用于接触面模拟的非线性薄层单元

为了使结构与地基间接触面的模拟计算既易于工程实际应用又有较高精度,通过分析研究Ｇｏｏｄｍａｎ单元与Ｄｅｓａｉ提出的薄层单元,综合了二者的优点,在有厚度的Ｇｏｏｄｍａｎ单元模型基础上,借鉴Ｄｅｓａｉ构筑接触面单元的思想,在单元数值模型中,引入了控制嵌入的方法。在本构关系上,所用的模型同时考虑了接触面法向和切向的非线性特性,并提出了超余应力转换和嵌入调整混合迭代模式。依据上述接触面单元模型编制了有限元计算程序,利用此程序进行的算例分析,验证了模型的合理性和程序的计算精度。     

三维接触面单元弹塑性损伤数值模拟分析方法

针对岩土工程中出现的非连续结构面、接触面等问题,建立一种新的模拟结构面或接触问题的三维非线性接触单元模型;针对接触面非线性变形以及损伤演化特性,提出一种可以考虑接触面损伤演化过程的弹塑性损伤数值模拟方法;针对接触面张开、闭合以及剪切滑移失效等变形特性,模拟接触面的黏结、滑移和开裂等非线性现象。针对某水电站地下厂房岩锚吊车梁围岩与混凝土接触问题进行数值分析。研究结果表明:采用接触面单元模拟混凝土结构与围岩的相互作用,吊车梁受力情况良好,应力、变形分布正常,基本规律与实际相符,在工程实践中是合理可行的。     

三维多弹性体多接触面边界单元法

推导了多弹性体多接触面无摩擦接触问题的边界单元法的计算公式和方法，并编制了相应的ＦＯＲＴＲＡＮ程序。所给出的算例说明对多体接触问题只能根据不同的对象编制不同的多体多接触面计算程序来计算，用两体接触问题的解法近似计算多体接触问题其误差甚大。     

引入三维接触单元模拟冻土与桩共同工作

运用虚位移原理推导出三维非线性接触单元的等效单元刚度一约束矩阵;通过建立冻土地基的热弹塑性-蠕变增量应力应变关系及几何方程得出冻土地基的热弹塑性-蠕变单元平衡方程。根据桩土共同作用的工作特性,通过引入非线性接触单元将冻土地基的热弹塑性蠕变非线性有限元计算模式与混凝土桩联系起来,建立了冻土区桩土共同作用的热弹塑性蠕变非线性有限元计算模型,通过模型计算结果与实测比较表明,该计算模型能较好地体现桩冻土共同工作性能。     

三维多样性体多接触面国界单元法

推导了多弹性体多接触面无摩擦接触问题的边界单元法的计算公式和方法,并编制了相应的ＦＯＲＴＲＡＮ程序。所给出的算例说明对多体接触问题只能根据不同的对象编制不同的多体多接触面计算程序计算,用两体接触问题的解法近计算多体接触问题其误差甚大。     

连杆接触单元非线性模型及其工程应用

在连杆接触单元非线性模型的基础上,增加了有初始间隙的摩擦接触问题的闭合本构关系,算例及工程应用表明,本模型理论正确,计算结果合理且精度较高,并易于实施,可应用于复杂的工程接触问题的求解     

机械加工接触面的变形和接触面积

研究接触面的变形、接触点的分布密度和实际接触面积的大小对于许多工程问题,如摩擦、磨损、润滑、密封、电和热的传导、机床的静、动、热特性等,都有非常重要的意义。本文把机械加工表面当作正态分布各向异性表面,并应用弹性接触理论,推导出了计算接触面变形、接触点密度和实际接触面积的新方法。应用该方法对磨削表面所形成的接触面进行了计算,其计算结果通过测量接触面的热阻间接地得到了验证。     

三维非线性界面单元

本文根据岩土力学中的二维线性应变节理单元,导出了同时考虑两种介质的耦合力学问题中的三维非线性界面单元刚度矩阵,它们可与三维几何非线性常规等参元配合使用。     

斜齿轮三维有限元网格和接触单元的自动生成

提出了一种斜齿圆柱齿轮三维有限元网格自动生成的算法,研究了啮合齿廓面接触单元的自动生成。通过对轮齿端面的合理分割,该算法有效地避免了端面网格中出现大的钝角,改善了单元质量。可方便地调整轮齿不同部位网格密度,以适应弯曲应力和接触应力等不同的分析需要。全部算法和生成过程实现了程序化和参数化,在输入齿轮基本参数后即可生成三维有限元模型数据文件,可直接用于通用有限元软件完成斜齿轮弯曲强度或接触强度的计算。     

