用边界元法分析圆柱内导体屏蔽矩形板线的持性阻抗

由多根圆柱内导体和矩形外导体所组成的屏蔽矩形板线是电磁工程中一类重要的传输线,文章提出用边界元法分析多圆柱内导体屏蔽矩形板线的特性阻抗问题,推导出用边界元法计算多圆柱内导体屏蔽矩形板线的自电容,耦合电容计算公式,通过对两类屏蔽矩形板线的实际计算结果表明：边界元法具有较高的计算精度,是一种有效的多圆柱内导体屏蔽矩形板线分析方法,可以很方便地应用于工程问题的设计与计算。     

用线性边界元法分析多层介质传输线

线性边界元法（LBEM）是在常数边界元法（CBEM）的基础上,从线性插值函数出发将边界单元按线性分布来进行处理的一种数值方法。由于工程实际中的传输线一般都通过绝缘包层或介质支架等将导体隔离开来,亦即,工程实际中的传输线基本属于分区均匀（或非均匀）介质中的传输线,故用线性边界元法计算了分区均匀介质填充传输线边值问题,实例计算了两类分区均匀介质填充传输线的电容,其计算精度能满足工程设计需要。     

平面弹塑性问题边界元法与有限元法耦合的对称—迭代求解

在一些弹塑性问题中,塑性区域比较小,大部分区域是弹性变形区域,若采用边界元与有限元耦合的方法,则能充分发挥两种数值计算的优点.在以往的边界元法与有限元法耦合的论文中,边界元子域的刚度矩阵都取为对称阵,尽管易于耦合,但会产生明显的误差.若细分边界元网格,又会大大增加计算时间.本文讨论用作者提出的对称-迭代求解方法处理弹塑性问题中边界元法与有限元法的耦合.     

有外回路的金属管屏蔽单电流磁场源的电路法解析

有外回路的金属管能有效屏蔽单电流磁场源,但屏蔽效果的计算要用数值方法,不便于应用.本文提出用电路法求解其屏蔽效能,推导了电路参数,给出了便捷的磁场和屏蔽效果解析计算式,并用边界元法计算软件和实验测量方法进行了验证.最后,给出了工程应用的实例.     

双线型加载传输线电容的线性边界元计算

应用线性边界元法(LBEM)验证了双圆柱内导体矩形板线,计算结果表明:LBEM具有较高的计算精度.并分析了一类双线型加载传输线,得出了实际中各导体间的耦合电容随加载双线夹角的变化规律,可方便地用于双线型加载传输线实际工程问题的设计.     

Taylor级数多极边界元法及其在轧制工程中的应用

通过基本解的多极展开与边界元线性方程组的隐式求解方法(GMRES)相结合,开发出了快速多极边界元法。Taylor级数多极边界元法更新了传统边界元法的求解模式,大大提高了计算效率,扩大了边界元法的求解规模。介绍了Taylor级数多极边界元法的发展历史和现状,给出了Taylor级数多极边界元法的基本思想、基本原理和分类,给出了基本解的Taylor展开方法和边界积分的基本实现步骤。将该方法应用于轧制工程中,通过轧辊弹性变形和HC轧机辊系接触和变形的数值解析,说明了Taylor级数多极边界元法适合于大规模轧制工程     

基于Burton-Miller边界元法的不同类型单元计算精度对比

为了提高边界元法的计算精度和对具有复杂边界形状实际问题的应用能力,发展并应用非连续线性和二次边界单元进行数值计算.使用传统边界积分方程计算外声场,通过带有解析解数值算例,对比不同类型单元的计算精度,得到最有效的单元类型.然而使用传统边界积分法,在某些虚假特征频率处会产生解的非唯一性问题,Burton-Miller方法可以有效地克服这一问题.基于Burton-Miller法得到的非连续线性和二次单元的优化节点位置并不在勒让德多项式零点位置上,虽然表现得不像传统边界元法那样规律和统一,但是合适的经验值仍然被给出.     

