基于扩展有限元法的弹塑性裂纹扩展研究

为了得到紧凑拉伸(CT)试样应力强度因子和J积分,分别采用传统有限元法、扩展有限元法以及试验方法对其进行计算。在弹性情况下,扩展有限元法和传统有限元法获得的应力强度因子相近,并且与ASTM E1820—05a解相差很小。在弹塑性情况下,扩展有限元法和传统有限元法获得的应力场和J积分有较大的差别,扩展有限元法得到的J积分相对于传统有限元法的结果与实验值更吻合。结果表明:扩展有限元法由于考虑了裂纹扩展,比传统有限元法可以更加准确合理地模拟弹塑性裂纹扩展。     

交叉型裂纹扩展模拟的一种有效方法

结合广义有限元法(GFEM)和扩展有限元法(XFEM)的特点,提出了一种新的数值方法——广义扩展有限元法(GXFEM).阐述了广义扩展有限元法的基本原理,对相关公式进行推导,探讨数值实现中需注意的重要问题,给出利用广义扩展有限元法进行断裂分析时应力强度因子的计算方法,编写了广义扩展有限元法程序.通过算例进行了应力强度因子的计算,模拟了结构裂纹的扩展过程.算例结果表明,利用广义扩展有限元法计算交叉裂纹扩展问题,不需要进行过密的网格划分,且网格在裂纹扩展后无需重新剖分,具有相当高的计算精度.     

有限元法及应用状况

阐述了有限元法的发展历史，基本思路，介绍了有限元法的特点以及应用状况。     

Daubechies小波有限元法联系系数计算研究

针对Daubechies小波有限元法的联系系数计算精度不足这一问题,首先推导了Daubechies小波有限元法中常用联系系数的计算公式,分析了导致联系系数计算精度不足的主要原因,并首次尝试将最小二乘法引入Daubechies小波有限元法联系系数的计算中,求解所得超定方程组可得联系系数值。实例结果表明,此法可有效提高Daubechies小波有限元法联系系数的计算精度。     

基于Matlab语言的有限元法及其应用

介绍了有限元法的本质特征及用变分试函数法和残值试函数法导出有限元法的过程，给出了在Matlab语言环境下实现有限元法的步骤，利用Matlab语言中的PDE工具箱求解偏微分方程具有简便、快速、可视化程度高等优点，能满足精度要求，并以一个工程实例说明了利用有限元法求解偏微分方程从而解决实际问题的方法。     

一维变域POISSON问题的变分有限元分析

该文利用变域变分有限元法研究了一维变域Poisson问题,证明了该问题解的存在性,并给出了变域变分有限元法在求解该问题时的误差估计.最后,利用变域变分有限元法计算了一个实例.     

基于比例边界有限元法的坝库瞬态耦合分析

将比例边界有限元法延伸至坝库耦合瞬态分析中,建立了模拟无限水库的比例边界有限元法与有限元法的耦合公式,利用坝库耦合作用中的耦合项,发展了坝库耦合瞬态分析的流固耦合解耦迭代算法,分析了水平向地震激励下的重力坝、垂直坝等坝库耦合瞬态响应.其中：有限域,如坝体和无限水库中的近场域,用有限元法模拟;无限域,如无限水库中的远场域...     

混凝土数值研究中裂缝模拟的新方法

混凝土是土木工程中重要的材料,其破坏过程是微裂纹萌生、扩展、贯通的过程。扩展有限元法(XFEM)是近年来发展起来的分析断裂问题的一种有效方法。本文介绍了扩展有限元法的基本原理,给出了扩展有限元进行混凝土开裂及裂纹扩展的分析方法,并采用扩展有限元法模拟了混凝土试件开裂扩展过程及破坏形态,数值模拟结果与实验现象相符。研究结果表明:扩展有限元法能有效地模拟混凝土材料断裂破坏过程。     

桩腿耦合缓冲器试验模型的数值分析

运用非线性有限元法对国内自主研发的桩腿耦合缓冲器(LMU)试验模型进行了数值分析,讨论了LMU的载荷-位移关系和应力分布特点,并与模型试验的测点应力和位移进行了比较.比较结果表明非线性有限元法的计算结果与试验结果较为吻合,非线性有限元法可用于LMU结构的设计和开发.     

钢筋砼结构材料非线性本构关系及有限元法研究

随着工程结构问题研究发展的深入和电子计算机的迅速发展,非线性有限元法在钢筋混凝土结构分析中得到了越来越广泛的应用。与线弹性有限元法相比,非线性有限元法具有"全过程仿真"的特点。本文对钢筋砼结构材料非线性本构关系及有限元法的特点、研究进展、存在问题做了分析和评价;重点探讨了非线性分析中所使用的材料本构方程、材料非线性有限元分析方程和有限元程序的编制。最后对上述研究进行了概括并提出了应用前景。     

有限元法在围岩稳定性分析中应用

有限元法具有计算精度高、对结构形状和荷载形式有良好的适应性等优点.有限元法把分析的连续体划分成许多较小单元,在单元之间满足线性方程,因此有限元法为非线性问题转化为线性问题提供了方法.基于有限元法开发的有限元软件具有划分有限元网格、计算隧洞围岩在开挖后的有限元各节点应力大小和变形位移、模拟围岩变形图、应力场分布和应力的流动等功能,为设计、开挖和维护隧洞提供了可行性方法.     

