针对基于广义逆的特大增量步算法的二维拓展

为将特大增量步算法推广应用到二维实体分析上,提出了一种能适应特大增量步算法求解的二维4节点四边形单元.应用新单元的数值算例的结果表明,该单元在算法上收敛,对单元畸变不敏感,能用于特大增量步算法并可以利用在杆件结构系统类似的方法发挥并行计算的优势.     

对偶性与特大增量步算法在复杂平面框架中的应用

特大增量步算法(LIM)是一种基于力法和广义逆矩阵理论的迭代算法,在简单桁架和刚架非线性初步应用中,达到相同计算精度下有同等甚至超过位移有限元的计算效率。针对工程中的复杂杆系结构,利用平衡与协调的对偶性,探讨LIM在复杂平面框架结构中的应用,建立了平面框架结构的LIM基本方程,提出了针对典型支座约束以及组合结点的处理方法。该处理方法的线弹性问题算例表明,与位移有限元相比具有至少同等的精度和相当的计算效率。在支座本身不考虑塑性的情况下,该处理方法同样适用于弹塑性问题,为LIM在复杂杆系结构的弹塑性分析中奠定了基础。     

弹塑性回映算法及其在板成形模拟中的应用

结合退化壳单元模型的平面应力条件,给出了弹塑性本构方程应力求解的弹性预测－径向回映算法,用于板料成形的动力显式有限元模拟,利用自行开发的板料成形模拟动力显式有元分析程序VIFORM,对Numisheet′96标准考题S型轨的成形过程进行了模拟,计算结果表明该地算精度高、速度快。     

板桁组合结构分析中的板梁单元

为了能合理和方便地分析板桁组合结构的受力性能,将纵、横梁视为混凝土板的加动梁,建立考虑板梁共同作用和相对滑移板梁单元、无共同作用和过渡区的板梁单元.其中,将矩形板视为单元的基本部分,梁视为附属部分,即以矩形板4个结点的结点位移以及每条板梁结合面(有钉区)中线上的3个相对滑移自由度作为板梁单元的基本自由度,以构造板和梁的位移模式,由此得到板梁单元的单元刚度矩阵.     

增量法在金属塑性成形有限元分析中的应用

有限元法是一种有效的数值计算方法，已经被广泛应用于金属成形过程的数值模拟中，由于金属塑性成形多是大变形且一般都是非线性的，所以需要运用增量理论来进行分析。本文论述了增量法在金属塑性成形有限元分析中应用的原理及方法，以Marc软件为平台，介绍了增量法在金属塑性成形有限元数值模拟中的应用。     

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。     

空腹夹层板刚度分析的简化算法及其静力性能分析

空腹夹层板由空腹梁交叉组成。以简支条件为例，推导了空腹梁的折算剪切刚度，讨论了剪切变形对空腹梁的变形影响，分析表明，空腹梁的变形主要由整体弯曲内力引起，因此空腹夹层板可以在考虑剪切变形的基础上简化为密肋板进行刚度分析。还推导了两种空腹夹层板简化分析的等代刚度。并讨论了空腹夹层板的若干静力性能。     

钢筋混凝土板三维非线性有限元分析

在非线性有限元分析理论基础上,编写了钢筋混凝土双向板非线性分析的程序。程序中采用带钢筋膜的八结点六面体单元,应用初应力法避免非线性分析中每次组装和分解总刚,使计算较快收敛,计算结果能全过程分析钢筋混凝土双向板的受力至破坏过程。与实验结果吻合较好。     

非增量算法张量时空表达及在成形模拟中的应用

成形过程数值模拟在准确定义下属于具有接触磨擦的有限变形弹塑性问题，包含了复杂的高度非线性现象，针对作为准静态问题增量算法在这一问题上的不足，本文建议采用张量时间函数的非增量－空算法，在整个时间和空间域上迭代求解。     

增量决策树算法及复杂度分析

介绍了增量决策树算法的基本原理,并从实例费用和信息熵费用两个角度出发,对增量决策树算法的复杂度进行分析.通过实例说明,增量决策树算法能够构造出与ID3算法形态基本相同的决策树.     