透平S_1流面不可压缩流场的边界元法

本文介绍用边界元法计算不可压缩回转面流场,并给出了S_1流面上的运动方程,采用线性单元对边界进行离散化,将库塔条件与边界元方程直接联立求解,并且较好地解决了用边界元法解回转面时所遇到的周期性边界问题。     

迎水坝面地震动水压力的无奇异边界元分析

归化出迎水坝面地震动水压力的等价的间接变量无奇异边界积分方程,有效避免了奇异边界积分的计算.数值实施时,离散化的边界几何段采用线性几何单元描述,其上的边界量采用二次不连续插值函数逼近.分析了动水压力随坝体变形的变化,所得数值结果与韦氏解答相当吻合,而且计算效率比传统直接边界元法高.     

屏蔽带状线特性阻抗的边界元分析程序

一、引言带状传输线的理论和应用已有三十余年的历史。早期关于非屏蔽(接地板无限宽)带状线和薄导带(厚度趋于零)屏蔽带状线的分析,多采用复位函数的保角变换技术,导出其特性阻抗的解析表达式。对于厚导带的屏蔽带状线,当导带置于正常的中心位置时又称矩形同轴线,也已经借助施瓦兹变换导出了特性阻抗的严格解;但当导带偏离中心位置、或不平行于外导体边界时,只能采用各种近似方法求解。Brackelmann曾用分区本征函数展开法分析导带二维偏位的屏蔽带状线,给出有关的阻抗曲线,但读数标度过于简略。有限差分和有限元法都可用于分析这些传输线,然而近年来迅速发展的边界元法具有计算量     

悬索结构平衡及振动非线性有限元分析

采用五节点索单元,提出了悬索结构平衡及自由振动非线性分析的一种新的有限元方法,将索元变形后的位置用修正的ａｇｒａｎｇｉａｎ坐标的四次多项式来表示,并在索元变形后的位置上由虚功原理建立了非线性有际元基本方程,所的非线性有限元分析方法可充分考虑拉索的几何非线性特性的影响,并给悬索结构的线形结构的找形及振动分析带来方便,此外,对单索结构的平衡及自振特性进行了计算分析。     

单导体传输线与屏蔽电缆串扰问题的研究

采用时域BLT方程对单导体传输线和屏蔽电缆的串扰问题进行了研究。将单导体传输线和屏蔽电缆的串扰模型分解为内、外传输线系统,应用时域BLT方程对内、外传输线系统求解,分别得到屏蔽层和芯线上的电压、电流响应,内、外传输线系统通过转移阻抗联系起来。研究了不同频率正弦波激励时,同轴电缆和双芯屏蔽电缆屏蔽层和芯线终端的时域串扰响应。仿真结果表明同轴电缆和双芯屏蔽电缆芯线终端的串扰响应幅值随着激励源频率的增大而增大。     

用线性边界元分析二维静电场问题

从二维拉普拉斯方程的积分解和线性插值函数出发，推导出二维静电场边值问题的线性单元的边界元方程及电位、场强计算公式。编制用线性边界元法分析了二维静电场边值问题计算程序，并对几个算例进行了计算。所获得的计算结果与相关文献中所报道的数据吻合较好，表明该方法的有效性；同时还分析计算了十字形内导体圆外导体特种同轴传输线的电位、场强和特性阻抗。     

Sensitivity analyses of cables to suspen-dome structural system

The construction of the cables is a key step for erecting suspen-dome structures. In practical engineering, it is difficult to ensure that the designed pre-stresses of cables have been exactly introduced into the structures in the site; so it is necessary to evaluate the influence of the variation of the pre-stresses on the structural behavior. In the present work, an orthogonal design method was employed to investigate the pre-stressed cables' sensitivity to the suspen-dome system. The investigation was concentrated on a Kiewitt suspen-dome. Parametric studies were carried out to study the sensitivity of the structure's static behavior, dynamic behavior, and buckling loads when the pre-stresses in the cables varied. The investigation indicated that suspen-dome structures are sensitive to the pre-stresses in all cables; and that the sensitivity depended on the location of the cables and the kind of structural behavior. Useful suggestions are given at the end of the paper.     