罚有限元法在聚合物成型加工研究中的应用

分析比较了压力－速度混合有限元法和罚函数有限元法用于粘性流场求解时的具体步骤。论证了相比之下后者具有的优点。建议在对聚合物成型加工过程中的熔体流动进行数值计算时，应将罚函数有限元法列入数值方法的优选范围。     

有限元法在桥梁局部应力分析及设计中的应用

1　引言有限元法的起源可以追溯到 40年代。 1943年 ,Ｒ .Ｃｏｕｒａｎｔ从数学角度提出了有限元法的基本观点。 5 0年代中期 ,为了分析飞机的复杂结构 ,产生了结构分析的矩阵方法。 1960年 ,Ｒ .Ｗ .Ｃｌｏｕｇｈ在分析弹性力学的平面问题中提出了有限元法的概念。 60年代以来 ,随着计算机应用的日益普及 ,有限元法也得到很大的发展。如今 ,有限元法已广泛地应用于机械、航空、水利、建筑及其它工程结构的设计计算中。有限元法产生于经典力学 ,遵循着基本的力学原理。但作为一种新发展起来的数值方法 ,它与传统的解析法 (如材料力学和弹性…     

大增量有限元法及其在非线性分析中的应用

为克服位移法有限元法在计算效率方面的不足,基于一般逆矩阵理论,采用最优化理论,在不同坐标系内,即整体坐标系和局部坐标系内分阶段求解大增量有限元法控制方程,给出了用大增量有限元法求解单调荷载作用下弹性体系非线性分析的求解步骤。最后以非线性索膜结构为例,用该算法对其进行非线性分析,并将结果与用位移有限元法软件ANSYS得到的结果作比较分析。结果表明：大增量有限元法计算效率高,结果准确,可应用于弹性体系非线性分析中。     

有限元课程中引入工程实例的探索

为了提高学生对有限元法课程和计算过程的掌握,在有限元法教学中积极探索教学内容改革和工程实例的引入,通过作者在科研和工程中采用有限元法进行计算实例的举例,使学生系统了解整个有限元计算的过程,为学生掌握有限元技术提供了较好的方法和手段。     

弯曲圆管中矿浆湍流场的三维数值模拟及分析

采用三维、定常、不可压缩,时均Ｎ－Ｓ方程和混合长湍流模型,建立了弯曲圆管中矿浆流动的控制方程和模型,使用有限元法对计算区域进行了离散,并对流动方程进行了求解,为减小用有限元法计算三维湍流场的计算量而采用了加罚有限元法。     

用有限元的结构分析：第二版

有限元法已经成为结构分析中必不可少的工具，并创造了前所未有的成功历史。本书从结构分析的观点来论述有限元法的基础知识，并讨论在用有限元法来模拟结构时所产生的问题，例如：为什么有限元的结果是错的？     

有限元法在机床热特性分析中的应用

本文在阐述有限元法基本原理的基础上,详细介绍了有限元法在机床温度场的分析和计算中的具休解题步骤,并且列举了在未知节点温度求解和热源强度计算等方面的具体应用,以及相应的矩阵方程式.文中还指出了利用有限元法对机床结构进行综合特性分析的原理.     

油藏热流固耦合渗流问题的有限元方法

提出了一种有效实用的求解油藏热流固耦合渗流问题的数值计算方法。该方法以有限元法为主,结合有限差分法,用有限元法求解耦合温度场方程和岩石耦合变形方程,用有限差分法求解流体耦合渗流方程,发挥有限元法网格技术和单元划分灵活的特点及处理复杂的油藏边界优势,兼顾了有限差分法在流场分析方面的成熟应用,使复杂的热流固耦合数学模型得以完整求解,取得了单由有限元法或有限差分法难以取得的效果,是一种新型的油藏数值模拟方法。     

圆钢管粉煤灰混凝土短柱轴压试验的数值模拟

基于圆钢管粉煤灰混凝土短柱的轴压试验结果,经过回归分析和反复试算,提出了一种适用于有限元法分析的约束粉煤灰混凝土本构关系模型,并通过有限元法分析验证了其有效性.结果表明,所提出的模型不仅适用于圆钢管粉煤灰混凝土的有限元法分析,而且对普通圆钢管混凝土也具有较好的模拟效果.