用罚函数无单元法分析有自由面的稳定渗流场

详细推导了无单元Galerkin法求解有自由面渗流问题的基本方程.采用罚函数法处理渗流边界条件,并给出选取罚因子的具体表达式.编制了相应的无单元法计算程序,并计算了覆盖层上均质土坝的渗流场.计算结果表明,用罚函数法处理渗流边界条件,计算精度高,该法用于无单元法分析渗流问题是可行的.     

考虑静水压力的水平井钻柱的受力分析与强度计算

设钻柱为柔性杆.采用静水压力法计算泥浆对钻柱的受力影响,按不同的钻井方法及不同的钻井工序进行了钻柱的各井段受力分析与强度计算,并编制了相应的计算软件,对大港油田女MH-l水平井进行了实例计算.计算结果表明.该方法方便可行.     

一种基于外罚函数法的结构可靠性分析方法

针对含不确定性可靠性设计优化问题,提出了一种基于外罚函数法的结构可靠性分析方法.该方法通过惩罚因子,构建增广可靠性优化设计目标函数,将可靠性优化问题转化为一系列无约束优化问题,然后利用惩罚因子逐步迭代求解可靠性指标.数值算例和工程算例表明该方法对于具有一定非线性程度的功能函数具有良好的收敛性以及较高的计算效率.     

直井内旋转钻柱动力学有限元分析及实验研究

为了研究钻柱在井下的运动状态,采用结构动力学中的Newmark积分法,建立了直井内旋转钻柱动力学三维有限元分析模型。研究了在直井内钻柱不同转速的动力学特性。为了验证数值模拟的正确性,建立了直井内旋转钻柱实验装置,进行了不同转速下的钻柱实验研究。结果表明:随着钻柱转速的增加,横向位移逐渐增大;在不同转速情况下,数值计算结果和实验结果吻合较好,同时也验证了数值模拟的正确性。     

考虑静水压力的水平井钻柱的受力分析与强度计算

设钻柱为柔性杆，受用静水压力法计算泥浆对钻柱的受力影响，按不同的钻井方法及不同的钻井工序进行了钻柱的各井段受力分析与强度计算，并编制了相应的计算软件，对大港油田女ＭＨ－Ｉ水平井进行了实例计算。计算结果表明，该方法方便可行。     

求解带有时间窗的车辆路径问题的改进算法

提出在用改进节约法对VRPTW问题求出初始解的基础上，通过引入惩罚因子PE和PL，运用2-opt^＊和Or-opt相结合的方法对初始解进行优化，并以21个节点的配送网络实例进行验证．计算结果表明，采用该方法计算的目标函数值不仅比传统的改进节约法更优，而且计算效率较高，速度较快．同时，该方法可根据客户对于时间窗要求严格程度的不同，通过调整时间惩罚因子PE和PL，得到不同的配送路径方案．     

大位移井钻柱的动态分析

分析了大位移井旋转钻柱的受力变形特点及钻柱与井壁接触机理.根据动力学原理引入碰撞恢复系数并完善和简化了钻柱与井壁动态摩擦接触模型.采用有限元理论,将威尔逊θ法、牛顿拉裴逊法和放松约束试算法相结合,解决了大位移井钻柱动力学问题及钻柱动态接触边界待定问题.计算及分析结果表明,所建理论模型是合理的和简便的.在钻柱旋转过程中,碰撞或连续接触可能交替存在或并存,这与井眼条件和转速有关,对钻柱与井壁接触形式的任何假设都可能是误差产生的根源.动态响应均值的非线性效应与静态分析结果表明,一般井眼曲率大于5°/(30 m)时,线性动态分析的误差不容忽视,转速较高(大于70 r/min)时,须考虑动态因素的影响,在一般工况条件下影响不大.     

空气钻井斜直井眼中钻柱的动力学特性及失效机理

钻柱涡动是钻柱失效的主要原因之一.应用有限元方法,仿真了空气钻井时斜直井眼中带牙轮钻头钻柱的动力学特性,比较了空气钻井和钻井液钻井条件下钻柱的涡动、变形以及动态应力状况,探讨了空气钻井钻柱失效的动力学机理.结果表明,钻柱在不同时刻的动态应力与静力学条件下计算的结果有宏观上的一致性,空气钻井时钻柱的应力波动较钻井液钻井的要大,钻柱涡动更加频繁.     

