二维接触问题边界元法的研究进展

工程实际中经常涉及到弹性体的接触分析问题,人们对此问题进行了大量的研究。随着计算力学和计算机技术的快速发展,非常复杂的接触问题已得到了成功地解决。本文回顾了使用边界元法处理接触问题的情况及目前的研究进展,详细叙述了处理这类问题的理论方法及相应的公式,然后讨论了解决这类问题所采用的边界元法的边界元法的步骤和各种数值方法,同时给出了大量的有关接触问题研究的参考文献及作者近期的研究工作,并提出一些有待进     

应用边界元法解决接触界面附近带有孔洞的2维移动接触问题

为利用边界元法在解决边界接触这类固有的非线性问题上的优势 ,给出了一种处理 2维移动接触问题的方法。由于在该方法中引入了一种特殊的边界单元 ,使得当接触面移动时接触物体之间的位移协调性和面力平衡条件能够同时得到满足。另外还给出了一种在可能接触边界上可灵活地移动接触边界位置的方法 ,该方法对于处理较大范围内的移动接触问题是有效的     

基于图形学方法的离散元边界接触检测法

在采用离散元法分析机械部件的接触作用时,如何建立复杂结构和不同运动方式机械部件的离散元法分析模型,已成为离散元法工程应用需要解决的主要问题.提出了一种基于图元的二维边界离散元法仿真算法,该算法采用Bresenham方法设置边界图元信息以进行邻居搜索.实例验证证明了该算法的正确性和有效性,为实现由边界的CAD模型进行边界的离散元法仿真分析奠定了基础.     

三维弹塑性摩擦接触多极边界元法

三维弹塑性摩擦接触问题是多重非线性问题，对接触区表面和塑变区的离散，须划分大量单元进行大规模运算才能获得接触位移、面力及应力场的准确信息。传统边界元法由于离散自由度所需内存大，CPU计算时间冗长，完整解题运算规模受到限制。本文在三维弹性多极留数边界元法的基础上，开发研制三维弹性数学规划型摩擦接触多极边界元法及源程序，建立三维弹塑性摩擦接触多极边界元法并研制其源程序，更新了课题组开发的原传统的三维弹塑性摩擦接触边界元法。数值试验表明，本法使计算机内存量减少近百倍，从而使细划分单元的大规模运算成为可能，并提高了计算精度。     

线性边值问题的一类新型边界元法

本文由加权残值法导出了边界元法的一类新型积分公式,并提出了相应的内点公式和边界点公式联立求解方法。在这类公式中,不一定要取权函数为控制方程的基本解,在许多问题中。当用常规边界元法而找不到基本解时,可以改用本文的新型积分公式来解决。本文给出了这类积分方程的一般推导方法,就一些具体线性边值问题作了讨论,建立了相应的积分公式和求解方法。这种方法为用边界元法求解名类问题编制系统电算程序提供了方便。     

三维接触边界元法的一种误差直接估计

将作者所在研究组提出的二维弹性力学问题边界元解误差的直接估计推广到三维问题,给出了确定与域内解连续的边界位移的一种精确有效的方法。在此基础上提出将接触体接触单元间与域内解连续的边界位移之差的某种度量作为三维弹性接触问题边界元法的一种误差直接估计,并且提出了三维弹性接触问题的一种自适应边界元法计算方案。这种方案为确定没有解析解可作比较的复杂接触问题的边界元解精度提供了可能。文中对于三维弹性接触问题,给出了一个计算误差直接估计及自适应边界元法的算例。     

求解势流的正则化快速多极子边界元法

该文将快速多极子算法和处理强奇异积分的正则化算法应用于传统边界元法中,开发了正则化快速多极子边界元法。该方法既可以解决传统边界元法计算量和存储量会随着单元数量的增加而快速增加的问题,也可以处理边界元法求解势流速度和速度梯度时产生的强奇异性积分问题。将所开发的方法应用于绕球势流的数值计算中,计算结果证明了方法的可靠性和高效性;对相关计算参数影响的分析为复杂边界流动问题的计算提供了参考依据。     

二维各向异性位势薄体问题的虚边界元法

传统边界元法分析各向异性薄体问题时涉及奇异边界积分和拟奇异边界积分的处理,估计这些积分具有相当的难度而且耗时.提出了求解二维各向异性位势薄体问题的虚边界元方法,给出了求解此类问题的新途径,同时拓展了虚边界元法的应用范围.数值算例表明,虚边界元法可有效求解二维各向异性位势薄体问题,且方法简单、精度高、易于程序设计.     

