三维冲击—动力接触问题的有限元混合算法

提出了一种三维冲击－动力接触问题的有限元混合算法，该算法用库仑摩擦定律表述动力接触面的边界条件；按修正的Ｃｈｏｌｅｓｋｙ分解算法建立接触面的有效柔度阵方程。在按Ｎｅｗｍａｒｋ算法作逐步积分计算中，每一时间步的迭代计算，仅需反复求解接触面的有效柔度阵方程。     

三维冲击－动力接触问题的有限元混合算法

提出了一种三维冲击－动力接触问题的有限元混合算法，该算法用库仑摩擦定律表述动力接触面的边界条件；按修正的Ｃｈｏｌｅｓｋｙ分解算法建立接触面的有效柔度阵方程。在按Ｎｅｗｍａｒｋ算法作逐步积分计算中，每一时间步的迭代计算，仅需反复求解接触面的有效柔度阵方程     

材料点法的高效局部隐式接触算法

材料点法(MPM)应用于散体材料数值模拟时,如采用完全显式接触算法,则不能维持系统机械能守恒,计算稳定性差.该文提出一种高效局部隐式接触算法,仅需求解局部接触方程组.采用这种接触算法的MPM能真实模拟多物体颗粒之间的各种相互作用,包括挤压、摩擦滑移、分离等过程,正确反映接触规律.理论分析和计算结果表明,局部隐式接触算法与完全显式接触算法相比,计算过程数值稳定,计算效率高,系统机械能保持守恒.     

基于点-点单元的预应力混凝土结构仿真分析

基于增量形式的有限元法，建立接触摩擦问题的等效单元劲度－约束矩阵和等效结点荷载向量，提出一种利用点－点接触摩擦单元来模拟预应力钢筋混凝土中钢绞线与混凝土三维非线性接触模型，该模型以结点位移和接触应力作为基本未知量，考虑固定、滑动和张开3种接触条件，可以模拟预应力筋与混凝土之间的摩擦和滑动、张开和闭合；可用标准的有限元法将单元劲度矩阵和单元荷载向量集成到总劲度矩阵和总荷载向量中，计算过程简单，结果合理。     

板带轧制过程中的边界元法分析

轧制过程中,变形区的边界条件很复杂,难以用解析方法准确分析求解,本文尝试用有摩擦弹塑性接触问题边界元法模拟轧制过程,在分析过程中视轧辊为弹性体,轧件为弹性塑性材料在接触边界上考虑了滑动和粘着两种摩擦状态。本文用较少的假设,更准确地模拟了轧制过程,为轧制分析提供了一个有效而精确的方法。     

基于粗糙接触理论的橡胶-金属摩擦副的摩擦分析

采用有限元接触分析和粗糙表面形貌概率分析的方法，建立了橡胶－金属摩擦副接触和摩擦分析模型，在此基础上进行了相应的摩擦学分析，并推导出橡胶－金属摩擦副在摩擦过程中的有关计算公式，揭示出橡胶－金属摩擦副在摩擦过程中接触载荷、实际接触面积和摩擦力之间的定量关系，并做了算例分析。     

摩擦接触问题参变量二次规划分析的增广Lagrange算法

建立了摩擦接触条件的增广Lagrange线性互补表述形式,继而构造出求解摩擦接触问题的一种增广Lagrange线性互补算法.与求解摩擦接触问题参变量二次规划法相比,本文模型在理论上是对摩擦接触条件的一种精确正则化模型,虽然其中也包含了惩罚参数,但在理论上不需要它趋于无穷大就能得到精确解;所提算法编程简单,便于装入现有有限元分析模快中.应用实例表明了本文方法的正确性和有效性.     

八次对称二维准晶的有限摩擦接触问题（英文）

研究了八次对称二维准晶的有限摩擦接触问题.借助复变函数方法,有限摩擦接触问题被转换为黎曼-希尔伯特边值问题.通过黎曼-希尔伯特边值问题的求解,得到了平底刚性压头作用下接触应力的显式解.在一定条件下,由本文结论可得到十次对称二维准晶有限摩擦接触问题的解.     

冲击模拟的互动演示

物体作用于某一构件一般有3种情形:静加载、骤然加载和冲击,3种情形的模拟演示对明确概念,掌握知识非常有帮助。文章以冲击物作用于简支梁这一具体问题来细致描述静加载、冲击物从高度等于零的位置突然释放和冲击物从不等于零的某一高度释放这3种情形。从设计思想、理论依据到处理方法阐述模拟过程,给出用户界面。     

冲击载荷作用下层间短纤维增韧研究

采用基于全量Lagrangian理论的非线性有限元方法研究了冲击载荷作用下含层间短纤维的复合材料层板的分层扩展问题.通过Newmark方法求解动力学方程,以能量释放率作为裂纹扩展准则.用节点双编号和节点分离技术模拟裂纹扩展,用双向弹簧单元模拟层间短纤维作用.通过改变弹簧刚度修正短纤维桥联力,在裂纹表面和冲击接触区设置接触单元,并以罚函数法计算接触力,分析了层间短纤维的桥联作用对裂尖应力场和能量释放率的影响.结果表明:层间短纤维的桥联作用有效地降低了层间应力集中程度和裂尖能量释放率,增韧效果明显.     

