具有凹边的杂形板的弯曲

本文利用能量变分的极值原理并引入Heaviside函数,处理了多种具有凹边的杂形板的弯曲问题。给出多种杂形板的挠度模式和解此类板的算例。     

嵌入法解杂形板

提出一种求解杂形板的嵌入法，对杂形板进行了分析，解决了杂形板作用任意荷载时的弯曲问题。该方法在实际工程中具有一定的指导意义。     

两种非常规的板元列式方法

本文给出了非协调板元收敛的三个简单的充分条件,即有限元空间包含分片二次多项式、形函数在单元节点上函数值连续、形函数的法向导数的平均值在两个相邻的单元的交界面上连续。基于这些条件,讨论了两种板元列式方法。数值实验表明新板元对任意网格剖分都较快地收敛。     

一类高精度12参梯形板元的构造

利用双参数有限元方法的基本理论,通过对已有单元的改造,考虑由一般的四边形单元——梯形单元出发,通过坐标变换,构造出一类具有12个自由度的特殊梯形板元——矩形板元,并对其收敛性进行了分析,这放松了对剖分的要求.该板元的形函数空间中的形函数的次数在可能的选择中,次数较高,拓宽了应用范围,具有较强的实用价值.     

用动态有限元法计算加筋板固有频率

采用含有频率变量的形函数代替静态形函数求解结构的振动问题。在Przemieniecki动态有限元概念的基础上,分别构造了Timoshenko梁单元和任意四边形板单元的动态形函数阵并推得其刚度阵和质量法,应用动态有限元法计算加筋板的固有振动频率,结果表明动态有限元法比一般有限元法精度高,更适用于求解结构的动力响应问题。     

十二参能量正交三角形板元

构造了-个具有能量正交形函数空间的12参数三角形板元,其单元刚度矩阵由两部分组成:Ke=Krc Kh,其中Krc只和形函数空间的常应变模态有关,Kk由高阶模态决定.证明了它们对4阶问题在任何剖分形式下均收敛.其插值误差为O(h2),优于Bergan元.     

凹形层合板的弯曲

本文利用分区加权残数法分析了具有凹边的对称正交铺设层合板的弯曲问题,并给出了这类杂形板的挠度模式和解此类板的一些算例。计算结果表明,本文方法确实可行。     

多变量样条元法分析薄板的弯曲,振动与屈曲

本文以B_3样条函数来构造簿板的横向位移及多种内力的独立的场函数,应用二类变量广义变分原理导出多变量样条无法分析薄板弯曲,振动与屈曲的方程组。文中,对薄板的弯曲,振动与屈曲问题进行了数值计算,结果表明,精度高。     

十二参矩形板元的构造

本文利用有限元双参数法，构造了一类十二参矩形板元，通过广义分片检验，因此对四阶问题收敛，形函数空间的最后两个基函数采用一般函数加限制条件的形式。     

矩形薄板受端面载荷作用下的变形行为

利用铁木辛柯能量法研究了具有初始缺陷的薄板受端面载荷作用下的变形行为。针对典型边界状态，选定合适的位形函数，导出了总势能表达式及其一阶和二阶变分。并以方板作为特例讨论了屈曲行为及二次屈曲问题，同时还指出了外力势能对变形行为的影响。     

矩形薄板受端面载荷作用下的变形行为

利用铁木辛柯能量法研究了具有初始缺陷的薄板受端面载荷作用下的变形行为．针对典型边界状况，选定合适的位形函数，导出了总势能表达式及其一阶和二阶变分．并以方板作为特例讨论了屈曲行为及二次屈曲问题．同时还指明了外力势能对变形行为的影响．     

十二参能量正交矩形板元

用双参数法构造出一个具有能量正交形函数空间的十二参矩形板元,其单元刚度矩阵为对角块:Ke=Kπ+h,其中Kπ只和形函数空间的常应变有关,Kh由高阶模态决定,并证明了该单元关于四阶板问题是收敛的.     

