等值线图形的扫描线法

一般的等值线图形采用函数值跟踪算法,该法对内部封闭等值线的起点确定比较麻烦。笔者采用面向对象的程序设计方法给出适用于任意形状单元的等值线图的通用扫描线生成方法,采用VC6.0中的MFC实现了三点三角形、六点三角形、四点四边形、八点四边形和九点四边形的计算结果图形显示。并给出了算例。     

用面向对象的方法作有限元计算结果的可视化

有限元分析的结果是大量的数据,将得到的数据可视化能快速、准确的判断计算结果的正确性。笔者采用面向对象的程序设计方法给出适用于任意形状单元原彩色云图的通用生成方法,采用VC6．0中的MFC实现了三点三角形、六点三角形、四点四边形、八点四边形和九点四边形的计算结果图形显示。结出的算例说明彩色云图能很好地显示有限元的计算结果。     

有限元网格自动生成的组合处理方法

给出有限元网格自动生成的相互配合协调处理的新方案，它处理的是平面上任意形状的多连通区域．边界描述采用边界顶点序列法，生成有限元分析的单元以四边形元（八点元或四点元）为主；根据边界形状的复杂性辅以三角形元（六点元或三点元）．所建议的组合处理方法具有容易控制网格密度、确保有限元分析中的单元质量、对于指定点（如集中荷载作用点或支撑点）可以自动成为网格的结点、可实现无人工控制的有限元网格自动生成等特点，对于有限元重分析系统尤其表现出高效率．本方法可推广到相当广泛一类三维问题中，在并行处理方面也有很大的潜力．     

液化气船液罐鞍座温度场的有限元计算

本文采有四边形９节点等参单元有限元法编制了一通用程序,它适用于任何二维“场”问题分析．对任意形状、不同边界条件,它都能较精确地进行处理,具有网格自动生成和编号的功能,能打印出每个节点的温度值,并画出各种鞍座的等温线簇．它的精度远高于常规的三角形单元,在３８６微机上的运行时间在５ｍｉｎ左右,一次最多可计算５３０个点．     

自动生成四边形网格的方法及其在数值模拟中的应用

采用间接方法生成四边形网格,首先利用改进的两点前沿推进法把计算区域剖分成三角形网格,然后采用插点和细分的技术生成单元全部是四边形的网格,通过边互换、删点和局部插点技术进一步光滑平顺,得到适用于数值计算的网格。剖分结果表明,该方法能够在任意二维平面区域内自动生成全四边形网格,并能生成光滑过渡的局部加密网格和贴体性较好的边界层网格。该方法具有算法简单,计算量少的特点。利用所生成的网格对计算传热学中的典型算例-方腔自然对流进行求解,计算结果与基准解吻合,网格质量能够满足数值分析计算的要求。     

采用面积坐标的抗畸变四边形曲边膜元

目前普遍采用的传统等参元族对网格的曲边、直边畸变均十分敏感。该文在已有的采用四边形面积坐标四边形4结点膜元基础上,构造了4个新型四边形广义协调曲边膜元5结点元ACG-Q5、6结点元ACG-Q6、7结点元ACG-Q7和8结点元ACG-Q8,形成一个完整的采用面积坐标的膜元系列。这4个单元列式简单、便于应用,且位移场实现了直角坐标的二次完备,单元精度高,对网格曲边和直边畸变都不敏感。算例表明这4个单元可以有效克服MacNeal梁、薄曲梁等传统等参元无法克服的多种闭锁现象。此外,通过这4个单元的建立还提供了一种将4结点单元推广到更多结点单元的一种通用方法。     

两个抗畸变的四边形膜元

为了保证单元的可靠性,单元应具备抗畸变的良好性能。但现有不少单元对网格畸变十分敏感,如Serendipity等参元。在规则网格情况下,它们的精度不错;而当网格畸变时,其精度则急剧下降。为了克服这一缺陷,文献中提出了各种方案,使畸变敏感现象得到减轻,但目前这一缺陷尚未得到根治。该文旨在研究抗畸变的四结点四边形膜元。鉴于Serendipity等参元的上述缺点,该文不采用等参坐标而改用四边形面积坐标,并构造出两个抗畸变的四边形膜元AQ6I和AQ6II。数值试验结果表明,这两个单元不仅可以在畸变网格下给出纯弯问题的精确解,而且可以克服MacNeal畸变网格细长梁的梯形闭锁现象。弱式分片检验表明这两个单元是收敛的、可靠的。     

四边形网格的优化处理研究

介绍了海量空间数据点四边形网格划分算法.由于原数据模型的数据点分布有时不是均匀的,因此在网格生成过程中,尽管是依据优化因子生成的网格,但是为了整体网格生成的推进,有时也会产生凹四边形或退化为三角形,因此需要进行优化处理,从四边形网格的形状和边界的优化2个方面介绍了网格形状的优化过程,给出了算法的运行结果.     