NPR锚杆/索围岩动力响应数值模拟分析

为了解决深部开采造成的冲击地压、大变形和常规锚杆/索破断失效等问题,本文以某煤矿釆区为研究试验段,基于高地应力软岩大变形破坏机理,采用FLAC3D-PFC3D耦合建模方法首次开展NPR锚杆/索动力学数值模拟研究,建立PR和NPR锚杆/索两种支护方案的数值模型,对比分析动荷载下硐室围岩以及锚杆的受力、位移情况.结果表明:25MPa冲击荷载下,25根PR支护锚杆/索中21根已失效,围岩大面积失稳,耦合墙出现严重变形,硐室呈现内凸弧形变形破坏.而相同条件下,NPR锚杆/索均未失效,硐室围岩稳定性保持良好.     

基于热变形的SOG型菲涅尔透镜优化研究

由硅胶-玻璃材料制成的SOG型菲涅尔透镜在温度变化时会产生热变形,从而对聚光性能产生影响。为了研究如何通过优化措施减弱热变形对透镜聚光性能的影响,在采用有限元方法模拟计算SOG型菲涅尔透镜热变形的基础上,根据均匀优化方法以及改进型补偿色散优化方法设计出两种菲涅尔透镜;并巧妙地将透镜热变形(包括整体翘曲变形和齿环侧面的自由变形)的变形量转化后导入光路理论模型中,解决了热变形参数难于在光路模型得到表达的难题;并成功模拟出变形前后透镜的光斑能量分布。模拟结果表明:SOG型透镜两种变形对均匀优化方法设计的透镜聚光有较大的影响。变形前后光效率相差可以达到10%。同时发现,透镜两种变形对聚光的影响刚好相反。综合两种变形后,热变形对聚光影响减少。从而得出了使用补偿色散的设计方法,可以有效地抵抗热变形对于透镜聚光的影响的结论。     

非线性力学中的虚功率原理

导出非线性平衡方程和3种常用的非线性虚功率方程.在解非线性问题时,构型的选择和应力-应变率(或与变形有关的率)的选择是两个重要问题.构型包括两种:初始构型和变形构型.在选择应力-应变率(或与变形有关的率)的时候,要注意它们之间的配对,即要考虑功率共轭的问题.在变形构型下,选择Cauchy应力σij与变形率Dij;在初始构型下,可以选择名义应力Pji与变形梯度率.Fij,或者选择第二类Piola-Kirchhoff应力Sij与Green应变率E.ij.     

论煤矿综合加固方案的应用

潞安集团王庄煤矿5216新风巷开口处受周围采掘的影响,巷道顶板破碎、变形严重,为保证5216新风巷在高应力区的安全开口,提出了＂注浆＋锚杆＋锚索＋浇灌混凝土＂综合加固的方案,在实现安全开口的同时也取得了较好的技术与经济效益,为今后在破碎围岩及巷道变形严重等条件下掘进巷道施工提供了很好的思路。     

薄壁圆管侧向冲击动力响应的仿真分析

对两端固支薄壁圆管经受楔形锤体侧向冲击的动力响应进行了实验研究和计算机仿真，获得了不同冲击能量下两端固支薄壁圆管的整体变形模态和冲击点附近局部压渍模态的发展过程，计算机仿真结果与实验结果的一致性令人满意。实验研究和计算机仿真结果表明，局部变形和整体变形的耦合与径厚比(D／h)和跨径比(2L／D)等因素有关。当圆管的总体位移(Wf)达到和圆管的直径同一量阶时，伴随圆管轴线伸长而产生的轴力不可忽略，甚至对侧向总体的形成起控制作用。