Winkler地基上弹性薄板求解的有限差分法

通过引入参数把Winkler地基上弹性薄板的偏微分控制方程由四阶降为两阶,形成两个耦合的椭圆形方程,利用超松弛迭代法进行了求解。推导了简支、固支以及自由边界条件的参数表达式,采用五点差分格式对以上偏微分方程进行了处理,最后给出了算例。结果表明,采用参数对薄板的控制方程进行处理后可较方便地运用差分法求解,数值解的精确度也较好。     

软粘土地基非线性一维大变形固结的有限差分法分析

在几何非线性分析的基础上考虑软粘土的非线性本构关系，采用张量指标记号推导出物质描述的一维非线性大变形固结的控制方程，采用有限差分方法对非线性控制方程进行数值求解，编制了计算程序。数值计算结果表明：在相同的非线性本构关系前提下，软粘土地基的非线性大变形固结沉降始终小于非线性小变形固结沉降；且随着荷载水平的增大，大变形固结和小变形固结的沉降量的差别越来越大，几何非线性对软粘土地基沉降影响是不可忽略的。     

RAGA求解弹性地基梁虚拟节点法的线性差分方程组

针对在传统弹性地基梁的数值计算方法中,采用Winkler地基模型或双参数地基模型,把梁端作为自由边界的缺陷,为此,文章采用延展梁的方式来代替地基对梁端的约束作用,即可建立完整的地基梁的有限差分方程组。采用基于实数的加速遗传算法（AGA）来优化延展段梁挠度的大小,即可求得考虑地基对梁两端约束作用影响的弹性地基梁数值解,并与采用文克尔模型的解析解做了对比。     

双向复合地基研究现状及展望

提出了双向复合地基的概念;对双向复合地基计算理论、数值分析等方面国内外研究现状进行了分析,总结了现有双向复合地基研究成果的特点与不足;对双向复合地基的特点进行了分析;提出了双向复合地基研究中的难点问题,提出了双向复合地基的可行的计算模型.     

基于有限差分法钢管塔挠度求解及软件开发

在输电钢管塔的设计中,荷载分析和变形计算是两个关键所在。这就直接影响到挠度,在进行挠度计算时,按照等截面悬臂梁挠度公式乘以修正系数是不符合实际的受力状况,是不严谨不科学的计算方法,会造成很大的误差。针对这个问题,国内外很多专家进行了认真的分析和推导,取得了一系列的成果,如查表法、数值积分法、解析法和折算惯矩法等推导出钢管塔的挠度解析表达式。本课题的制作就是在各位专家研究的基础上,通过有限差分法对钢管塔的挠度进行求解计算,然后利用计算机语言进行编程制作软件,实现计算的电算化,从而达到钢管杆塔的设计目的。     

基于黄土蠕变试验的高填方地基沉降的数值模拟研究

为了全面研究高填方地基的工后沉降规律,本文通过一维固结蠕变试验,研究了黄土的蠕变效应,分析了含水量及压实度对黄土蠕变的影响,选取不同的模型来拟合黄土的应变与时间关系,并且运用FLAC 3D计算了黄土高填方的沉降变形。结果表明：初始荷载越大,黄土蠕变稳定的时间越长;Burgers模型能很好地反映试验曲线各级荷载的变形和时间的关系,适合作为压实黄土土体蠕变变形的模型;高填方的沉降稳定期约为3~4年,工后沉降主要集中在填筑完成后的1年,而且填筑体高度越大,工后沉降稳定期越长。     

浅埋大跨度隧道管棚支护进洞三维有限差分法分析

随着隧道施工“新奥法”的日趋成熟,超前大管棚支护是隧道施工中穿越软弱破碎围岩的一种有效的加固施工方法．本文在对管棚法在大跨度极浅埋破碎地层隧道开挖中的加固机理研究的基础上,以某大跨度隧道为例,利用三维有限差分法对隧道开挖后的受力、变形情况进行模拟,分别分析了有无管棚预加固措施对拱顶沉降的影响并与实测拱顶沉降值进行比较,得出管棚能显著抑制破碎围岩地层的变形及拱顶沉降,减少隧道初期支护的变形和受力,保证施工安全．     

高速公路复合地基非线性有限元分析

利用Biot固结理论 ,采用有限单元元法分析了复合地基桩长、置换率、桩土刚度比、施工进度对地基变形的影响 ,并从减少差异沉降出发 ,提出合理的布桩方式 ,减少高速公路的差异沉降 .     

