微分求积单元法计算应力强度因子

采用微分求积法(DQM)建立平面应力板单元,并给出了详细的公式和分析过程。编写了程序并将其用于断裂问题分析,用程序求得裂纹张开位移,结合位移外推法得到应力强度因子。所得结果与理论解比较表明:使用微分求积单元法(DQEM)求解应力强度因子方便可行,计算精度较高。本文研究进一步拓展了微分求积法的应用范围。     

二元函数的全微分求积问题

在总结分析已有的几种二元函数全微分求积的方法的基础上给出了一种新的求积方法——拆微分法,并作了比较。     

洪水冲击流动管道基于DQM的临界长度研究*

针对洪水冲击含有内流流动的管道时所形成管跨的危险临界长度的研究问题,介绍了微分求积法的原理、适用条件及其用于有限元运算的优势。分析了洪水作用下管道的激振频率、固有频率、共振条件,以及内流对于管道动力特性的影响。针对管内流动与管外洪水冲击对于管道的作用,建立了内、外流共同作用下的管道动力控制方程,并基于微分求积法（DQM）进行了求解。该方程既可用于稳定流动也可用于不稳定流动,同时考虑了洪水冲击及内部流动,具有较广的适用性。通过该方程可以计算出洪水冲击下所形成管跨的危险长度。通过一条实例管道分析得到,对于洪水冲击下的管道问题应该考虑内外流的共同作用,且内流的速度、压力、密度都会对管跨长度产生影响,这些结论对于现场实际或设计均极具参考意义。     

求解粘弹性饱和土隧道频域响应的DQEM

用微分求积单元法研究了粘弹性饱和土隧道的频域响应问题.首先,基于饱和多孔介质混合物理论,分别建立了频域内隧道耦合系统中粘弹性饱和土和粘弹性衬砌的控制方程,给出了耦合系统的边界条件以及饱和土和衬砌连接面上满足的连接条件.其次,发展了求解该耦合系统的微分求积单元法,利用微分求积单元法,在频率域内对耦合系统的数学模型进行了离散,并利用Newton-Raphson迭代法得到了系统的数值解.最后,对耦合系统的频域响应进行了分析,考察了参数的影响,同时也验证了数值方法的有效性.     

微分求积法在常微分方程教学中的应用

讨论了微分求积法在二阶常微分方程教学中的应用。基于微分求积法基本思想,将二阶常微分方程两点边值问题转化为高斯消元法求解线性代数方程组问题。通过3个教学实例,验证了微分求积法在教学过程中求解线性和非线性二阶常微分方程的精确性,让学生体会到求解方法的多样性。     

基于四元函数全微分求积研究

介绍了四元函数的全微分求积的4种不同方法:即空间曲线积分的求法、不定积分求出原函数的方法、全微分方程的分部微分法中的凑微分法和拆微分法.     

弹性地基上梁的GDQ振动分析

弹性地基上梁的振动问题求解一直受到工程界的广泛关注。本文应用广义微分求积法(GDQ)对弹性地基上梁进行动力分析，求出其前5阶固有频率，并与用微分求积单元法(DQEM)和有限元法(FEM)的计算结果进行对比，结果表明GDQ计算工作量小而精度高。     

基于三元函数全微分求积研究

介绍三元函数的全微分求积的4种不同方法:空间曲线积分的求法、不定积分求出原函数的方法、全微分方程的分部微分法中的凑微分法和拆微分的方法,并用实例证明了4种方法的可行性.     

梁的轴力非线性静力问题的进一步研究

采用微分求积法(Differential Quadrature Method)和广义微分求积法则(Generalized Differential Quadrature Rule)分析了轴力影响不可忽略时简支梁的非线性静力问题,求出了问题的数值解．列出了两种不同的微分方程,其中GDQR用来求解四阶微分方程,DQ用来解二阶微分方程,并分别采用牛顿-拉弗森法和一般迭代法求解,结果表明这两种方法都比较有效,且各有所长,进一步说明了微分求积法在求解非线性微分方程方面的优势,验证了所得结果的正确性．     

软芯夹层圆环板的面内自由振动分析

基于线弹性体理论,得到各向同性材料软芯夹层圆环板面内自由振动的控制微分方程。采用微分求积法(DQM)对软芯夹层圆环板面内自由振动的特征方程及其边界条件在节点上进行离散,研究了其面内自由振动的无量纲频率特性。求解过程使用MATLAB编制的程序进行计算。结果表明:不同边界条件及几何参数对软芯夹层圆环板无量纲频率均有影响,同时也说明微分求积法能有效求解软芯夹层圆环板的面内自由振动问题。本文的研究为求解此类问题的低阶、高阶振动频率提供了一种简便有效的数值方法。     

