无限大压电板广义热冲击的二维问题

应用具有一个热松弛时间的L-S广义压电热弹性理论,利用混合拉普拉斯变换和有限元方法,研究了无限大厚压电板受到热冲击时的压电热弹耦合的二维问题.建立了广义压电热弹性耦合问题的变分原理,推导了相应的有限元方程,借助拉普拉斯变换,求解有限元方程,得到温度、位移及电势在变换域中的解,利用拉普拉斯数值反变换,得到了温度、位移及电势的分布,并用图形反映了其分布规律.结果表明,热以有限的速度在压电板中进行传播,同时压电板中呈现出压电热弹的耦合效应.     

带弹性支撑杆轴向振动问题的精确有限元解

研究了带弹性支撑杆轴向振动问题的精确有限元求解方法.基于齐次控制微分方程的通解构造了新的单元形函数,建立了精确的动力分析有限单元,提出了利用有限元方法精确地确定振动频率和振型的迭代算法.最后通过数值算例,验证了该有限元方法的有效性.     

弹性黏弹性对应原理在黏弹性固结有限层方法中的应用——理论篇

弹性黏弹性对应原理是将线弹性体的解答结果进行Laplace反演,得到黏弹性体的结果.该方法可将线弹性和黏弹性力学有机地结合起来.运用该理论,给出了黏弹性比奥固结有限层方法求解格式以及在基坑开挖问题中黏弹性固结有限层方法求解格式.     

弹性车轮瞬态动力响应的有限元仿真方法研究

初步讨论了橡胶弹性车轮瞬态动力响应的有限元仿真方法,进行了基于橡胶材料超弹性特性力学本构关系建模方法研究,在此基础上模拟了弹性车轮与刚性车轮在道岔冲击载荷作用下的瞬态动力响应.     

有限元混合法求解几种特殊弹性接触问题时的处理方法

用弹性接触有限元混合法求解弹性接触问题时，对有些特殊的接触情况会导致有限元方程组病态，从而使接触求解失败。对此作了分析讨论，找出了接触求解失败的原因，并提出了相应的处理方法。该法根据接触情况，适当修正相应的病态矩阵，从而使特殊的接触问题有解。     

应用功的互等定理法求解弹性力学平面问题

本文将功的互等定理法用于求解弹性力学矩形板的平面问题.该法能够用于求解具有各种边界条件在各种载荷作用下矩形板的平面问题.这是一简便、通用的方法.     

多域组合非耦合热弹性问题的虚边界元法

采用边界元法求解热弹性力学问题通常涉及到关于温度作用的域内体积分,使其在求解此类问题时失去了可降维的优点.为此,应用虚边界元法思想分别考虑热传导问题和与之对应的弹性力学问题的数值格式,并将两者的求解思路结合起来,从而形成解多域组合非耦合热弹性问题时无需计算域内体积分的虚边界元法思想.该方法具有一般性,既适用于二维问题又适用于三维问题,而且可将多域求解思想蜕化到单域问题.按单域定义的方板、厚壁圆筒热应力的计算和按多域定义的含圆形夹杂方板有效热膨胀系数的数值模拟结果已充分表明该方法具有较好的计算效率和较高的计算精度.     

超静定梁的弹性力学解法

文中采用叠加原理，给出了两端固定的超静定梁的弹性力学解，提供了利用弹性力学基本解扩大求解问题的基本方法，拓展了弹性力学的解题思路。     

弹性力学问题中有限元方程的多重网格解法

本文采用多重网格算法求解弹性力学问题的有限元方程;编制的计算软件将自动剖分与图形输出融为一体;结合算例讨论了多重网格算法优于一般迭代法的主要特点.     

弹性力学问题Locking-free有限元离散系统的两水平方法

高次协调元能有效克服弹性力学问题的闭锁(Locking)现象,称这种单元为无闭锁(Locking-free)有限元,但它与线性元相比,往往需要更多的计算机存储单元,具有更高的计算复杂性。针对弹性力学问题Locking-free(四次)有限元离散系统的求解,本文通过分析四次有限元与二次有限元空间之间的关系,并利用有限元基函数的特殊性质,如紧支集性,建立一种以二次有限元(P2)为粗水平空间的两水平方法;然后,利用减缩积分方案,以P2/P0元作为四次元空间的粗水平空间,并结合有效的磨光算子,为Locking-free有限元离散系统设计具有更好计算效率和鲁棒性的求解方法。数值实验结果验证了算法的有效性。     

增量理论有限元解弹塑性问题的另一种方法

增量理论有限元是求解弹塑性问题的有效方法.对于每级荷载增量的取法,通常是将总荷载扣除弹性极限荷载后分成 n 级施加.本文介绍的山田法是在每级增量阶段内只让一个单元屈服,据此反推荷载增量,进而进行力学分析的方法.该法的最大特点是可利用电算来模拟加载试验过程.文中以平面问题为例介绍了山田法原理、计算步骤、程序框图及其算例.     

