求解浅水方程的光滑粒子流体动力学法

文章将光滑粒子流体动力学(SPH)法应用于浅水方程,针对传统SPH法中存在的边界缺陷问题,引入了一种处理边界条件的方法,即虚粒子法,对一维溃坝问题进行模拟,并将所得结果与用有限差分法等数值方法得到的结果相比较,结果表明SPH法能够捕捉到水坝崩溃后的激波现象,并且所得图像较为平滑,在间断处也较为锐利。     

低雷诺数流动问题的SPH数值模拟及与FPM方法的比较

采用SPH方法对低雷诺数流动问题进行了数值模拟,讨论了初始光滑长度以及核函数影响域大小对结果的影响。典型Poiseuille流和Couette流的模拟结果表明,SPH方法能够很好地模拟低雷诺数流动。并比较了SPH方法和FPM方法的精度和计算效率。     

光滑有限单元法及其应用

对光滑有限单元法进行综述,介绍光滑有限单元法、边界光滑有限单元法、节点光滑有限单元法的基本思想、基本算法、方法特点以及在一些领域的应用.归纳得出:光滑有限单元法将应变光滑化措施引入有限单元法,可以降低网格划分要求,适应不规则网格;光滑有限单元法的算法与有限单元法基本相同,在有限单元法程序基础上进行少量修改即可实现;光滑有限单元法计算结果比有限单元法更精确.     

弹塑性力学的复变量重构核粒子法

在重构核粒子法的基础上, 引入复变量, 讨论了复变量重构核粒子法. 复变量重构核粒子法的优点是在构造形函数时采用一维基函数建立二维问题的修正函数. 然后, 将复变量重构核粒子法应用于弹塑性平面问题, 结合弹塑性力学问题的Galerkin积分弱形式, 采用罚函数法施加本质边界条件, 建立了基于增量本构关系的弹塑性力学的复变量重构核粒子法, 推导了相应的计算公式, 数值实现中采用了Newton-Raphson法. 最后通过数值算例证明了该方法的有效性.     

应力波和层裂计算中的光滑粒子法

采用光滑粒子法,数值模拟了平板碰撞下一维弹塑性应变波的传播及其在自由面和固定端的反射.通过引入含损伤的应变率相关的本构方程,对铝-锂合金的层裂实验进行了数值模拟.计算结果表明,光滑粒子法能很好地模拟应力波的传播和相互作用,层裂的计算结果与实验结果也比较吻合.     

面波有限频率法3-D灵敏度核函数的计算

高分辨率面波成像应克服射线理论的高频近似假设,考虑有限频率效应.该文给出了一种计算面没有限频率3-D灵敏度核函数的方法.该方法可直接计算球壳层状地球模型中面波振型特征值和特征函数,而不再需要采用球化平变换来近似计算球壳层状地球模型中面波频散参数.作者计算了相位延迟、振幅扰动和群到时延迟的3-D灵敏度核函数,并对面波有限频率效应进行了讨论.分析结果显示:面波相位延迟的3-D灵敏度核函数同2-D体波走时的核函数形状类似,说明面波具有二维传播特性.对相速度数据而言,Fresnel带方法适用于低频面波的反演,射线方法适用于高频面波的反演,而对于中等频率的面波反演应采用有限频率方法.频率的商低是相对于所要取得的分辨率而言的.在反演地壳上地幔细结构方面,群频散数据更具有优越性;然而,群到时延迟核函数的极强的旁瓣可能使得反演变得不稳定.     

物理各向异性的有限单元法研究

针对物理各向异性由于拉压模量不同而有自己独特的本构关系，阐述了物理各向异性的弹性基本方程，推导了物理各向异性的有效单元法，并阐明了有限单元法的求解过程，最后用算例进行了验证。     

Winkler地基上中厚板计算的重构核粒子法

重构核粒子法(reproducing kernel particle method,RKPM)是一种基于核函数近似的典型无网格方法.以RKPM法插值形函数为基础,基于Mindlin中厚板理论,建立Winkler地基上中厚板弯曲挠度的RKPM法求解控制方程,编制相应的计算程序,算例分析表明该方法有效可行.     

光滑粒子流体动力学的研究进展及应用

本文从光滑粒子流体动力学（Smoothed particle hydrodynamics,SPH）方法的基本理论出发,论述了经典SPH方法存在的问题：插值不连续,边界处理,张力不稳定性;对五种改进的SPH算法（NSPH,RKPM,CSPM,MLSPH,ISPH）的原理及特点进行了总结。并总结了SPH方法在可压缩流,不可压缩流,材料的变形与冲击断裂中的应用情况。最后,结合SPH在工程领域中的应用提出几点展望。     

矩形板分析的刚性有限条法

提出了一种新的离散化方法，即矩形板分析的刚性有限条法，该方法将板离散成ｎ个板条，将各板条的变形能和刚度集中于各板条的轴线或边线上，以各结线的广义挠度作为Ｌａｇｒａｎｇｉｇｎ坐标，用最小总势能原理建立系统的平衡方程，最后，通过例题将刚性有限条法和有限条法及精解进行了比较。     

多媒质区域介质子网格时域有限差分法

介绍了应用于多媒质区域电磁问题的介质子网格时域有限差分法．该方法在保证精度的前提下，节省了大量计算时间及计算机内存，尤其在处理多媒质界面方面具有很大的优势．     

锌液冷却管热应力有限元分析

锌液冷却管是用20号无缝钢管弯制而成,在锌液的冷却过程中容易出现裂纹,使用寿命短.针对锌液冷却管材料特性和工作环境,利用ANSYS有限元分析软件建立了冷却管的温度 应力耦合分析的三维有限元模型.冷却管的传热特性随温度变化而变化,故采用非线性分析法分析其传热特性.通过计算分析,得到冷却管的热应力分布图及其分布规律,找出冷却管危险截面的位置.研究结果表明:弯管部分的等效应力比直管部分的等效应力大;对于整个弯曲部分,其内壁的等效应力大于外壁的等效应力.最大等效应力点在弯管与直管的连接处偏向弯管侧;冷却管在工作过程中存在显著的热应力,导致其爆裂失效,为研究冷却管的寿命提供了参考.     

以FEPG为主体的多媒体教学在《有限元方法》中的应用

在《有限元方法》的教学中,数学理论分析是基础,工程应用是最终目标,理论联系实践应贯穿教学的全过程。独立编写有限元软件是十分困难的事情,在教学和实践中使用成熟的有限元软件是必经之路,本文对FEPG软件为主体的《有限元方法》多媒体辅助教学手段进行了探索,探讨了用多媒体教学和FEPG软件实践的方法来改善教学手段和提高教学效果的途径。     

基于有限元的卡带式快开盲板应力分析与可靠性研究

快开盲板是一种能快速开启和关闭的机械装置。本文主要基于有限单元法对卡带式快开盲板总体结构进行应力分析和强度校核,应用Monte Carlo数值计算方法对其进行模拟实际操作工况抽样,得出盲板各部分结构工作时的安全可靠度,及所能承受压力的数学期望,并掌握了盲板各部分结构的强度储备情况。     

样条子域法和有限条法的组合解非规则板的弯曲

将样条子域法及有限条法的基本原理组合,处理不同边界条件的非规则板的弯曲,扩大了两法的应用范围。和有限元相比,具有计算量小、精度高、程序编制方便、容易在微机上实现等优点。在工程设计和计算工作中便于推广使用,并给出了几个实际算例。为了验证组合法的可靠性,还做了一个内外边界均为固支的开大孔板的弯曲实验,计算值和实验值结果相当符合。