飞机撞击建(构)筑物研究进展

飞机撞击重要建(构)筑物会导致灾难性后果。本文从试验研究、理论分析、数值模拟等3个方面对飞机撞击建(构)筑物的国内外研究现状,相关研究难点、需要注意的问题和研究方向及趋势进行总结,包括:缩比试验的系统和验证,飞机撞击力模型,撞击所致局部破坏计算公式,飞机和建(构)筑物的精细化建模,撞击所致振动特性,撞击荷载和火荷载对结构的耦合毁伤效应,一般模型和精细化模型、解耦和耦合方法以及不同数值模拟程序计算结果的对比分析等方面,以期为后续研究提供参考。     

用于模拟压电复合材料平面问题的边界点法

针对含规则形状夹杂的压电复合材料平面问题,将边界点法和重复相似子域法相结合,实现了一种用于含有大量圆形夹杂的横观各向同性压电复合材料的分析方法,并通过相应的计算模型求得压电复合材料的等效材料性质。数值算例表明该方法具有很高的精度和一定的可行性。由于边界点法具有高精度的特性以及对所有的内部夹杂边界进行离散,因此很容易将该文方法扩展应用到分析含任意形状夹杂的压电复合材料。     

基于四边形面积坐标的平面单元解析试函数法

在四边形面积坐标QAC-II的基础上,建立了弹性力学平面问题的面积坐标解析试函数方法.该方法使面积坐标理论和解析试函数法这2个并行发展的有限元方法的研究工具得以有机结合,克服了直角坐标解析试函数法整体坐标系带来的单元方向性问题.在此基础上构造了具有显式刚度阵的平面四节点单元AATF4和五节点单元AATF5, 这2个单元分别包含8项和10项试探函数,不需要增加内参位移场即可以精确模拟纯弯场,并克服了MacNeal梁的梯形闭锁问题.这2个单元的综合性能表明,面积坐标解析试函数是一个构造单元的有效工具.     

基于第二类四边形面积坐标的弹性力学纯弯解及MacNeal局限定理的破解

为了提高有限元的性能,弹性力学的解析解(齐次方程的通解)常常可用作有限元的试探函数。然而单元自由度数与完备的直角坐标解析解个数并不匹配,不完备的试函数会导致单元有方向依赖性。利用新型局部自然坐标——第二类四边形面积坐标QACM-II(S,T),给出了平面问题对应任意方向纯弯曲状态的应力函数解析解,即S3和T3的线性组合,并推导出了这两组应力函数对应的应力、应变和位移解析解。之后,利用QACM-II表示的解析解构造了非对称的平面4节点8自由度单元USQ4,该单元可以同时通过常应力/应变分片检验和纯弯测试,从而破解了MacNeal局限定理对平面低阶单元的限制。     

根据前列腺体积进行个性化穿刺活检诊断前列腺癌

目的:采用6点,10点,13点前列腺穿刺活检诊断前列腺癌,比较其对不同体积大小前列腺诊断的临床意义.方法:对195例直肠指检阳性和(或)前列腺特异性抗原(PSA)>4 ng/mm3的患者行B超引导下经直肠前列腺穿刺活检术.按前列腺大小分为两组:小体积组(前列腺体积≤40 mm3),大体积组(前列腺体积>40 mm3),分别对两组进行13点穿刺(其中包括6点及10点),依穿刺病理结果对比分析6,10和13点穿刺阳性率及意义.结果:195例患者中确诊为前列腺癌者71例(36.4%).在小体积组中,10点比6点阳性率增加16.7%(3/8)(P<0.05),而13点比10点阳性率仅增加5.6%(1/18)(P>0.05).在大体积组中,10点比6点阳性率增加18.9%(10/53)(P<0.05),而13点比10点阳性率增加15.1%(8/53)(P<0.05).所有患者均未出现严重并发症.结论:前列腺体积≤40 mm3选择10点穿刺方案,前列腺体积>40 mm3则采用13点穿刺活检术更合适.     

Characteristic equation solution strategy for deriving fundamental analytical solutions of 3D isotropic elasticity

A simple characteristic equation solution strategy for deriving the fundamental analytical solutions of 3D isotropic elasticity is proposed. By calculating the determinant of the differential operator matrix obtained from the governing equations of 3D elasticity, the characteristic equation which the characteristic general solution vectors must satisfy is established. Then, by substitution of the characteristic general solution vectors, which satisfy various reduced characteristic equations, into various reduced adjoint matrices of the differential operator matrix, the corresponding fundamental analytical solutions for isotropic 3D elasticity, including Boussinesq-Galerkin (B-G) solutions, modified Papkovich-Neuber solutions proposed by Min-zhong WANG (P-N-W), and quasi HU Hai-chang solutions, can be obtained. Furthermore, the independence characters of various fundamental solutions in polynomial form are also discussed in detail. These works provide a basis for constructing complete and independent analytical trial functions used in numerical methods.     

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.     

一个不闭锁和抗畸变的四边形厚板元

构造一个彻底消除剪切闭锁现象并且对网格畸变不敏感的四边形厚薄板通用单元RPAQ。在方法上有三个特点：第一,在厚板挠度和转角的试函数中,采用了合理匹配方案,从而在源头上彻底消除了剪切闭锁现象;第二,采用四边形面积坐标,以代替通常的等参坐标,从而使网格畸变时仍然保持高精度;第三,采用广义协调元做法,使协调条件的采用灵活多样,并保证单元的收敛性。进行了一系列数值例题测试,表明单元RPAQ能自动消除闭锁现象,在由薄板到厚板的不同情况下,在各种网格畸变的情况下,都能体现出良好的精度和数值稳定性。     

一种求三维弹性力学基本解析解的特征方程解法

提出了一种简单的推导各向同性材料,三维弹性力学问题基本解析解的特征方程解法．应用三维问题控制微分方程的算子矩阵,通过计算其行列式可得到问题特征通解所需满足的特征方程．将满足各种不同简化特征方程的特征通解,代入到微分方程算子矩阵所对应的不同的缩减伴随矩阵,可推导得出相应的三维弹性力学问题的基本解析解,包括B-G解、修正的P-N（P-N-W）解和类胡海昌解．进一步对各类多项式形式的基本解析解的独立性进行了讨论．这些工作为构造数值方法中所需的完备独立的解析试函数奠定了基础．     

原位低温下肾血流阻断肾实质切开治疗铸形结石23例

采用原位低温下肾血流阻断无萎缩无积水肾盂联合肾实质切开取石术治疗23例肾铸形结石,结果表明:20例全部取净结石,3例有残石;23例术后3个月IVP检查肾显影良好,血肌酐检查正常.本术式具有出血少,手术视野清晰,取石较彻底,对肾功能无损害的优点.