中厚板理论的适用范围和精确程度的研究

利用Reissner中厚板理论边界元、Mindlin中厚板理论有限元和三维弹性力学有限元分析了各种厚跨比的板的位移和应力,以确定利用三维理论、中厚板理论和薄板理论分析板时厚跨比的适用范围以及精确程度,为分析板时选择采用薄板理论、中厚板理论还是三维理论提供理论依据;同时也验证了采用缩减积分的Mindlin中厚板理论有限元法缓解了剪切锁死现象.     

将三角形薄板元推广为厚板元的解析试函数法

为了有效克服剪切闭锁问题,利用已有的薄板单元构造厚薄板通用单元,提出了采用解析试函数法(ATF),将已有的Kirchhoff三角形薄板单元推广为相应的Mindlin三角形厚板单元的通用方法。以薄板三角形单元GPL-T9为例,将薄板GPL-T9单元推广为相应的厚薄板通用单元GPLM。数值算例表明:当板厚度趋向于零时,板单元退化为原始的薄板单元,完全消除了剪切闭锁现象;从薄板到厚板,GPLM元都具有较高的计算精度和优异的单元性能。     

增量理论有限元解弹塑性问题的另一种方法

增量理论有限元是求解弹塑性问题的有效方法.对于每级荷载增量的取法,通常是将总荷载扣除弹性极限荷载后分成 n 级施加.本文介绍的山田法是在每级增量阶段内只让一个单元屈服,据此反推荷载增量,进而进行力学分析的方法.该法的最大特点是可利用电算来模拟加载试验过程.文中以平面问题为例介绍了山田法原理、计算步骤、程序框图及其算例.     

中厚板传递函数法与有限元法的耦合分析

以矩形区域Mindlin板的条形传递函数解为基础,提出了复杂形状中厚板的条形传递函数方法与有限元方法的分区耦合解法,该方法将一块复杂板划分为多个子结构,其中简单矩形子域用传递函数法求解,复杂子域用有限元求解,将两者进行综合,可以得到复杂几何形状和任意边界条件中厚板的条形传递函数解.     

复合载荷下圆形中厚板的非线性弯曲

采用Ｒｅｉｓｓｎｅｒ理论考虑横向剪切变形的影响，导出在均布载荷和中心力联合作用下圆形中厚板的非线性弯曲方程，并引入载荷分布函数使复合载荷按单参数变化，选取平均挠角为单一的位移参数，用摄动法求出了更为精确的摄动解     

海洋石油立管的三向大位移分析

本文对截面具有两个不相等主惯性矩的海洋石油立管的三向大位移分析作了理论推导。在推导中,全面考虑了立管弯曲、扭转和拉伸变形。通过综合立管轴向的平衡条件和能量泛函的驻值条件,得出了独特的混合方法。平衡状态时立管中心线的孤长s取为自变量,而立管中心线的坐标X、Y和截面扭转角F以及管内拉力T则为孤长s的函数。在上述理论推导的基础上,形成了求解具有二相等主惯性矩的立管三向六位移分析的有限元方法。根据此方法编写了计算机程序,并给出了算例。     

拟协调模式大变形板壳单元的变分基础

探讨了拟协调模式大变形板壳有限元的变分基础，提出了其相应的大变形板壳广义变分原 理。它不但放松了曲率－挠度关系，而且还分别放松了膜向应变－位移关系和转动分显－挠度关系。     

无剪切闭锁的厚薄板矩形单元的构造

在板弯曲的有限元计算中 ,因为剪切闭锁现象导致厚板元无法自动退化为薄板元 ,工程中很难构造既适用于厚板又适用于薄板的计算单元 ,因此采用由龙驭球教授提出的广义协调元法 ,构造了矩形厚薄板弯曲通用计算单元 .通过铁木辛柯梁理论 ,建立了板单元边界和板单元内部的位移插值场函数 .计算结果表明该单元可顺利解决剪切闭锁现象 ,可在实际工程中推广应用