续条件的精化三节点三角形单元（每个节点参数为9个）。计算结果表明：建立的精化单元能准确计算整体位移和层间应力。     

内部压力作用下矩形板中源于椭圆孔的分支裂纹应力强度因子的一种数值分析

应用一种边界元方法来研究内部压力作用下矩形板中源于椭圆孔的分支裂纹。该边界元方法由Crouch与Starfied建立的常位移不连续单元和笔者最近提出的裂尖位移不连续单元构成。在该边界元方法的实施过程中,左、右裂尖位移不连续单元分别置于裂纹的左、右裂尖处,而常位移不连续单元则分布于除了裂尖位移不连续单元占据的位置之外的整个裂纹面及其它边界。本数值结果进一步证实这种数值方法对计算有限大板中复杂裂纹的应力强度因子的有效性,同时该数值结果可以揭示裂纹体几何对应力强度因子的影响。     

全长锚固锚杆锚固单元力学性能实验研究

锚固单元的传力特性是影响全长锚固锚杆支护能力的重要因素。由于锚固单元界面构成复杂,本文主要考虑锚杆与粘结材料及其界面的力学特性,开展锚固单元界面剪切力学实验研究。实验结果表明,砂浆强度直接影响界面的峰值强度和剪切刚度;采用相同强度砂浆,界面的峰值强度、剪切刚度和残余剪切强度都与法向应力成正比;在相同法向应力作用下,剪切速率增加引起峰值剪切强度增大,但对残余剪切强度影响较小。依据实验剪切应力–位移曲线将锚固单元与岩石间界面的解耦过程分为“峰前–软化–滑移”三阶段,非连续变形分析方法数值模拟结果表明,加载初期的损伤主要受粘结材料抗拉强度的影响,临近峰值阶段与粘结材料张剪混合破裂相关;软化阶段和滑移阶段主要受粘结材料剪切特性和颗粒形状的影响;引入实验所获得的三线滑移模型曲线到全长锚固锚杆模型,模拟拔出数值实验结果表明较快拔出速率将影响锚杆变形能力。     

波纹板结构动力学建模及其自由振动特性分析

波纹板结构是高速列车中较为常见的型材结构,因其具有轻质、高强度和高稳定性等一系列优点,所以广泛应用于车体结构轻量化设计。首先,基于一阶剪切变形理论和中厚壳(圆弧壳)理论,采用微分求积有限元法(DQFEM)建立一般边界条件下五自由度波纹板结构的通用动力学分析模型;紧接着对五自由度波纹板结构动力学模型进行收敛性验证,确定最佳微分节点数和惩罚因子的取值;然后,采用有限软件(ABAQUS)验证了建立模型的准确性;最后根据已建立模型,研究波纹板结构参数对其振动特性的影响。结果表明,波纹板结构厚度和固支边界条件会增加其固有频率,提高波纹板结构的稳定性,使得共振频率向高频移动;增加波纹板结构长度、参与耦合圆弧壳半径和参与耦合圆弧壳弧度会降低其固有频率,使得共振频率向低频移动。     

面向复杂几何模型的并行四面体网格生成方法

面向大规模工程计算等数值模拟领域,提出了一种支持复杂几何模型的大规模四面体网格并行生成方法。该方法以复杂几何模型作为输入,首先采用串行网格生成方法生成初始四面体网格,然后通过两级区域分解方法将初始网格分解为多个子网格并分配到相应的进程中,进程间并行地提取出子网格的表面网格,并基于几何模型对面网格进行贴体加密,最后对加密后的面网格采用Delaunay方法重新生成四面体网格,该方法可以更好地适应高性能计算机体系结构,较好地克服了并行方法中并行性能和网格质量不能兼顾的问题。对三峡大坝模型进行测试和验证,证明该方法具有良好的并行效率和可扩展性,可以在数万处理器核上并行生成数十亿高质量四面体网格。     

水分子辅助的一碳单元转移机理的密度泛函研究

The one-carbon unit transfer reaction catalysed by glycinamide ribonucleotide transformylase（GARTfase）is a key step in the de novo purine biosynthetic pathway. In order to give a theoretical research of the assumption from the experiments,the water-assisted mechanism in GAR Tfase catalysed one-carbon unit transfer reaction has been investigated by a Density Functional Theory method,B3LYP,at 6-31G* basis level. There are two possible reaction channels for the whole reaction,one is concerted（path a）and the other is stepwise（path b）. The water molecule serve as a bridge to connect the proton donor to the proton acceptor. All the transition states in both paths have a six-membered ring in their structures due to the joint of the water molecule. The calculations show that the latter is preferable to the former due to the lower energy barriers. The results have verified the presumption from experiments,and proved that the joint of a water molecule can relax the strong strain in the unstable system,so it is propitious to the whole reaction.     

单元整体教学的一次尝试——“勾股定理(第1课时)”的课堂实录

新课标指出,数学教学需要推进单元整体教学设计,体现数学知识之间的内在逻辑关系,加强学习内容与核心素养表现的关联,促进学生对教学内容的整体理解和把握,逐步培养学生的核心素养.本文中基于一线教师的视角来尝试单元整体教学,以苏科版八年级上册“勾股定理”起始课的课堂教学实录及评析,体现单元整体教学理念.     

深度学习下高中物理大单元主题教学实践探究

大单元主题教学实践是一种整合性的学习方式,能够实现高中物理的深度学习,避免了高中生将学习停留在教学的浅层面。在深度学习视角下的高中物理大单元主题教学中,教师需要根据高中生的物理学习经验、基础、能力为起点,利用深度学习指导大单元主题教学的开展,进行高阶的、具有思维能力的教学,来展开物理教学实践[1]。这就意味着高中的物理教师需要贯彻与执行有关于深度启发学生思维能力的教学方式,并跳出单个的知识点和教学实践,以学生为中心,建立教学内容之间的结构关联,帮助物理学习从纵深化的方向发展,以此获得整体性的学习感受与体验,实现高中物理高效课堂的构建。     

基于大单元教学的初中物理家庭实验作业探索

家庭实验这种教学模式主要是以学生自主学习为主,是当前初中物理教学中的一种重要教学方法。家庭物理实验不会受到课堂时空限制,可以在生活中发现物理现象,将课本知识与生活相接轨,对于学生自身探究意识以及科学素养提升十分重要。大单元教学作业设计,能将课时作业与家庭实验进行有机结合,让学生从生活中学习初中物理知识,对于学生自身探究意识提升十分关键,还能有效提升学生自身科学素养。