一种剪力墙结构分析的32自由度和40自由度单元

提出了一种水平方向采用3次Hermite多项式，铅垂方向采用高达5次和6次的La-grange多项式作插值函数的高阶矩形剪力培平面应力问题单元，这种单元不但位移精度高，而且具有高的应力精度．对于线性分析，单元刚度矩阵各元素全部经过十分繁荣的积分运算被解析的算出，并采用数值积分进行了复核，因此计算效率特别高．     

平面理性八节点曲边四边形有限元RCQ8

由于理性有限元用弹性力学的解插值并且在物理域内直接列式,因而等参元相比,具有物理意义明确和精度高的优点,本文采用最高至４次的平面弹性力学的多项式解对单元位移插值,推出了八节点曲边平面理性元ＲＣＱ８,若干算例表明,本单元可以避免剪切自锁和体积自锁,具有很高的精度和效率以及数值稳定性。     

介绍一种剪力墙结构分析的高阶开孔单元

在香港大学Y.K.Cheung和Sisodiya提出用于剪力墙结构分析的带面内转角的平面应力单元的基础上,本文提出了一类具有32-56个自由度的高阶矩形单元,这类单元在铅垂方向采用3-6次多项式插值,具有8-14个结点,每个结点具有2个位移自由度和2个面内转角自由度,在上述单元的基础上,又提出了一类采用三角级数或梁的振型函数作泡状函数的自由度数目为58-74的高阶开孔矩形单元,对开孔剪力墙的计算表明,本文单元与8节点矩形单元和4节点双线性矩形单元相比,其位移精度分别提高2倍和4倍以上,应力精度提高的幅度则更大.而且该二类单元由于考虑了面内转角,可方便地与梁柱单元相连接.     

考虑滑移、剪力滞后和剪切变形的组合梁单元

通过简单的运动学假设,提出了考虑滑移、剪力滞后和剪切变形的钢-混凝土组合梁位移法单元.由于组合梁存在多种变形的耦合作用,低次单元16DOF(自由度)应力精度较低,而具有5次Hermite多项式形函数的高次单元26DOF能以较少的单元数达到满意的精度.算例分析表明,忽略钢梁的剪切变形可能会导致显著的误差.     

提高DEM内插精度的一种有效方法

为了提高DEM模型的精度,对双高次多项式曲面法和加权平均法的缺点进行了分析,提出一种有效的双高次多项式曲面加权平均组合方法.在某地区选取75个数据点作为起算数据,通过实验发现,双高次多项式曲面加权平均组合法能够有效地弥补双高次多项式曲面法和加权平均法的缺陷,建立的DEM模型精度要高于双多项式曲面法及加权平均法建立的DEM模型精度,对工程实践具有一定的参考价值.     

高次光滑边界单元的构建与性能

基于Lagrange插值多项式,实现了高次边界单元形函数系数的计算机自动生成.在已有闭合单元的基础上,充分利用粒子几何形状的特性构建了高次光滑边界单元.数值算例表明,与传统的二次单元和闭合单元相比,高次光滑边界单元能够较大地提高椭圆和椭球粒子数值模拟的计算精度与效率.     

基于Burton-Miller边界元法的不同类型单元计算精度对比

为了提高边界元法的计算精度和对具有复杂边界形状实际问题的应用能力,发展并应用非连续线性和二次边界单元进行数值计算.使用传统边界积分方程计算外声场,通过带有解析解数值算例,对比不同类型单元的计算精度,得到最有效的单元类型.然而使用传统边界积分法,在某些虚假特征频率处会产生解的非唯一性问题,Burton-Miller方法可以有效地克服这一问题.基于Burton-Miller法得到的非连续线性和二次单元的优化节点位置并不在勒让德多项式零点位置上,虽然表现得不像传统边界元法那样规律和统一,但是合适的经验值仍然被给出.     

具有转角自由度的曲面矩形扁壳元

扁壳单元中引入结点转角自由度可以在不增加结点的情况下,增加位移场的阶次,提高计算精度,从而显著地提高单元性能。利用广义协调薄板单元RGC-12的位移函数作为扁壳元的法向位移,利用广义协调矩形膜元的位移函数作为扁壳面的切向位移,构造了一个具有转角自由度的4结点广义协调曲面矩形扁壳元。并通过实例分析对该单元的收敛性和精度进行了验证,数值算例的结果表明,该单元收敛稳定迅速,用较少的自由度就获得了很高的精度,是一个性能良好的壳单元。     

基于GPS定位的导航地图的转换与纠正方法

介绍了利用GPS定位技术对低精度的地图进行转换和变形纠正的算法 ,结合实例分析了GPS数据采集、坐标转换和利用拟合算法进行地图纠正的步骤 ,对一次多项式、二次多项式和三次多项式的拟合结果进行了比较 ,结果表明采用二次或三次多项式拟合精度最好 ,获得了与GPS定位结果相匹配的精度 ,坐标分量X和Y的拟合精度分别为 8m和 17m ,纠正后的地图适合于一般车载导航和监控 .     

