一个三维有限元法拱坝应力分析程序

本程序是为了计算拱坝应力用 TQ-16BCY 语言编写的一个专用程序。本程序是在 TQ-16机上充分利用外存(磁带)的基础上,对拱坝弹性体的位移和应力进行有限单元法的分析。用四面体单元和线性位移模式,由计算机半自动形成四面体单元,对每一分块逐层地形成四面体单元同时计算单元刚度矩阵并立即叠加到总刚度矩阵中去,单元刚度矩阵的计算公式进行了改变,每块的刚度矩阵采用标记对角元的变带宽一维存贮以及选择改进的平方根法来分块求解位移方程组。计算提供:节点位移、单元应力、单元主应力及主向和约束反力。     

不连续岩体二维复合单元法前处理

研究了不连续岩体二维复合单元法前处理问题,重点讨论了区域行波法自动离散、复合单元拓扑信息自动生成时的线段求交、虚实结点采用和子单元块细分等几个关键问题．给出了不连续岩体复合单元拓扑信息自动生成程序系统流程图,利用面向对象技术开发了相应的前处理器．以三板溪进水口边坡为算例对该系统的功能与稳定性进行了考证,并和有限元分析的前处理过程进行了对比,证明了其可用性和高效性．     

多单元组合结构瞬态动响应分析在微型机上的实现

在微型机上实施积分法分析组合结构瞬态动响应的关键是形成、管理有效刚度阵及每一瞬时的荷载向量。本文采用瑞雷阻尼假设将WIlson-θ法的递推公式变形,避免存贮阻尼矩阵;引入荷载模式概念,只要存贮有限的荷载模式向量,便可方便地形成每一瞬时的荷载向量;设计了一种按内存资源分块法组装、存贮有效刚度阵.在IBM—PC—XT机上编制了多单元组合结构瞬态动响应分析有限元程序DDJDL2—W,计算实例表明计算结果合理、可靠。     

钢筋混凝土构件非线性有限元分析

本文对原有的通用结构分析程序NONSAP进行了修改扩充,形成了单增荷载下钢筋混凝土构件的非线性有限元分析法.本方法对混凝土采用非线性正交平面等参单元,在材料模型中计入了拉裂、受拉强化、裂缝面上的剪力传递和压应变屈服等混凝土特性;对钢筋采用弹塑性三向连杆单元;引入三向非线性联结单元以模拟钢筋和混凝土之间的相互作用.数值计算采用初始刚度和切线刚度的合混型增量迭代法;在材料破坏时计入了不平衡力的重分配.本方法的计算结果和试验结果符合良好,表明了该程序的可用性.     

膜结构褶皱有限元分析

借助Fortran程序语言,对膜单元采用三节点九自由度的空间三角形单元,考虑初始预应力形成切线刚度矩阵,对膜结构进行几何非线性分析.依据张力场理论,针对膜材不抗压的特点,改进褶皱区域单元的本构关系矩阵,修改单元刚度矩阵,给出单元出现褶皱情况.验算平面矩形膜弯曲模型,说明了程序的可靠性.     

空间板块组合结构有限元网格自动生成

本文提书一种空间板块组合结构有限元网格自动生成的方法。其原理为:以等参单元形成刚度矩阵的形状函数为坐标变换式,将空间任意曲面或块体变换成规则图形子域,对规则子域进行划分,然后计算各节点在原坐标系中的坐标值。并且,开发了相应的程序,该前处理技术对于复杂的单元划分有重要的实际意义。     

如何在小型计算机上实现有限元计算

SDJ—1机,浮点运算速度每秒一万次,内存容量为16384,单字长21位(由于用双字长表示一实数,故实际内存只有8192),属于一种小型电子计算机。围绕着如何充分发挥计算机的设备潜力、在小型计算机上解大型稀疏矩阵,我们作了一些尝试与努力,取得了初步的效果,先后编写了平面问题杆块混合结构的有限单元法程序、平面问题的有限单元法(三角形单元)程序、平面问题杆块混合结构的有限单元法(等参数单元)程序、板梁柱混合结构的有限单元法程序、平面问题的有限单元法(夹层单元和组合单元)程序、空间问题的有限单元法(四面体单元)程序、三角形单元自动剖分程序等计算程序,为生产单位进行     

