根对土壤加强作用的研究

为研究植被根系对边坡稳定和水土保持的作用,该文通过根土复合体的三轴实验分析了根对土体的加强作用,得到了含根体积比为0.5%和1%的根土复合体在10 kPa围压下的轴压极限载荷。同时使用基于周期性复合材料的均匀化理论,建立了根土复合材料胞元的数值计算模型。利用该模型,对两种含根体积比情况下的轴压极限载荷进行了数值计算,其结果和实验比较吻合。该文实验在青海进行,研究结果为将来治理青海水土保持问题提供了数据基础。     

Shakedown Analysis of 3-D Structures Using the Boundary Element Method Based on the Static Theorem

The static shakedown theorem was reformulated for the boundary element method (BEM) rather than the finite element method with Melan‘s theorem, then used to develop a numerical solution procedure for shakedown analysis. The self-equilibrium stress field was constructed by a linear combination of several basis self-equilibrium stress fields with undetermined parameters. These basis self-equilibrium stress fields were expressed as elastic responses of the body to imposed permanent strains obtained using a 3-D BEM elastic-plastic incremental analysis. The lower bound for the shakedown load was obtained from a series of nonlinear mathematical programming problems solved using the Complex method. Numerical examples verified the precision of the present method.     

三维结构极限上限分析的有限元方法

根据塑性上限定理，采用罚一对偶方法，解决了三维极限分析中的塑性不可压问题，建立了三维结构上限分析的有限元规划格式，给出了相应的优化迭代求解算法。克服了目标函数非线性非光滑所导致的数值计算困难，使迭代过程产生的极限载荷因子和相关速度场收敛于真解的上限。该方法已应用于带缺陷压力容器的数值极限分析中，计算实例表明该方法具有数值稳定性好、精度高、收敛快等优点，并具有较广的适用范围。     

多载荷结构极限分析的无搜索迭代算法

详细研究了结构极限分析的现有方法,在考虑多组独立变化载荷联合作用的情况下,结合传统的极限分析理论,提出了加载路径射线辐射求解法,并基于这种射线辐射状的加载路径,推导了多组载荷联合作用下结构塑性极限上限分析的数学规划格式,并编制了相应的有限元程序。文中的数值算例表明本文所提出的这种射线辐射状的加载路径是合理且有效的,同时采用无搜索数学规划方法能够很好的避免弹塑性分段逐步增量的复杂计算,克服规划中目标函数非线性所导致的困难。     

结构极限分析的Galerkin边界元方法

求解结构极限载荷的主要困难在于如何处理好计算精度和计算效率的统一。利用 Galerkin边界元方法的应力精度高的优势 ,基于极限分析的下限定理建立了结构极限分析的计算格式。同时利用 Galerkin边界元弹塑性增量计算中同一增量步上不同迭代步的应力差作为基矢量构造了自平衡应力场 ,将结构极限分析归结为非线性规划问题 ,并通过复合形法直接进行求解 ,得到了二维结构在比例载荷作用下的下限乘子。数值计算结果表明 ,该文所用方法的计算精度和计算效率都是令人满意的     

Brittle-plastic Theory and Identification of Material Properties for Elastoplastic Structure

Ｂｒｉｔｌｅ┐ｐｌａｓｔｉｃＴｈｅｏｒｙａｎｄＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＭａｔｅｒｉａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｆｏｒＥｌａｓｔｏｐｌａｓｔｉｃＳｔｒｕｃｔｕｒｅＸｕＢｉｎｇｙｅ（徐秉业），ＣｅｎＺｈａｎｇｚｈｉ（岑章志），ＳｈｅｎＸｉｎｐｕ（沈新...     

正交各向异性结构塑性极限载荷的上限分析

利用数值方法研究了正交各向异性材料结构的塑性极限分析问题。基于 Hill- Tsai屈服准则 ,将塑性极限分析中的上限定理以及有限元方法运用到正交各向异性体的极限分析中 ,最终将上述问题归结为求解一个带等式约束的非线性规划问题。借助数学规划中的非线性理论 ,可构造出上述问题的直接迭代求解算法。最后给出了相关算例的分析。计算结果表明该方法能为正交各向异性材料结构的工程设计和应用提供一种分析计算手段     

根对土壤加强作用的研究

为研究植被根系对边坡稳定和水土保持的作用,该文通过根土复合体的三轴实验分析了根对土体的加强作用,得到了含根体积比为0.5%和1%的根土复合体在10kPa围压下的轴压极限载荷。同时使用基于周期性复合材料的均匀化理论,建立了根土复合材料胞元的数值计算模型。利用该模型,对两种含根体积比情况下的轴压极限载荷进行了数值计算,其结果和实验比较吻合。该文实验在青海进行,研究结果为将来治理青海水土保持问题提供了数据基础。     

Daubechies Wavelet Meshless Method for 2-D Elastic Problems

This paper introduces a meshless method based on Daubechies （DB） wavelets for 2-D elastic problems. The scaling and wavelet functions of the DB wavelet are used as basis functions to approximate the unknown field functions, so there is no need to construct costly shape functions as in the finite element method （FEM） and other meshless methods. In addition, the properties of the DB wavelets facilitate implementation of the method. The new method is used to analyze the elastic problem of a plain plate with a circle hole, and the numerical results agree well with the FEM. This method is effective and can be extended to solve complicated two or three dimensional problems.     

水轮机尾水管涡带诱发的转轮横向激振力计算

针对引起水轮机机组振动最主要的振源——尾水管涡带,建立了一种计算水轮机转轮轴系横向激振力的可行性方法。通过对尾水管涡带对转轮流场影响方式和前人试验、数值结果的调查研究,建立了转轮出口延伸处涡带对转轮内流体的扰动简化模型,将这种涡带扰动流场作用于转轮三维紊流流场计算模型上,最终计算得到了不平衡横向激振力,可以作为轴系分析的已知外力,为水轮机轴系动力分析提供必要的数据。