仿真压力容器扫管应变区应变场特征的一种单边半椭圆缺口试板

设计了一种单半椭圆缺口试板，以满足压力容器接管高应变区断裂评定和疲劳性能研究的需要。通过弹塑性有限元素法计算及实验，表明该试板具有压力容器拉管连接处的应分布特征；高峰值应变，高应变梯度及周围被广大弹性区包围。     

缺口疲劳极限预测的半椭圆面积法

以受均匀拉应力作用下带贯通裂纹的无限大板裂纹尖端附近的应力场分析为基础，首次提出了一种预测缺口疲劳极限的半椭圆面积法，并通过大量的数值计算分析确定了半椭圆区域的大小,将这种方法分别应用于带不同直径圆孔的无限大板的疲劳极限预测，并与临界距离的点法、线法和面法及Peterson公式计算结果进行了比较，验证了该方法的有效性．     

微尺寸单晶金属应变突变现象的随机有限元分析

微米尺寸单晶柱体的压缩实验发现,在其塑性变形过程中应变会发生突变,致使塑性流动呈现明显的间歇性. 通过随机有限元方法,分析了微米尺寸和块体镍单晶柱体在混合加载方式下的间歇性塑性流动行为. 同时,结合镍单晶柱体的实验数据以及基于经典晶体塑性理论的有限元方法,对近期新建立的理论模型进行了分析研究. 结果表明:新理论模型能够捕捉应变突变的发生;对于块体材料,新模型计算结果与常规晶体塑性有限元结果以及实验结果均比较吻合;当单晶柱体尺寸减小至几十μm左右时,新模型预测结果仍然能够与实验结果保持一致;微柱体的塑性流动是通过一系列的应变突变行为实现的.     

固支单孔圆板的有限元分析

应用八节点厚板等参元,分析了受均布载荷的固支单孔圆板的弯曲,主要计算了不同孔径下自由边挠度和固支边弯矩。     

有限元线法斜型薄板单元及其应用

导出斜型薄板单元模型并应用于有限元线法(FEMOL)求解平行四边形斜板的弯曲问题。还给出利用半离散总势能泛函的极值条件导出的有限元线法控制微分方程组及其ODE求解体系，计算实践表明，仅用很少数量的斜单元网格就可以得斜型薄板弯曲问题高精度的解答。     

矩形板架和加劲板结构分析的超级加权残数法

首次将加权残数法和有限元法结合起来 ,用以分析板架结构和加劲板结构 ,其做法是对整个结构选取试函数 ,利用变分原理导出以权系数表示的梁元或板元的广义刚度矩阵和广义荷载列阵 .此方法可大大减少数值分析的计算量 ,适合工程应用     

有硬夹层的上覆土层破裂过程的数值模拟

对大量的震害资料调查研究发现,发震断层上覆土层中含有软硬土层时,对整个上覆土层的破裂过程及最终破坏状态有一定的影响.本文在研究发震断层上覆土层中含有软夹层的基础上,采用平面应变有限元法模拟了发震断层错动时,含有硬夹层的上覆土层的破裂过程.对其破裂过程及破裂状态进行了分析,并将其与以往的研究成果对比,可以看出硬夹层的存在对上覆土层的破裂过程和最终破裂状态影响较小,与有软夹层的情况相比,当硬夹层的厚度小于、等于5 m时,可以忽略上覆土层中硬夹层的存在.     

中厚板理论的适用范围和精确程度的研究

利用Reissner中厚板理论边界元、Mindlin中厚板理论有限元和三维弹性力学有限元分析了各种厚跨比的板的位移和应力,以确定利用三维理论、中厚板理论和薄板理论分析板时厚跨比的适用范围以及精确程度,为分析板时选择采用薄板理论、中厚板理论还是三维理论提供理论依据;同时也验证了采用缩减积分的Mindlin中厚板理论有限元法缓解了剪切锁死现象.     

盲孔法测量复合材料残余应力释放应变矩阵的有限元分析

对盲孔法测量正交各向异性复合材料残余应力释放应变矩阵进行有限元分析.以碳/环氧正交各向异性材料板为基础,对于不同孔深的盲孔进行有限元计算,得出与其相对应的释放应变矩阵,并分析孔深对释放应变矩阵的影响.为实际工程中残余应力的测试奠定了基础.     

高层建筑厚板转换层结构的分析与设计

高层建筑因其功能的复杂性，往往需要设置转换层。而转换层类型的选择直接影响着建筑功能的合理性和结构的安全性。本文以博泰威尼斯4#、5#、6#楼为例，简单介绍了板式转换层的计算与分析，并以此为基础完成了此工程的结构设计。     

颅内压变化引起的颅骨表面应变分析

成年人顶部的正常颅内压平均值约为3.62kPa,颅内压波动2.5kPa左右时,颅内压轻度异常;当波动值达到3.5kPa左右时,出现脑震荡的症状;当波动值达到5kPa或更高时,人头颈部达到危重度伤. 本文在颅内压正常波动值范围内,通过有限元MSC-PATRAN/NASTRAN软件分析了颅骨三层复合结构以及颅骨与硬脑膜组成的四层复合结构的表面应力和应变;同时,随颅内压变化进行了猪颅骨片,以及模拟人体颅脑真实受力的人颅骨和猪颅骨球冠应变实验. 分析结果表明:当颅内压轻度异常时颅骨外表面产生的应变约为1.5×10-6,脑部出现脑震荡的症状时颅骨外表面产生的应变约为2.5×10-6,头颈部达到危重度伤时颅骨外表面产生的应变约为4×10-6. 因此,随颅内压的变化颅骨外表面的应变是可测的,且在仪器检测范围内;本文所提出的微创颅内压应变电测法是可行的,即在颅骨外表面粘贴应变片,随颅内压的变化测颅骨应变,通过计算机进行数据处理获得颅内压变化量的方法. 与临床上测量颅内压时钻孔或穿刺等方法比较,应变电测颅内压法对患者造成的损伤很小,属于微创或无创范围,具有安全易操作、减少感染、对患者创伤小、可长期测量等特点.     

单液滴撞击水平冷板面的模拟研究

针对喷雾冷冻干燥中液滴在设备壁面的冷冻沉积问题,在前期单液滴撞击水平放置冷板面的实验基础上,建立了单液滴与冷板面撞击的模型,利用水平集方法与固化模型相结合,模拟了蒸馏水液滴(直径为3.2,mm,温度为293,K)分别从100、250、500,mm高度撞击不锈钢板面(温度为268,K和253,K)的过程.模拟的最大铺展直径同实验对比,误差小于10%,证明该模型可适用于低黏度、低密度的单液滴撞击水平冷板面的情况.