边界拟合坐标在有限单元法中的应用

本文介绍用边界拟合坐标将一个不规则区域变换为一个矩形区域的方法;导出了在边界拟合坐标变换下求解弹性力学平面问题的有限单元法计算式.这种方法在计算劲度矩阵时,被积函数大为简化,因而具有实用意义.文中的算例进一步验证了该法的简便性和计算结果的精确程度.     

边界拟合坐标系中的流动方程

本文提出了流体力学解析边界拟合坐标系方法，及建立在这种坐标系基础上对流动方程进行摄动处理的方法，并列举几种流动建立了解析边界拟合坐标系中的方程。     

边界拟合坐标法的应用：长江口南支非恒定流计算

为了既能精确地拟合不规则区域边界,又使有限差分的计算能在规则的网格上进行,在长江口南支河段非恒定流的平面二维数值模拟中,采用了近年来得到广泛注意的边界拟合坐标法,为了提高计算的稳定性,本文引用了二维人工粘性项和人工光滑的方法。计算结果与实测资料相当吻合。计算结果还表明,在同样的网格密度下,使用边界拟合坐标的差分计算的CPU仅比使用昔通网格的差分计算略有增加。所以,在二维水流计算中,这是一种值得推荐的方法。     

坐标变换在工程测量中的应用

利用坐标变换解决了两个不同坐标系之间的换算问题，使得在道路工程、建筑工程中的定位测量快速、简捷，并突破了放样，即：利用旋转后坐标系－－施工坐标系（Ｈ．Ｖ）进行施工放样。     

边界样条拟合中的一种反走样改进算法

本文首先分析了边界Ｂ样条拟合离散化误差的原因，在此基础上提出了边界拟合中的改进算法。     

边界单元法在地基动力分析中的应用

本文系采用边界单元法对半无限地基进行三维动力分析.分析表明,在半无限体的三维动力分析中,该法远比有限单元法优越得多.文中有关基础与地基间相互作用的动力分析问题的讨论,仅限于三维刚性基础和均质线弹性(或粘弹性)土体.本文将动力问题用边界元法表示成时间域中的公式,并以逐步积分法求得相应的动力反应.最后,将圆形和矩形刚性基础的计算结果与理论值相比,两者十分吻合.     

有限单元法在水电站压力管道应力分析中的应用

以某水电站压力管道的应力分析为例,探讨了ANSYS软件在管道应力分析方面的一般方法。     

边界单元法在动水压力分析中的应用

本文采用汉克尔函数作为基本解,给出了可压缩水体动水压力的边界单元法有关计算公式,计算并分析了各种库底条件对动水压力的影响,数值结果表明这个方法是有效的,文中还详细讨论了奇异积分的处理方法。     

有限元与边界元耦合法在波浪力计算中的应用

利用有限元与边界元耦合法对三维无界区域中直立圆柱所受的波浪力进行计算,把整个求解区域分成内域和外域两部分,在内域采用有限元法,对外域采用边界元法计算,由加权余量法的理论知这种耦合在理论上是可行的,根据此耦合方法编制了完整的计算机程序,对海洋中直立圆柱的波浪力进行了分析.数值计算的结果与理论解吻合良好,表明该方法有效.     

低阶奇异性边界单元法

本文所提出的低阶奇异性边界单元法,是以传统的边界单元法为基础,通过引入一个新的角变量,致使力的核函数由原来l/r的阶奇异性,降低为与位移核函数一样,仅具有Inr阶奇异性(r是场点与源点之间的距离)。从而推出新的边界积分方程,该方程具有较低奇异性,特别是在应力计算时,基本消除了原边界单元法的“边界层效应”——即原边界单元法在边界层附近的应力不能计算的现象。在本文中,还将对该新方法所编制的程序用于工程构件——300T压花机肘杆的强度分析,其结果与原边界单元法及光弹性实验结果有较好的一致性。     

有限元计算结果可视化显示

画高次等参单元彩色云图的关键是计算单元覆盖像素的自然坐标，介绍一种计算像素自然坐标的算法，母元被均匀划分为矩形或三角形的子域，然后用一条水平线，依次扫描子域的顶点，把扫描线上顶点的自然坐标作为初始值，用牛顿迭代法求对应像素自然坐标的精确值，实践证明方法精度高、速度快。     

直接边界元法及其在弹性力学问题中的应用

文章通过弹性力学问题的基本解将域内微分方程变换成边界上的积分方程,然后在边界上离散;由已知边界位移和边界应力直接求出未知边界位移和边界应力,并得出据以计算整个问题域的位移场和应力场。最后运用此方法求解一个弹性力学问题并与有限元法的计算结果进行了比较。     

有限元与边界元耦合问题的探讨

本文阐述有限元与边界元耦合的基本方法,并对地下工程中线弹性问题的耦合法进行了尝试。     

在带形有孔无限域中Poisson方程的边界元法

对带形有孔无限域Ω中Ｐｏｉｓｓｏｎ方程的混杂边值问题，本文推导出了无限域上的边界积分方程．用逆矢径变换化Ω为有界域Ω’后，利用等参单元给出不同情况下相关积分的计算格式．最后给出所论问题边界元法的解法．通过实例说明可用很少的节点得出较准确的数值解．     

有限元法求解转轮内部流场入出口边界的处理

本文基于变分原理,以势函数为未知量,分析了转轮内部流场的入、出口边界条件,并以此为基础导出了 20结点等参元离散后,入、出口边界条件的数学模型,给出了直接三维有限元求解转轮内部流场时,不同的入、出口截面的处理方法及过程。并给出实算结果。     

边界积分方程在连续梁问题上的应用

利用边界积分方程，对一维问题的简支梁，给出了在集中荷载作用下的挠曲线表达式，进而导出连续梁内力影响线的解析式，并将计算结果与工程上的有限元法作了比较．     

用边界元法研究地震波在不规则地形处的散射问题

利用半平面动力格林函数，借助于边界元法或边界元、有限元混合法，研究ＳＨ．Ｐ和ＳＶ型地震波在半平面地形突变处的散射问题，从而分析不规则地形对地面运动的影响。计算结果和已有的解析或数值结果吻合较好。给出了各种地震波在不同入射角情况下，在不规则地形处的散射结果。     

极坐标系中具有旋转自由度的平面扇形单元

通过引进结点刚体转角，提出两具有平面内旋转自由度的平面４结点扇形单元，数值计算表明这两种单元具有很高的计算精度，为具有圆形边界的结构有限元分析提供了有效实用的单元。     

Application of FEM Analysis to Braced Excavation

It is becoming possible to do detailed numerical analyses for the various mechanical behavior of braced excavation by researching and developing the numerical analysis technique such as the finite element method (FEM). However, the mechanical behavior of braced excavation has not been clarified fully both in theory and in experience. Therefore, improving the prediction accuracy during the prior design is very important for making the observational method of braced excavation more effective. In this paper, FEM analyses were performed for a model of braced excavation by using Geotechnical Finite Element Elasto-plastic Analysis Software, GeoFEAS (2D). As the constitutive law of ground, MC-DP model, and Duncan-Chang model were applied. The results were compared and discussed with that of a site measurement, and the effects of the constitutive law of ground on the analyzed result were verified. For the difference between the results, the reason was investigated by the analyses adjusting the elastic modulus of ground, and the appropriate application of the constitutive law was researched.