变荷载下任意层地基一维非线性固结的数值分析

采用双曲线型的土体应力应变关系和渗透系数k随孔隙比变化的关系式,不对固结系数作任何假设,建立了考虑荷载变化的任意层地基的一维非线性固结控制方程,并用简化加权隐式差分格式对上述非线性固结控制方程进行数值计算。以某四层地基为例,通过与太沙基线性固结理论的比较,揭示了非线性因素对饱和成层软土地基一维固结的影响及通常情况下考虑非线性因素影响的必要性。     

薄板动力分析的双向有限条法

本文采用双向有限条将板划分成两组方向互相垂直的板条，采用满足边界条件的 梁函数组成相应节线的坐标函数，使节线的交点满足变位协调条件．在两组节线分割 成的各矩形域，由康斯曲面插值确定一点的变位，然后用瑞里－李兹法求解了板的动 力问题，并在ＩＢＭ上编制了相应的程序，若干算例表明这种算法比较准确、简便．     

预应力锚索框架内力计算的有限差分法

根据Winkler弹性地基模型,考虑在不同的锚固力、地基系数、抗弯刚度条件下,利用差分法对锚索框架的内力计算公式进行了推导,并根据静力平衡和横梁与竖肋的变形协调进行锚索力的分配,使计算结果更接近于实际情况.应用此方法对某工程实例进行计算,并把计算结果与现场实测结果进行比较,证明此方法可行性和适用性.     

基于有限差分法的填土边坡复合结构受力特征分析

桩基托梁挡土墙结构可以有效提高地基承载力,在软土地基边坡防治中具有很好的实用价值。现有的理论计算采用传统连续梁模型对托梁或桩基受力特征进行求解,其计算模型相对理想化,未考虑地基与梁或桩之间的协调变形,容易出现误差。为此,首先基于挡土墙墙后土压力静力平衡条件,求解得到墙后土压力荷载,并作为托梁及桩基的输入荷载,然后基于有限差分原理,将托梁视为Winkler地基上的梁理论,提出托梁内力的有限差分解法,进一步考虑桩基地基系数随深度变化的特征,即m法,采用有限差分法求解桩基受力特征,然后将理论应用于工程实例,将所提出的求解方法和传统计算方法进行对比。结果表明：传统连续梁模型理论忽略了土体抗力,过小的评价了结构的承载力,而所提出的弹性地基梁求解办法更能反映实际工程情况,其计算结果可靠性更高;如果前后排桩按照一定比例承受不同的荷载,得到后排桩位移、弯矩和剪力随荷载的增大而增大,研究成果可为工程防护边坡提供理论依据。     

两类弹塑性本构模型的有限元法分析比较

分别运用均匀固结弹塑性剑桥模型（ＣＣ、ＭＣＣ模型）及非均匀固结塑性模型（ＡＭＣＣ模型）,分析了三轴试验（ＣＫ０Ｕ、ＣＩＵ）破坏及其孔隙压力系数、归一化强度的区别,以及正常固结、超固结地基的承开力问题。     

基于有限元和神经网络法的桩基础沉降分析

以沉降控制复合桩基础的沉降为研究对象,介绍了有限元和神经网络法的数值分析方法,并运用这两种方法对桩的沉降量进行了预测,对比了它们的结果,分析其产生差异的原因,结果表明:两种方法的沉降预测数据与实测数据误差均小于10%,说明预测精度较高,可以在节省资源的情况下获得较理想的预测结果.     

单脊金属加载矩形波导的有限差分法分析

采用有限差分法分析单脊金属加载矩形波导的模式特性,得到单脊金属加载矩形波导的基模和第一个高次模均是TE模,两个最低模均是TM模;基模截止波数kc=0.20056 rad/mm,第一个高次模截止波数kc=0.46731 rad/mm,与Ansoft HFSS仿真软件得到的结果基本一致。     

基于有限差分法的投资策略期权分析

不确定性风险对投资项目的评估、决策有很大的影响。以实物期权原理对项目投资的不确定性做出定性解释，并通过有限差分法在看跌期权中的运用对实物期权价值予以定量分析。     

层状地基分析的超级有限层法

基于传统有限层法基本原理提出6参数一般有限层法。层元的位移模式采用5次完全多项式与双重级数相乘的形式;通过应用弹性体静力平衡条件对三维位移函数多项式系数之间的相关性进行分析简化,得到未知的独立位移参数6个,与层元的节面位移数目对应相等,保证了层元位移模式的完备性。通过超级有限层元与其内部小层元间的运算矩阵转换,进一步推导了6参数超级有限层法,满足了相邻小层元间高阶变形的协调性。通过算例分析表明,6参数一般有限层法仅适用多薄层地基;而超级有限层法可以适用于多种厚度的多层地基。     

有限差分结合多波前算法分析波导问题

采用有限差分法(FiniteDifferenceMethod)的五点差分离散对Helmholtz方程进行离散,并结合多波前算法(MultifrontalAlgorithm)求解稀疏矩阵方程,用于分析波导问题.数值结果表明,该方法是一种准确而有效的快速算法.     

用有限条法分析复合材料多层板壳

本文在文献[1]的基础上,将有限条法用于复合材料多层扁壳和板的分析。针对不同的边界条件给出了基本函数,推导出了单元刚度矩阵和载荷列阵。文中给出了算例,并与解析解进行了比较,结果表明,本文方法精度很高,用于复合材料板、壳分析是有效的