薄板稳定和振动分析的精化九参数三角形单元

对精化三角形薄板单元分别按一致质量矩阵和一致几何矩阵进行振动和稳定性分析，结果表明该薄板单元在此类特征值问题中具有精度高，易于实施的优点。进一步又提出一种新的建立质量矩阵的方法（可称之为组合一致质量矩阵），并给出了变分依据。该方法中显著地提高求解振动频率的精度。     

薄壳结构的向量式有限元屈曲行为分析

基于向量式有限元三角形薄壳单元的基本理论,推导力控制法和位移控制法的基本原理及在向量式有限元中的处理方式,以实现薄壳结构的屈曲和后屈曲行为分析。在此基础上编制薄壳结构的屈曲计算分析程序,并通过算例验证。研究结果表明:所编制的向量式有限元薄壳单元程序可以用于薄壳结构的静、动力屈曲和后屈曲分析,验证了理论推导和所编制程序的有效性和正确性。无需进行特殊处理,采用位移控制法可有效越过屈曲极值点,跟踪获得薄壳结构大位移大转动、屈曲及后屈曲运动变形的全过程。     

机床结构件静、动特性的有限元法计算研究(二)

本文主要在[1]的基础上,进一步研究用不同形态的单元(三角形单元和矩形单元)来作机床结构件的静态和动态特性计算,从计算结果分析单元形态与收敛速度的关系并进行理论分析。其次,探讨薄壳类型的机床结构件的计算模型,通过计算研究,提出若干看法。     

C型波纹管的非轴对称自振频率

C型波纹管是一种重要的柔性连接和补偿元件。为了了解波纹管的动力学特性 ,基于 Novozhilov薄壳理论 ,用有限元法建立了 C型波纹管非轴对称自由振动的广义特征值问题。选取两结点非协调曲边旋转壳单元作为离散单元 ,解决了 C型波纹管因子午线曲率有突变而在求解上造成的困难 ,将所有相关变量沿其环向进行了 Fourier展开 ,得出了任意子午线形状的波纹管在任意环向谐波时的特征值 ,并对两种端部条件下的 C型波纹管进行了特征值分析     

正交各向异性薄板屈曲和受到中面力时的横向振动特征值

高精度三角形弯曲板单元用于正交各向异性薄板屈曲和振动分析，计算出不同正交异性材料、不同弹性主方向方板在不同支承条件及复杂中面力作用下的屈曲荷载及中面力大小从零到屈曲荷载时方板振动频率。     

正交各向异性开孔薄板屈曲和受到中面力时的横向振动特征值

用六结点平面三角形单元计算正交各向异性开孔薄板中面荷载下各单元线性的中面力分布，并用高精度板弯曲单元计算屈曲临界荷载及有中面力时的横向振动特征值，得到开孔大小、材料性质、弹性主方向、约束条件、中面荷载类型对屈曲临界荷载及横向振动特征值影响的规律     

非对称正交圆柱形薄壳岔管的应力分析

本文是针对“8.16”工程的低压内缸——在内压作用下非对称正交柱壳岔管的强度设计问题。从弹性薄壳总能量形式出发。按照“薄壳理论”一书的分析方法,探讨了弹性薄壳强度问题的泛函形式,采用有限元混合法分析弹性薄壳的混合单元的性质矩阵一般形式及边界条件。对具体工程,使用上述理论所编的计算机程序,于709机上进行了强度计算,并与实物模型电测试验进行了对比,结果是满意的。现已设计投产。     

一种耦合算法的三维弹性空腔声振特性分析

针对三角形单元边界适应性强、位移插值简单、自由度低的特点,利用面积坐标构造了平板三角形单元位移插值函数,以对平板进行了动力学建模分析。此后,为了对三维弹性空腔声振问题进行较高精度的数值分析,弹性板采用三角形单元进行离散处理,而声腔域使用了在声学问题上具有精度高的光滑有限元方法建模。充分考虑结构和声场的耦合作用,建立了该类结构声振分析的一种新模型,并分析了弹性空腔声振特性。通过数值计算对比表明,这种耦合模型计算规模较小、计算结果精确,可进一步应用于形状更复杂的三维弹性空腔声振特性分析中。     

二维空间的Stokes问题的混合有限元分析

本文将给出二维空间的Stokes问题的三角形单元的一种新的二阶混合有限元法。     

饱和磁场问题的有限元方法研究

论述了求解饱和磁场非线性问题的有限元方法。提出了一种能量泛函的改进措施，更加合理地处理各种边界形状，使三角形网格单元的大小可任意选择。对于重要的部位（通常系铁磁材料），可根据需要将单元取得小且密集，而其他一般的部位，单元取得大而疏，以降低单元数量。     