Kirchhoff板弯曲问题的改进的复变量无单元Galerkin方法

基于改进的复变量移动最小二乘法,建立了Kirchhoff板弯曲问题的改进的复变量无单元Galerkin方法.相对于移动最小二乘法,改进的复变量移动最小二乘法采用一维基函数建立二维问题的逼近函数,提高了形函数计算效率.由改进的复变量移动最小二乘法建立Kirchhoff板的挠度逼近函数,根据Kirchhoff板弯曲问题的Galerkin弱形式建立离散方程,并应用罚函数法施加本质边界条件,推导了Kirchhoff板弯曲问题的改进的复变量无单元Galerkin法的公式.通过对4个典型算例进行计算和分析,说明了本文建立的Kirchhoff板弯曲问题的改进的复变量无单元Galerkin方法的有效性,并通过分析数值解的精度对本文方法中如何选取合适的基函数、权函数、影响域比例参数、节点分布和罚因子进行了讨论.数值算例说明了本文方法具有较好的收敛性和较高的计算精度.     

解决有限元半分析法中耦联问题的一个有效方法

本文以广义变分原理为基础,用样条函数或多项式与正弦函数乘积的级数形式逼近板的挠度函数,较好地解决了样条有限点法或有限条法中出现的耦联问题。     

含夹杂非均质材料的扩展有限元数值模拟

为了验证含夹杂非均质材料扩展有限元数值模拟的有效性,分别用扩展有限元法和传统有限元法模拟计算了一块含多个圆形夹杂的单轴受拉的板的位移场,并对模拟结果进行了对比分析.结果表明,通过水平集函数来表示夹杂材料的几何界面,利用富集函数来改进被界面切割的单元所在结点的形函数,网格剖分无需考虑内部边界,可大大减少数值模拟前处理的工作量.     

多分辨率四边形板壳单元有限元法

首先基于传统壳单元分节点形函数,通过对形函数关于坐标零点的延拓,形成基本全节点形函数;然后将此全节点形函数伸缩后在单元区域上进行平移,生成基函数系,即多分辨分析的简单而明晰的数学基,同时,该基张成了位移子空间序列,由此建立了带有分辨率常数的理性多辨分析的概念;并在此基础上,进一步构建了多分辨率四边形板壳单元及其有限元法,最后,通过算例验证,可以得到如下结论,传统板壳单元为单分辨率单元,为本文单元的一个特例;由于域内为全节点,所以本文建立的结构计算模型是整体化模型而不是传统的网格碎片化模型;本文的有限元法为理性多辨分析方法,其计算效率高于其他非理性多辨分析方法且可以完全统一其他的非理性多辨分析方法;结构数值分析清晰度的高低是由分辨率的大小决定的而非网格疏密;连续的全节点形函数为传统的节点总刚可由共同节点的单元刚度通过人工叠加组合方式而得到的这种处理方法提供了理论依据.     

正交异性钢桥面板局部振动计算的组合板梁单元法

针对大跨度钢桥中采用梯形加劲肋的正交异性钢桥面板,提出一种计算钢桥面板局部振动的组合板梁单元法.其中顶板用平板壳单元分析,梯形加劲肋视为板梁单元,两者的位移模式根据板与肋的变形协调关系建立.组合板梁单元的刚度矩阵通过能量变分原理得到,利用各子单元的形函数可以求得组合板梁单元的一致质量矩阵与一致荷载列阵,进而得到相应的有...     

多变量样条元法分析薄板的弯曲

本文应用双三次B样条来构造薄板的横向位移及多种内力的场函数,利用二类变量广义变分原理导出多变量样条元法分析薄板弯曲的系统方程。文中,对系列矩形板的弯曲,作了数值计算,结果表明,本文方法精度高。     

高精度能量正交三角形板元

构造出一类具有能量正交形函数空间的12参数高精度三角形板元,形函数空间采用一般函数加限制条件的形式,其能量模整体误差达到0(h2).     

残值法在弹性地基梁板分析中的应用

利用滑动最小二乘法构造近似函数，并以此作为加权残值法中的试函数；提出了构成该试函数中的基函数和权函数的选取原则；分析了形函数的特性；对试函数拟合原函数的效果进行了分析，进而提出了权函数及相应的影响半径的取值。采用配点法对Winkler地基和弹性半空间地基上的梁和板进行了数值计算，并与理论结果或其它数值方法进行了对比，采用总残值进行判断数值结果的准确度。结果表明，该试函数适用于多种边值问题，且精度较高。