三维弹性力学问题中有限元方程的预处理方法

针对三维弹性问题中有限元方程的数值求解，建立了一类简单且实用的代数多重网格预处理共轭梯度法(AMG-CG法)，详细描述了相应代数多重网格方法的粗化技术及网格转移算子的构造．由于该预处理方法能有效地降低刚度矩阵的条件数，使刚度矩阵的谱分布更集中，从而大大提高了计算效率．数值结果表明，AMGCG法对求解三维弹性问题有限元方程是十分有效和健壮的。     

抽油杆柱有限元动力方程的差分解及其收敛性

根据有杆泵抽油系统工作过程所对应的力学行为特征，建立了基于有限元理论的抽油杆柱动力控制方程；针对系统工况诊断这一非常规有限元动力求解问题，提出了适合于杆柱对角线型质量矩阵的有限元──有限差分解法；这种方法的优点在于其适应性强，可以考虑抽油杆接箍的影响并能较方便地处理级次杆连接处的力和位移连续条件．还从理论上证明了求解方法的无条件收敛性，并已经油田近２００口油井实际数据验证．最后给出了以文中方法为基础的计算机智能诊断软件对两口油井工况进行诊断的结果．     

一种塑性力学问题求解新方法及一个重要推论

本文首先介绍了塑性力学问题的求解新思路,然后具体探讨了塑性力学问题的求解方法。结果表明:弹性力学有解答的问题,塑性力学也可方便地求得解答。文章最后利用该新方法得到了一个重要推论,这一推论无论是在理论上还是工程上均有其现实意义。     

边界单元法三维应力分析计算程序

以三维弹性力学问题的基本解(Kelvin解)为基础开发了边界单元法三维弹性应力分析计算程序，并对其进行了验证。结果表明，该程序可用来求解三维弹性应力问题，尤其适用于三维应力集中问题。程序中采用动态分配内存，自动选点积分，并利用分块解法求解方程组，有效地节省了计算机资源，扩大了求解问题的规模。     

样条无单元法在弹性薄板振动问题中的应用

本文以结构动力微分方程和三次B样条函数为基础,按一致质量矩阵,推导出样条无单元法分析弹性薄板动力问题的具体计算格式,并编制了相应的计算程序.该方法适用于不同边界条件的弹性薄板的动力特性分析,计算结果表明,本文方法求解薄板动力的特征值问题具有较高精度、易于实施等优点,用较少的结点离散就能获得较好的结果.     

螺旋桨流固耦合特性的数值模拟

基于ANSYS Workbench平台,利用其多场分析功能,采用求解RANS方程的方法,利用CFX求解器对螺旋桨3维流场进行数值模拟,利用有限元求解器计算螺旋桨结构响应,并将有限元求解器的设置输出为结构求解子程序,供CFX计算时调用以实现数据的实时双向传递,从而将流体计算与结构变形计算耦合起来,给出一种求解螺旋桨流固耦合问题的3维数值模拟方法,并通过与试验数据的比较验证了方法的可靠性.设定2种材料特性,对螺旋桨的水动力性能、桨叶变形及应力应变特性等进行了数值模拟.结果表明:材料特性对变形及应变较为显著,弹性桨的变形与应变较刚性桨约高1个量级;变形后的螺旋桨又对水动力性能及周围流场产生影响,弹性桨的推力和转矩均比刚性桨小.     

第二类四阶变分不等式的正则化及有限元逼近

以弹性力学平板理论中的单侧稳定问题为背景,讨论了第二类四阶变分不等式的有限元逼近.采用正则化方法将这类问题转化为等价的变分方程,用有限元方法离散该变分方程,并给出该变分方程离散解的抽象误差估计以及离散近似解的收敛性分析及误差估计.     

内压下含局部减薄缺陷三通的极限分析

有限元与数学规划相结合的方法在求解极限分析问题时会受到计算规模的限制,难以应用到实际工程问题中.该文引入了一种基于线弹性分析的求解复杂结构极限载荷上、下限的方法--弹性补偿法,同时结合三维有限元分析,求解内压下等径三通的极限载荷.通过与弹塑性分析结果比较发现,简单的弹性补偿法能够较好地评估复杂三维结构的塑性承载能力.计算结果表明,主管腹部的局部减薄缺陷对三通结构的极限承载能力影响最大.     

高压水射流破碎岩石的有限元分析

根据连续介质力学和有限元理论，给出了高压水射流破岩系统中流体和岩石的控制方程，并建立了相应的有限元列式。采用交错迭代的解耦方法求解了水射流与岩石的耦合问题，并就非线性动力有限元数值计算中应注意的问题进行了讨论。数值计算的结果较真实地反映了水射破岩过程中岩石的动态响应以有水射流动力学特性的演化过程，并与相关试验规律吻合良好，这表明该分析方法是有效的，可用来指导高压水射流破岩理论的进一步研究及应用。