基于带约束前沿推进的四边形网格生成方法

针对当前各种Q-Morph算法在生成四边形网格的过程中容易产生残余三角形这一缺陷,提出了一种带约束的前沿推进算法.该方法是一种基于前沿推进思想的Q-Morph算法,由当前前沿生成两条侧边和一条顶边,并删除其内部的三角形,从而将三角形网格合并生成一个四边形网格,并在前沿推进的过程中加入了约束条件,从而可以有效地避免残余三角形的产生,提高了算法的效率和最终生成网格的质量.数值实验表明,该算法能够全自动生成质量较好的四边形网格.     

有限元法的数化仪输入

采用数化仪直接输入有限元结构分析的网格图数据有很大的优越性,它避免了采用一般的间接输入方式时可能出现的差错。 本文论述了利用数化仪输入图形的基本概念,并介绍了笔者开发的数化仪前处理程序GNDGTZ的主要功能。着重讨论了几个关键问题,即第3座标的输入、结点的生成、结点的即时显示、单元的数化、空间模型的单元输入和单元的生成。     

四结点任意四边形的杂交／混合元

在给出平面上四结点任意四边形的杂交/混合元的应力及位移模式后,本文算出了它的矩阵〔H_e〕、〔G_e〕及〔R_e〕的具体表达式,为应用带来了方便.其次,还给出了采用高斯消去法来构造单元刚度矩阵的的理论依据及实施方案.算例一则,通过比较,显示出用杂交/混合元计算应力具有较高的精度.     

完全对称张量空间V^（m）中可合元素的一些性质

本文建立了完全对称张量空间V(m)中可合元素的生成向量的坐标与一组以可合元素的坐标为系数的多项式的根之间的关系,得到了可合元素的若干必要的和充分的条件,并由此得到了表示可合元素生成向量组的方法。     

空间等参拟协调元在复合材料层压结构中的应用

本文将一空间等参拟协调元推广到复合材料层合结构的分析中,该单元既可作为块元又可视为层合板元,且特别适用于变厚度的复合材料层合结构的分析.数值实例计算表明,该单元用于薄层合板时无剪切自锁现象,有良好的计算精度和效率.     

带连廊的建筑结构抗震性能分析

采用梁单元、有限元、边界元、无限边界元相结合的方法,建立了频域中结构－半无限地基系统的分析模型。应用该模型,对带连廊的建筑结构进行了地震响应分析,为这类建筑的抗震能力作出了评价,并提出了一种减震思路。     

公路交通气态污染物扩散模式中的几何参数计算

通过分析公路交通气态污染物排放源的几何分布，推导了直线单元、圆曲线单元、缓和曲线单元（完整缓和曲线与不完整缓和曲线）和各种组合线形线源时线源微元至预测点的下风向距离和横风向距离的计算公式。     

大型水轮机蜗壳、座环结构优化设计

本文对由水轮机蜗壳、座环和水泥基础所构成的复杂组合体,在采用板壳元、块体元、边界元和伪单元等四类单元进行有限元分析的基础上,选用最速下降法研究了优化设计过程,并编制成程序系统.经工程实际考核,证明理论正确,作法可靠,从而为改进结构,提高设计水平提供了一种新途径.     

群的元素的阶的某些问题

讨论了周期群与自由群的元素的阶,研究环的加群的元素的阶并建立环的特征数的概念.给出了群的元素的阶概念的两个推广:元素对于子群的阶、半群的元素的阶.     

深基坑支护结构变形的三维有限元分析与模拟

在工程实践中,对于深基坑开挖过程的模拟计算多采用平面应变分析方法,但由于深基坑开挖实际上是三维过程,平面分析忽略了开挖墙角处的三维效应,因此,计算结果偏于保守,为此,研究了不同有限元网格划分下基坑变形的情况,提出一种非线性的、三维有限元分析手段,用于深基坑开挖过程中预测围护墙变形和地表沉降值,为了更接近实际,采用了一种新的接触面单元,Desai单元,模拟土与结构的相互作用,三维分析结果表明,基坑内网格密度对于计算结果的精度有较大影响。     

金属切削过程的有限元建模

金属切削过程是一个非常复杂的弹塑性变形过程,文章采用有限元方法及弹塑性变形理论,对二维金属切削的变形过程进行有限元分析。首先选用矩形单元对刀具和工件弹性阶段进行有限元建模,得出其单元节点力和节点位移之间的关系,然后利用普朗特-路斯方程,推导工件材料塑性变形时单元节点力和节点位移之间的关系,并指出金属由弹性变形到塑性变形时其单元刚度矩阵变化的规律,从而为实现金属切削过程的数值模拟提供可靠的理论基础。     

多孔介质二相驱动问题压力方程Galerkin方法后处理的特征有限元方法及其收敛性分析

对多孔介质中二相驱动问题提出了一种新的数值解法 ,即用常规有限元方法求解压力方程 ,经后处理后 ,再用特征有限元方法解浓度方程 .该法不仅避免了用混合元法求解压力方程带来的困难 ,而且保持了特征有限元方法的优点 ,得到用标准有限元方法求解压力方程著不能得到的最优误差估计