结构的三维非线性界面元分析

评价了用于含软弱夹层岩体弹塑性分析时常用的Ｇｏｏｄｍａｎ单元及其变形形式的单元。结合界面元法的特点，在单元交界面上引入了能模拟材料弹性及塑性变形的弹簧及滑块元件，使界面元法很好地解决了材料的弹塑性分析而无需另设置任何形式的夹层单元。文中导出了反映层状岩体横观各向同性材料的界面应力公式和非线性界面元的计算公式，并制了相应的计算程序。数值考题表明，将界面元法用于材料的非线性分析，尤其对含有各种节理面的     

非线性Sine-Gordon方程的一个新混合元方法

利用双线性元和零阶R-T元,对非线性Sine-Gordon方程构造了一个新混合元格式.基于积分恒等式技巧,导数转移及插值算子的特性,给出了在半离散格式下原始变量及通量的超逼近性质.同时,使用插值后处理技术得到了相应的整体超收敛结果.     

RC板系节间元模型的非线性分析法

在Ｇｏｌｌｅｙ等提出的节间单元列式方法的基础上，导出了横向局部均载和集中荷载作用下的荷载向量表达式，并利用等刚度控代法建立了ＲＣ板系非线笥分析的节间元模型。     

土与结构间一种新的接触单元模型

将非线性弹性理论与弹塑性理论相结合,对于土与结构间接触面切线方向提出了一种非线性弹性-理想塑性本构模型,用于模拟土与结构相互作用体系中切向变形与破坏机理.该模型将接触带内的变形分为剪切变形与错动变形两部分,对于法线方向采用法向应力与法向相对变形之间的非线性模型.将该模型与有厚度接触面单元相结合,提出了一种用于有限元计算的接触带单元.详细推导了该模型的弹塑性矩阵以及应力修正方法.     

钢筋混凝土板式楼梯的非线性有限元分析

采用ABAQUS软件建立了某混凝土板式楼梯的精细化三维有限元模型,并对其进行了竖向载荷和水平载荷作用下的非线性分析.结果表明,通过简化计算设计的混凝土板式楼梯完全满足结构的承载力和变形要求;在竖向载荷和水平载荷共同作用下,休息平台处的梯柱形成了短柱,其受力明显大于楼层处的梯柱,钢筋极易进入屈服状态;设计中应加强楼梯结构的抗震计算和分析.     

有限元-界面元混合模型及其应用

推导得出了一个简化过渡界面单元的单元刚度矩阵．采用界面元-有限元的混合模型来模拟三堆土-结构体系，并采用一致边界来模拟波向无穷远城地基的传播作用．然后壕制了一个可用于进行三堆土-结构非线性地震反应分析的程序，并用谊程序对一框架结构进行了考虑土-结构相互作用影响的地震反应分析．最后总结了各种非线性因素和土-结构相互作用效应时结构地震反应的影响规律．图11。参9．     

土与结构间一种新接触单元的数值解

推导了基于非线性弹性-理想塑性本构模型的接触带单元的单元刚度矩阵，并对接触带厚度的确定、非线性迭代方法等数值计算中一些重要的细节问题进行了论述．最后对某一典型算例进行了分析，分析结果表明，所提出的接触带单元能够合理地模拟接触面上的变形机理和受力状态，是一种比较适用的模型，在土与结构相互作用分析中具有一定的应用前景。     

非线性有限元方程组的弧长延拓算法

研究工程结构因构件屈曲和材料软化导致的稳定性问题,就需要追踪结构的平衡路径。当采用非线性有限元进行分析时,传统的牛顿迭代法会在极值点和分叉点处失效,而弧长延拓方法能很好地解决这一数值计算难题。针对结构稳定性非线性有限元分析程序的编制,给出弧长延拓算法牛顿迭代的标准格式和两种实用的迭代格式,并讨论它们之间的关系。通过一个边坡稳定性的有限元分析,验证了实用迭代格式的有效性。     

A Kind of Super-parametric Finite Element for Geometric Nonlinear Analysis of Plates and Shells

ＡＫｉｎｄｏｆＳｕｐｅｒ┐ｐａｒａｍｅｔｒｉｃＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔｆｏｒＧｅｏｍｅｔｒｉｃＮｏｎｌｉｎｅａｒＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＰｌａｔｅｓａｎｄＳｈｅｌｓ＊ＹａｏＺｈｅｎｈａｎ（姚振汉），ＱｉＨａｎｇ（齐航），ＦｕＭｉｎｇｈｕｉ（富明慧），Ｙ...     

高性能预应力混凝土梁的非线性有限元分析

采用考虑材料非线性的有限元方法,选取合理的混凝土、预应力筋和普通钢筋的本构关系曲线及其单元类型,对高性能预应力混凝土梁的受力全过程进行了分析计算.研究了张开裂缝剪力传递系数和单元尺寸对预应力混凝土梁受力性能分析的影响效果,通过3根实验梁受力全过程的仿真计算结果与实验结果的对比,表明所采用的ANSYS数值模型技术是合理可行的.