固体力学中快速多极边界元法研究进展

和快速多极方法相结合，使边界元法处理大规模工程与科学问题变得十分有效,首先概括介绍了快速多极边界元法，接着介绍其精度和效率的验证以及与常规边界元法的比较，并给出在微机机群上的快速多极边界元并行算法,给出了快速多极边界元法的一些应用，其中包括：复合材料的二维、三维模拟，含大量裂纹的二维弹性固体及其疲劳裂纹扩展的模拟．此外还介绍了用于弹塑性问题的快速多极边界元新方法．     

多域三维电场边界元法方程的建立及建消结合压缩存储技术

本文从工程实际出发,探讨了如何将边界元法有效地应用于求解一个多域三维电场问题。文中针对多域场交界面的处理,采用了分区建立合并求解边界元法方程的方法;并针对随之而来的高阶非对称线性代数方程组,提出了建消结合压缩存储技术。两者结合,较方便地解决了多域场分界面的处理及计算技术问题,有利于边界元法在求解工程电场中的应用。     

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.     

多目标优化的遗传算法及其实现

遗传算法是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法,在优化方法中具有独特的优越性,有着非常重要的理论意义和广泛的应用领域．多目标优化问题求解已成为遗传算法的一个重要研究方向,而基于Pareto最优概念的多目标遗传算法则是当前遗传算法的研究热点．本文对遗传算法的理论基础进行分析,包括模式定理等,讨论用遗传算法来解决多目标优化问题的方法并给出其实现,介绍遗传算法的各种改进措施,并指出遗传算法的发展动向．     

煤矿机械设备故障分析与诊断技术及发展趋势

煤矿机械进行故障诊断,能够有效地避免事故发生,降低维修时间,减少维修成本,对于煤矿高产高效发展具有重要意义。详细阐述三大类八种故障诊断方法,分析故障诊断方法存在的不足,针对存在的问题,提出未来多理论技术相结合的预测模型,克服单一理论的不足,促进故障诊断理论发展;不断引入新的在线监测与分析技术。在硬件、软件方面都得到加强,将监测的数据通过信号处理的算法用软件得以实现;故障诊断是一个动态的、复杂的问题,特别是在井下复杂的地质条件下,其非线性问题将是未来需要克服的一个关键问题。     

基于Granger原因的因果关系检验方法评析

基于协整理论的因果关系研究,是现代计量经济学具有划时代意义的发展。文章对几种主要的因果关系检验方法进行了评析,并针对这些检验方法存在的问题作了深入分析。其主要目的是为进行因果关系实证研究,提供理论依据和方法优化选择。     

地方高校实验室建设和管理问题研究

经济欠发达地区地方高校实验室对促进高校教学科研的发展起着重要的作用。近年来，随着高等教育改革的发展，经济欠发达地区地方高校实验室建设有了长足的发展，但也存在一些问题。本文针对这些问题，提出了一些对策研究，望能对经济欠发达地区地方高校实验室建设工作起到促进作用。     

集成式工艺规划与车间调度问题研究现状及发展

集成式工艺规划与车间调度(IPPS)问题的研究对于制造系统整体性能的提高具有重要意义,综述与分析了近年来IPPS问题研究的发展现状.概述了IPPS的3种主要建模方法,分析了特定生产环境下工艺规划与车间调度进行集成的特殊性.从单目标优化与多目标优化两方面综述了IPPS求解方法的研究概况,分析了多目标IPPS求解方法研究中存在的问题.总结了不确定扰动下的IPPS问题及面向绿色制造的IPPS问题研究现状,分析了2种情况下IPPS模型构建和求解方法设计上带来的新问题.基于上述综述分析,展望了未来开展集成式工艺规划与车间调度问题研究的一些方向.     

1维正方准晶的2类接触问题

利用广义复变函数方法研究了1维正方准晶的2类接触问题,即有限摩擦接触和半平面粘结接触问题,得到了刚性平底压头作用下压头下方接触应力及接触位移的显式表达式.结果表明:(i)对于有限摩擦接触问题,接触应力在压头边缘呈现-1/2±θ阶奇异性,其中θ由准晶的弹性常数和摩擦系数确定; 对于半平面粘结接触问题,接触应力在压头的边缘显现出-1/2±iε阶奇异性,其中ε由准晶的弹性常数确定;(ii)由数值算例可知,对于2类接触问题,接触应力在压头下方分布规律相似; 接触位移与声子场作用力之间成正比例关系; 接触应力在接触区边缘变化非常剧烈,且产生了应力集中现象.在一定条件下可得到1维4方和6方准晶2类接触问题的解.     

耗散结构论与环境科学

本文按照耗散结构理论的一些基本原理,从化学振荡的实例出发,提出了“逸度”的概念,从生态系统着手对环境科学一些问题进行了探讨和研究,在理论上对环境污染和资源破坏有了新的认识,提出了解决环境问题的途径之一是“控制能量和物质的大量流通.     

三维弹性接触问题有限元改进混合法及数值计算

本文提出了一种弹性接触问题有限元改进混合法,采用一种新的算法计算接触面柔度矩阵,用该方法对双齿啮合接触问题首次进行了三维弹性有限元计算。与混合法比较,改进混合法求解接触问题的计算效率有很大提高。