计算机辅助孔型设计程序系统

本程序系统适用于方钢及圆钢孔型设计和验算,并具有以下特点: 1.使用灵活,设计迅速,计算参数齐全、准确。程序系统采用人—机对话,汉字提示,可进行各种功能选择、修改;有8个钢种,8个孔型系列的组合,3种轧辊材质及表面状态可供选择;可设计新孔型,也可对已有孔型进行验算;能按程序中模型自动设计出孔     

纤维模型在平面框架非线性静力分析中的应用

为准确描述钢筋混凝土结构局部的受力情况,通常需要采用微观模型来进行非线性有限元分析.将梁柱单元建立在弹塑性纤维模型的基础上,直接从材料本构关系出发,对平面钢筋混凝土框架结构进行了金过程非线性静力分析.在框架结构与梁柱单元之间用刚度法,组装杆件刚度得到结构刚度;杆件与杆件内部积分点处的横截面之间采用柔度法,基于杆端力和截面力的平衡获得杆件刚度;每个横截面通过平截面假定协调纤维变形,同时考虑了几何非线性,由纤维的刚度得到截面刚度.为追踪非线性反应的软化段,求解时选取柱面弧长法.同时选取实例分别进行单向推覆和低周反复加载试验的程序模拟,得到了较好的效果,并提出进一步优化改进的建议.     

二维弹塑性自然单元法算法实现

为了使自然单元法能够应用于土体等具有弹塑性本构关系的材料的分析计算,通过结合弹塑性理论及自然单元法自身特点,研究了在自然单元法中采用Von—Mises、Mohr—Coulomb和Drucker—Prager屈服准则解决二维弹塑性问题的算法,并利用面向对象的程序设计方法编制了相应的计算程序．通过算例验证了各屈服准则下算法的正确性,证明了自然单元法相对于常规有限元算法在精度上的优势．在自然单元法中实现了Mohr—Coulomb和Drucker—Prager屈服准则,拓展了自然单元法的适用范围．     

YZ-55型牙轮钻机结构强度研究

YZ—55型牙轮钻机是一种250～380mm孔径的先进穿孔设备,该机达到国外同类型先进水平,居国内领先地位,填补了我国大型露天矿大孔径钻机的空白。YZ—55型钻机是在参照国内外同类钻机特点的基础上,选用高强度低合金钢、高钻架、加撑杆等新颖结构设计,进一步加强了钻架和平台的强度和刚度。为了判定设计的可靠性,为新颖钻机提供科学数据,因此结构强度研究列为技术攻关内容之一。我院对YZ—55型钻机的钻架和平台进行了理论和实验分析。理论分析采用有限单元法,用SAP▽程序在M-150机上计算;实验分析采用电阻应变仪和SONY八通道磁带记录仪、7TO8S讯号分析仪处     

通用波前法

当使用波前法求解某些大型结构时,如果结构的波前刚度矩阵太大不能整个地在内存中存贮,就会发生困难。采用通用波前法能够克服这个困难。通用波前法是熟知的波前法的一个新变种。使用这一方法时,一部分波的刚度矩阵可以存贮在外存中,以致对于波前刚度矩阵的大小不再有限制,同时使用了某些特殊技术来管理运算及内外交换。这些技术包括存贮单元的组织、单元刚度矩阵集合为结构刚度矩阵的过程、单位主消行的形成、波前刚度矩阵的化约、消元和波前变量管理等方面。给出该方法主要运算的框图。估计了化费在内外交换上的时间。在文末给出了实例的结果以及它与別的方法和实验的比较。     

箱梁单元与梁格法在异型桥梁分析中的应用

 异型薄壁箱梁桥结构受力行为复杂,用常规的计算理论和分析方法难以准确把握结构的受力行为。为较好把握该结构的受力行为,在普通梁理论的基础上,通过增加自由度的分析法,提出考虑约束扭转、畸变以及剪力滞效应作用的每节点10个自由度的薄壁箱梁空间单元,推导出对应的单元刚度矩阵,并编制相应的有限元程序。同时利用该程序结合空间梁格分析法、普通梁单元法及板壳单元法分别对一典型异型桥梁进行结构分析。理论分析与实测结果比较表明了本单元的有效性和准确性,也说明了空间梁格分析方法是一种简便实用的分析方法。     