基于微凸体接触的钻柱纵向振动减摩阻

基于微凸体接触变形理论,建立钻柱纵向振动条件下钻柱与岩石间摩擦力的分析计算模型,探索钻柱纵向振动减摩阻规律。结果表明:钻柱纵向振动减摩阻的条件是钻柱相对于岩石运动速度小于钻柱纵振速度幅值,且振动减阻效果随振动频率的增大而增强,随振幅的增大呈现先增强后减弱的趋势,存在最优振幅,而随着钻柱与岩石间相对运动速度、相对法向压入量和摩擦系数的增大,振动减摩阻效果趋于弱化;钻柱振动频率、振幅、相对法向压入量、摩擦系数和钻柱与岩石间相对运动速度对振动减阻的影响作用依次降低,其中振动频率、振幅和相对法向压入量为显著因子。     

考虑自重的斜井钻柱稳定性

钻柱轴向力是井眼倾角、钻柱摩擦系数及钻柱浮重的函数,将此函数代入斜井钻柱挠曲线方程,并采用无穷级数法求解,确定钻柱长度系数与临界屈曲压力系数之间的关系.结果表明:当钻柱长度系数增加时,临界屈曲压力系数趋于常数;钻进过程中钻柱很容易发生屈曲,在进行钻柱摩阻扭矩分析时,考虑钻柱的屈曲很有必要.     

活塞头部结构的优化设计

本文提出了一种用非线性规划求解活塞头部结构优化设计问题的方法.在活塞优化设计模型中,活塞的结构分析和温度场计算均采用了有限元分析方法.求解活塞最优化问题时采用了罚函数法.采用这种优化设计的方法,使得有可能在电子计算机上进行活塞的自动优化设计.     

立式车床滑枕滑座接触刚度的三维罚有限元分析

本文用罚有限元法对立车滑枕、滑座模拟实验装置进行了三维接触分析，并利用有限元超收敛理论使计算精度得以提高。计算结果与用测压针等方法得到的实测值的一致性，证明了本文的计算法和所编ＦＯＲＴＲＡＮ程序适用于分析机床各种滑动接触面之间的接触压力分布和接触刚度。     

罚函数法在等参杂交元中的应用

本文提出在等参杂交元中用罚函数法引入平衡约束条件,具体讨论了罚函数法在平面四边形等参杂交元中的运用,并提出采用分项罚数的方法。计算实例表明,新建立的单元,可以有效地抑制单元畸变对计算精度的影响。     

次弹性材料的无网格分析方法研究

次弹性材料在实际工程中是常见的，传统计算中大多数采用有限元方法。利用无网格伽辽金法对次弹性材料进行数值计算，并通过罚参数来实现本质边界条件，推导了求解此类问题的无网格伽辽金法离散格式。算例结果表明，无网格伽辽金法处理次弹性材料时，具有较高的计算精度，是一种有效的数值计算方法。     

关于Stokes方程不满足inf-sup条件的加罚有限元方法

目的讨论二维不可压缩Stokes方程基于等阶有限元R1-R1元的加罚有限元方法。方法在一定的正则性条件下,利用加罚有限元方法从理论上证明其收敛性。结果加罚有限元方法对于低等阶有限元R1-R1具有很好的稳定性。结论加罚有限元方法是一种行之有效的方法。     

骨组织流动电势数值分析

作者引入基于混合物理论的两相多孔介质模型来描述骨内固体骨质变形、骨液流动以及骨内流动电位间的耦合效应。采用Galerkin加权残值法推导出有关流动电位分布的有限元公式并编制了相应的计算机程序。算例表明,骨组织在外界作用下产生变形,引起骨液流动,从而使带电粒子在孔隙间运动,引起流动电位。     

轴对称几何非线性问题中的无网格算法

应用无网格伽辽金法对轴对称几何非线性问题进行了分析。在小变形假设的条件下，利用几何非线性的应变-位移关系，基于线性弹性本构关系，推导了无网格法的计算控制方程，并采用Newton—Raphson迭代法来求解非线性方程，初步计算了压力管道的几何非线性问题。由于无网格方法中的形函数不具备Kroneckerdelta性质，采用罚方法来实现本质边界条件。数值实例表明．无网格伽辽金法在处理轴对称几何非线性问题时，具有较高的计算精度，是一种有效的数值计算方法。     

罚球的心理训练

罚球是篮球比赛得分的组成部分，罚球命中率的高低对比赛胜负影响很大。因此，教练员在训练过程中，除了抓好罚球技术的训练外，还应重视对运动员训练动机、自信心、意志品质、注意力等心理素质的培养，只有这样，在比赛中，才能够提高罚球投篮的命中率。     

Study of adaptive finite element techniques for contact problem in elastic bodies

The adaptive element techniques of contact problem are studied by means of penalty method, and the error estimators are discussed. Based on error estimators, algorithm of the adaptive element techniques is developed, then the Gauss - Newton iterations are used which allow the nonlinear problem to be transformed into a sequence of linear sub- problems then easily solved. In addition, the algorithm can be applied into the simulation of de -bonding of fiber - reinforced composites.