粗网格划分下具有高精度的六面体广义协调元

针对薄壁结构三维实体有限元分析存在单元划分过多的问题,构造了一种能适应粗单元网格划分的六面体广义协调元.该单元以六面体十二结点等参元为基础,通过在单元不同坐标方向有选择性地补充非协调位移插值项,使得单元在粗网格划分下仍能保持良好的性能.所构造的非协调位移场满足网格无限划分时的边界极限协调条件,因而能确保单元收敛性.数值计算表明,该广义协调元具有很高的计算精度,能适应边长尺寸相差悬殊的单元网格划分.     

同调发电机群的时域拟合方法

提出了一种在时域内基于差分方程进行同调发电机单元参数拟合的方法．数值实验表明这种方法具有很高的拟合精度和实用价值．     

桁架结构的倒变量响应面法研究

介绍了响应面的基本思想,指出了多项式基响应面在拟合精度方面存在的问题.通过分析多项式形式的响应面方程在设计变量的形式上与结构的位移解析解之间的区别,研究了基于倒变量的响应面方法,并结合算例分析验证了该方法建立的静定桁架结构的位移表达式具有很高的精度.分析结果表明,提出的响应面方法能够精确、快速地解决平面和空间桁架位移的显式化问题.     

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。     

一维奇异非线性抛物问题的半离散有限元方法的后验误差估计

对非线性抛物方程考虑用P次多项式基得到半离散有限元方法的后验误差估计,这种误差估计是通过解局部抛物方程在每一个离散单元上用P 1次多项式对解进行校正而得到的,其中P 1次多项式在节点上为零.     

一种消除线性独立性问题的单位分解三角形单元

为建立高效的消除线性独立性问题的单位分解有限单元公式,采用多项式基函数用来作局部近似。普通的线性三角形形函数作单位分解函数,提出有限元无网格耦合三角形单元。该三角形单元形函数具有Kronecker delta性质,能够直接施加位移边界条件。数值算例表明,该三角形单元能够消除普通单位分解有限元的线性相关问题,并且具有较高的计算精度,结果优于普通线性三角形单元和线性四边形等参元。     

一种针对线性数据的高精度拟插值算子

插值具有很高的逼近阶但是需求解线性方程组.拟插值精度较低,但不需求解线性方程组就能直接得到逼近函数.基于径向基Multiquadric(MQ)函数和Inverse multiquadric(IMQ)函数,构造新的高精度拟插值算子L*f(x),并且证明该算子的精度和线性多项式再生性.并且通过数值算例验证该算子具有良好的逼近精度.     

分段Hermite插值多项式求解梁的动力反应

在求解梁动力反应的Duhamel积分中利用分段三次Hermite插值多项式逼近任意动力荷载,推导了相关公式,当动力荷载为分段三次或三次以下的多项式时,Duhamel积分是有精确解,因而与一般的数值积分法和逐步积分法相比、本方法不但具有较高的计算精度,而且大大减少了计算工作量.     

二次精度参数插值曲线的构造

提出了一种构造三次参数曲线对给定数据点插值的新方法。该方法不同于现有的许多参数曲线构造方法,其构造参数曲线没有选择节点的过程,而是在每2个数据点之间构造一条单位区间上的三次埃尔米特插值曲线段,所有曲线段拼合在一起形成整体的插值曲线,该方法的关键是计算每个数据点处的导矢。对每个数据点,该方法使用5或4个数据点构造一条二次多项式曲线,数据点处的导矢由二次多项式曲线的导矢近似。该方法构造的三次参数曲线具有二次多项式精度。并以以实例对新方法与其它方法构造的插值曲线的精度进行了比较,结果表明,新方法构造的插值曲线的精度较高。     

数控机床主轴单元基本动特性的研究与预测

采用有限元法和实验模态分析方法对用弹性梁理论预测数控机床主轴单元基本动特性的有效性进行研究,理论计算和实验模态分析结果表明,有限元弹性梁理论时具有短粗结构的主轴单元的第一阶模态具有很高的预测精度,研究结果为主轴单元的动态优化设计目标函数的确定打下实验基础。     

分段Hermite插值多项式求解交叉梁系的动力反应

在求解交叉梁系力反应的Ｄｕｈａｍｅｌ积分中利用分段三次Ｈｅｒｍｉｔｅ插值多项式逼近任意动力荷载,推导了相关公式．当动力荷载力分段三次或三次以下的多项式时．Ｄｕｈａｍｅｌ积分是有精确解,因而与一般的数值积分法和逐步积分法相比,本方法不但具有较高的计算精度,而且大大减少了计算工作量．