解变截面梁大挠度振动的DQE法

以一种改进的DQ法（DQE）解大挠度振动问题。这种方法克服了原始的DQ法难以处理截面变化而引起的奇异性的缺陷，求解出的变截面梁非线性振动频率与已有结果相当一致。这进一步显示出DQ法在求解非线性问题及带有奇异性问题上的潜力。     

复杂载荷下梁弯曲问题的微分求积法应用研究

文章直接从细长梁的小挠度弯曲控制微分方程出发,利用微分求积法(DQM),沿梁的轴线把梁在空间域离散成若干个点,对每一点都可得到一关于各离散点挠度的DQ方程,从而得到关于求解全部离散点挠度的线性方程组,求解该方程组即可得到各点挠度,再由高阶Lagrange插值即可得到全域内的位移场。     

基于积分求导法的高速集成电路互连系统的规模缩减

基于积分求导法（DQM）模型，研究了含传输线的线性电路的规模缩减，提出了快速高效的近似分析方法；消除了以往的基于Krylov子空间技术的缩减方法使用范围的限制，使之可以用于分析包含任何传输线的电路。     

微分求积法分析弹性支承输流管道的稳定性

微分求积法是一种用于求解边值/初值问题的有效方法,与其他数值方法相比,具有原理简单、计算量少、易于编程实现、精度令人满意等特点.将此算法推广到具有弹性支承输流管道的稳定性分析,通过算例的分析对比说明DQM用于分析流固耦合输流管道的动力特性具有独特的优点.在此基础上,研究了一般端部条件下输流管的稳定性问题,分析了弹性支承系数对管道稳定性的影响,得到了对输流管道的设计及可靠性分析具有工程参考价值的若干初步结论.     

微分求积方法在弹性力学空间轴对称问题中的应用

在简单介绍微分求积方法（DQ方法）基本原理的基础上,给出了线性弹性力学空 间轴对称问题在静态和自由振动两种情况下的DQ离散化方程,并进行了数值计算.考察了网 格点的不同取法对计算结果的影响,同时,也将所得的结果与有限元方法的计算结果进行了 比较.可以看到,DQ方法具有节点少、精度高、计算量小和收敛快等优点.     

利用微分求积法分析静态圆柱板

传统的空间状态法较难分析边界条件为一对边简支而另一对边任意约束的圆柱板。为此,本文利用微分求积法建立该边界条件的三维静态圆柱板的控制微分方程,推导出任意离散点的状态方程,进而求解出不同边界条件的位移和应力。最后,通过数值计算分析验证了该方法的可行性。     

弹性地基上具有初始构型的输液管动力稳定性

解决了研究弹性地基上任意初始构型输液曲管稳定性的难点.在以弧长为参数的自然坐标系中建立了弹性地基上可伸长任意初始构型输液管道力学分析的数学模型,采用微分求积法(DQM)和分块矩阵的方法求解输液曲管的固有频率以及临界流速,研究了弹性地基和初始构型对输液管道动态特性的影响.结果表明,弹性地基将增大输液管道的临界流速,且输液直管初始构型微小的变化将引起其临界流速较大的变化.     

FGM圆环板面内自由振动的DQM求解

基于二维线弹性理论,假定材料物性沿圆环板的径向按照幂律梯度分布,建立了FGM薄圆环板面内自由振动的运动微分方程,采用微分求积法数值研究了FGM圆环板面内自由振动的量纲一频率特性,并与各向同性材料圆环板面内自由振动的量纲一频率进行了比较,说明本文的分析方法有效. 结果表明,不同边界条件,FGM梯度指标以及FGM圆环板内、外半径比对量纲一频率均有影响,其计算结果和分析方法可供设计参考.      

微分求积法分析水下输流管道的竖向动力特性

在复杂的海洋和河流环境条件下,水下输流管道的动力特性受到内外流体等耦合作用的影响,呈现与陆地管道不同的特点.尝试用微分求积法(DQM)来分析水下输流管道的竖向振动特性,综合考虑内流因素(包括流速、压强)和外流因素(包括流速、阻尼)以及轴向力对管跨段竖向振动的影响.计算分析了水下输流管道悬跨段的动力特性及允许跨长随内外流流速、轴向力、管内压强等的变化情况.结果表明,DQM用于水下管跨段的动力特性和疲劳分析、可靠性分析及设计是可行的.     

中心弹性连接质量块圆板的动态特性分析

提出了用GDQM与有限元相结合的一种结构分析的新方法，并用此方法对中心带有弹性安置质量的薄圆板的轴对称自由振动进行了分析。本方法能同时发挥GDQM精度高、计算量小、收敛快和有限元法十分灵活的优点，使两种方法得到有机结合，其计算结果与现有文献的结果吻合很好，证明了本文方法的可行性。