考虑摩擦效应时柔性挡土结构的弹性支点法

对深基坑工程中计算柔性挡土结构的弹性支点法作了改进，使之能够考虑柔性挡土结构与土之间的摩擦效应。运用虎位移原理推导出考虑接触摩擦效应的杆单元刚度矩阵，计算结果表明考虑接触摩擦效应时柔性挡土结构的内力及变形都有显著的减小。     

对地下连续墙弹性支点法的改进

对深基坑挡土结构地下连续墙的弹性支点法作了改造,提出了能考虑地下连续墙与土之间摩擦效应的分析方法。运用虚位移原理,推导出考虑接触摩擦效应的杆单元刚度短阵,计算结果表明新的方法比传统的弹性支点分析法更为合理。     

盘式制动器热弹性耦合分析

探讨了汽车盘式制动器的摩擦接触热弹性耦合非线性问题及其分析方法.利用有限元分析软件ANSYS 8.1建立盘式制动器热弹性耦合分析的三维有限元模型,确定对模型求解的边界条件、载荷步及模拟工况,研究进行制动器热弹性耦合分析的过程,通过仿真计算得到制动器工作过程中制动盘瞬态温度场、应力场等重要信息.     

耦合热弹性接触有限元法及其在齿轮传动中的应用

本文给出一种齿面有摩擦热输入的耦合热弹接触有限元法。建立了相应的计算模型和啮合轮齿齿面热的计算公式。编制了相应的二维分析程序。考题和实例运算表明本文的方法是通用而可行的。     

Analysis of 3-D Frictional Contact Mechanics Problems by a Boundary Element Method ＊

The development of two boundary element algorithms for solving 3-D, frictional, and linear elastostatic contact problems is reported in this paper. The algorithms employ nonconforming discretizations for solving 3-D boundary element models, which provide much needed flexibility in the boundary element modeling for 3-D contact problems. These algorithms are implemented in a new 3-D boundary element code and verified using several examples. For the numerical examples studied, the results using the new boundary element algorithms match very well with the results using a commercial finite element code, and clearly demonstrate the feasibility of the new boundary element approach for 3-D contact analysis     

弧齿锥齿轮本体温度场及其敏感性分析

分析了弧齿锥齿轮啮合过程中轮齿的相对滑动速度和齿面摩擦因素以及摩擦热流的计算方法,建立了轮齿稳态本体温度场的有限元模型．通过具体实例,计算了弧齿锥齿轮稳态本体温度场分布,分析了本体温度场对转速、载荷和润滑油温度的敏感性．研究结果对改善弧齿锥齿轮的传动性能和润滑状况有一定的指导意义．     

考虑摩擦的平面多刚体系统的冲击问题

由于经典的多体系统冲击动力学的方法无法在冲击的瞬间计算摩擦力的积分,所以在考虑滑动粘滞、反向及保留经典的近似冲击假定的情况下,通过采用分段分析的方法,得到含摩擦的平面多刚体系统的冲击问题的理论解,即根据冲击的初始条件及几何特性,以及作者提供的公式,可以直接得到冲击后的动力学响应。     

盘销系统摩擦尖叫瞬态动力学有限元模型

基于ABAQUS软件建立盘-销系统的瞬态动力学有限元模型,在验证模型正确性的基础上分析了系统的运动状态、摩擦副接触状态、系统能量馈入情况以及非线性频率耦合现象.研究发现:制动盘具有压紧翘曲和高频法向面外振动;销棒呈弯曲为主,扭转为辅的振动模式,且表现为纯滑动的极限环运动;接触压力分布周期性变化,法向力和摩擦力变化引起频率的变化;系统同时存在能量馈入和馈出,但占主要地位的能量馈入维持系统的摩擦尖叫.     

双边摩擦接触力学问题和第二类混合变分不等式的等价性及其数值近似

摩擦接触问题的数学模型是一个变分不等式,一般的变分不等式对应力,表面力及位移是利用应力-应变关系,应变-位移关系逐个进行求解,而混合变分不等形式则可同时求解应力和位移,这是混合变分不等式的优点.王烈衡[1]曾以混合变分形式为基础,利用有限元法求解无摩擦弹性力学问题.本文以弹性力学问题中的双边摩擦接触问题为背景,讨论了第二类混合变分不等形式和能量泛函的极小值问题,并对它们的等价性进行了研究,接着用有限元法求双边摩擦的弹性接触问题以及近似解的误差估计.     

摩擦接触问题的一种非光滑算法

接触问题是一个多重非线性问题,难以转化为经典的光滑模型进行求解,运用非光滑分析的理论与算法研究有摩擦的接触问题,给出了二维摩擦接触问题的一种非光滑方程组模型及算法,并给出了算例.该算法未引入任何人工变量,列式简单,计算量小,实际算例及随机算例也表明了算法的有效性.