基元模数与组合多面体外接球半径的几何关系

网壳结构作为曲面形的网格结构,兼有杆系结构和薄壳结构的固有特性。随机法组合多面体球面网壳结构在国内还很少见,既没有理论作指导,更没有实际经验可以借鉴。在这种情况下,提出的组合多面体理论和组合多面体变体理论,为随机法单层球面网壳的几何构型设计提供了依据。随机法组合多单层球面网壳的半径与其组成单元的基元模数、单元中正五边形的边长存在着一定的几何关系,了解基元模数与组合多面体外接球半径之间的关系,对随机法组合多面体各参数的计算有着非常重要的意义。     

复合材料板锥网壳结构的受力性能分析

研究了复合材料板锥网壳结构的受力性能,采用ANSYS有限元软件对复合材料板锥网壳结构进行线弹性静力分析、极限承载力(整体稳定)分析和局部屈曲分析,着重研究复合材料层合板在板锥网壳结构中的应用情况,总结其受力性能的规律,确定复合材料板锥网壳结构的主要设计控制因素,得出了在复合材料板锥网壳结构中,主要设计控制因素是层合板的局部屈曲等可应用于工程实践的重要结论.     

加筋壳体及块体组合结构的有限元分析及程序

本文采用改进的等参壳元和偏心等参梁元求解由块体、加筋壳体组成的组合结构,为这类组合结构的分析找到一种灵活实用的方法。算例证明方法和程序是有效的。     

正多边形幕结构计算理论研究

在已有的四边形幕结构设计计算理论的基础上,以承受正则荷栽的正六边形幕结构屋盖为例．分析了正多边形幕结构的受力机理,提出了在均布荷栽作用下的正多边形幕结构内力的实用计算方法,与有限元分析结果对比,吻合较好。     

旋转对称壳体温度场的有限元分析

提出一种适合于分析旋转对称壳体温度场的壳体温度单元。此种单元假设温度沿厚度方向的变化可以用二次函数表示，从而精确地满足内外壁的各类边界条件；温度沿子午线方向的变化采用一般的插值函数表示、利用多点约束方程实现和旋转对称体单元的联结。由此建立的有限元分析的表达格式在数据准备和计算机运算时间上与现行算法比较都有很大程度的节省。实际算例表明此种单元的精度也是很好的。     

旋转对称多层壳体的温度场分析

提出一种适用于分析旋转对称多层壳体温度场的壳体单元。此单元假设温度滑厚度方向的变化可以用分段连续的二次函数表示，从而精确地满足内外壁的各类边界条件以及各层间的温度和热流连续条件；温度沿子午线方向的变化采用一般插值函数表示，由此建立的有限元分析表达式在数据准备和计算机运算时间上与现行算法比较有很大程度的节省。实际算例表明结果能精确描述层间连续条件，同时保证了足够的精度。     

FINITE ELEMENT SIMULATION OF FABRIC CANTILEVER TEST

The present paper describes the application of the finite element technique to simulate large fabric deformations in the case of a rectangular cantilever. The fabric is simulated using a degenerated isoparametric curved shell element with 8 nodes. The cantilever is considered as a special case of a three dimensional shell structure. The finite element formulation takes into account nonlinear material properties of fabrics. Simulation of woven fabric cantilevers is made and the results are compared with the test results to examine the effectiveness of the finite element approach.     

带旋转自由度的四边形平板壳单元

基于Kirchhoff假设,运用广义协调技术,将线位移和转角位移相互独立的位移场引入面内旋转自由度,构造出任意四边形4节点24自由度的平板壳单元;运用U.L.列式,建立了该单元的切线刚度矩阵.算例表明,该单元在板壳结构几何非线性分析中具有良好的精度,且能很好地解决梁单元和板壳单元的连接过渡问题.     

双曲壳结构复合材料的热临界屈曲温度分析

以双曲壳结构复合材料为研究对象,利用有限元Block-Lanczos研究分析法对复合材料层合双曲壳结构在温度场下热屈曲行为进行研究,并研究了复合材料层合双曲壳铺层厚度、边界条件、纤维方向等对临界屈曲温度的影响。结果表明:在均匀温度场下复合材料层合双曲壳临界屈曲温度与边界条件、铺层厚度、纤维方向有密切关系并成一定规律分布。通过对复合材料双曲壳结构的热屈曲性能分析,为复合材料结构设计和实际工程应用提供了一种有效的分析及建模方法。     

压力容器的优化设计

本文对板、壳、梁组合结构的各种组合形式进行了归纳和探讨，并编制了该类结构的有限元分析及以最轻重量为优化目标的结构优化设计程序，通过多个实例的计算，结果令人满意。