结构特征数计算程序

本文提供了一份计算尾翼弹或非尾翼弹的特征数计算程序,输入原始信息只要少数几个特征节点坐标即可,弧形部分当中节点坐标信息可根据二端点坐标值和形成半径自动生成,输出形式类似于手算格式。仍然采用数值积分的方法——将弹体看成截锥体元素之和,将尾翼看成梯形元素之和。 本程序使用DJS——6机的ALGOL——60算法语言,使用单位为公斤一厘米一秒。本程序计算约1—2分钟。     

空间杆系结构的有限单元法(位移法)及其在造型机框架的变位与内力分析中的应用

1975年,为某汽车制造厂完成了铸工震压式造型机框架的刚度核算任务,满足了生产上的需要。本文是该项工作的业务小结。本文简介空间杆系结构的有限单元法(位移法),提供杆件单元刚度矩阵的一般形式、结构总刚度矩阵的组集原理、位移边界条件的简便处理及求杆件内力的通用公式;并用自编的通用程序计算造型机空间框架的变位与内力,算例是在某单位“DJS—14”机上进行的。     

大型洞室围岩计算中分期施工计算机程序处理

在有限元程序中设置“0”类区和虚单元,程序能自动识别新开挖边界节点号,并通过施加卸荷荷载的方法计算大型地下洞室分期施工各阶段的围岩变形和应力。虚单元不计算单元刚度矩阵,不参与形成总体刚度矩阵。虚节点无节点力,不形成方程。通过标志矩阵自动搜索新的开挖边界节点,并由单元应力计算出节点的卸荷荷载。     

砷化镓金属—半导体场效应晶体管的二维数值分析

本文叙述用有限元方法对工作在导带的 GaAs MESFET's 器件进行二维稳态模拟的程序.用三角形单元不均匀网格剖分的程序,能局部加密,优化结点编码,缩小带宽;对基本方程离散采用改进的电荷浓缩法和有限元——有限差分混合法;方程求解采用藕合法,偏压步长大,计算速度快.     

簿壁箱形立柱的强度和刚度优化设计

本上对机械产品中较广泛使用的一种薄壁箱形立柱,采用解析法进行强度和刚度分析;采用比例满应力法及序列线性规划方法分别处理强度约束和刚度约束。实现了力学准则法与数学规划法的结合,程序简炼,便于在微型机上计算。     

覆冰四分裂导线舞动数值模拟方法

 覆冰四分裂导线舞动问题严重威胁超高压线路的安全运行,研究舞动理论可有效推动防舞技术的发展。采用具有3 个平动自由度和1 个扭转自由度的两节点索单元模拟分裂导线各子导线,利用空间梁单元模拟间隔棒,建立可考虑子导线尾流效应的舞动分析有限元模型。采用对加速度中心差分、速度向后差分的时间积分法对舞动进行非线性数值求解,利用Matlab 编制相应的计算程序,运用该方法对典型算例的舞动进行数值模拟。通过数值模拟分析比较了考虑子导线尾流影响和不考虑子导线尾流影响情况下导线的舞动。结果表明：该方法可有效模拟覆冰四分裂导线的舞动特性,编写的求解程序具有较高的计算精度和效率,可为舞动防治技术的研究提供参考。     

大转动对称平面梁单元共旋列式研究

针对已有研究中共旋法非线性平面梁单元存在切线刚度矩阵不对称的问题,以合理选择平面梁单元共旋坐标系的原点及坐标轴方向入手开展研究。首先,将单元共旋坐标系原点设在梁单元左右节点坐标的平均值处,轴则始终为单元左节点指向右节点的连线方向,该坐标系随节点的刚体转动和平动而运动,在扣除单元刚体位移的基础上计算出单元节点坐标和位移;其次,基于结构坐标系与共旋坐标系下虚功相等的原理再结合几何一致性原则,建立平面梁单元在大转动、小应变条件下具有对称性的切线刚度矩阵和节点抗力算法,结合能将荷载增量法与位移增量法统一于一体的非线性方程组求解方法开发相应计算程序,并对梁端受弯矩的悬臂梁和William肘式框架算例进行计算和对比。研究结果表明：对于前一个算例,将梁等分成20个单元,采用荷载增量法,分成10级均匀加载,得到的数值解与解析解吻合良好,即使在悬臂梁弯曲为1个圆时,两者的差别不到0.000 1,完全可忽略不计;对于后一个算例,将框架每根杆件均匀划分成10个单元,在非线性方程组求解方法转换为位移增量法以后,不仅能顺利通过荷载-位移曲线的极值点,而且计算结果与William的试验结果基本一致。研究成果为平面...