连续加腋箱梁桥有限条法分析

文章探讨有限条法在变高度梁桥结构分析中的应用,克服有限条法不能解决变截面结构的局限性.通过建立新型位移函数,推导3种类型板(壳)条的单元刚度矩阵,按一般有限条法步骤,编制成程序FSVM.通过算例论证FSVM程序分析连续加腋箱梁桥,具有可接受的精度.     

船舶静力和振动分析中的双壳有限元

基于Ｍｉｎｄｌｉｎ板理论提出双壳船舶结构分析的有限单元，它能反映纵桁和肋板的离散性以及各构件的膜力状态，比正交异性板精度高，比平面单元计算量小，文中给出了板架 和振动分析算例，并与正交异性板元和平面单元进行了比较，说明此单元性态良好，进一步发展成壳体单元可用于空间船体结构静力、动力分析。     

板肋式多肋T梁桥的空间分析

根据板肋式多肋T梁桥的受载力学行为特点，将其各板件视为板梁，同时在构造其位移模式时也考虑了T梁顶板剪滞效应和局部弯曲影响，由此提出了板肋式多肋T梁桥空间计算的桥梁有限单元法。     

弹性薄板弯曲分析的一种改进的三角形单元

本文利用拉格郎日乘子法,建立了考虑单元间法向导数w/n不连续性影响的弹性薄板广义变分原理。从这个原理出发,导出了改进的9自由度三角形单元。这种改进单元与目前国内外同类型单元的计算结果相比,其精度及收敛性均较好。而且,在某些情况下,其位移精度与高次协调板元相当。由于这种单元仍用一般不完全协调板元的位移函数,而不需用次数较高的复杂位移函数,故在计算单元刚度矩阵时,其工作量及计算时间均可大大减少。这种改进单元可推广到壳体静力问题、板壳动力及稳定问题中去。     

用复合有限条-气泡函数法研究加肋壳体稳定性

为了寻求一种求解加肋壳体结构临界载荷的有效方法,并且能考虑到肋骨的实际截面形状和分布情况,将复合有限条方法应用于环加肋圆柱壳的屈曲分析,该方法可按加肋的实际分布情况考虑加肋的影响并可对环肋圆柱壳的总体失稳和局部失稳临界载荷进行计算.在对该问题有限条方法公式的推导过程中,引入了气泡函数,以改善可能出现奇异或刚性的非线性方程组,并提高了收敛精度.算例表明,气泡函数的应用能提高有限条方法的求解精度和求解效率,求解的方程阶数与壳体尺寸无关,是一种分析加肋板壳结构的理想方法.     

用复合有限条—─气泡函数法研究加肋壳体稳定性

为了寻求一种求解加肋壳体结构临界载荷的有效方法,并且能考虑到肋骨的实际截面形状和分布情况,将复合有限条方法应用于环加肋圆柱壳的屈曲分析,该方法可按加肋的实际分布情况考虑加肋的影响并可对环肋圆柱壳的总体失稳和局部失稳临界载荷进行计算。在对该问题有限条方法公式的推导过程中,引入了气泡函数,以改善可能出现奇异或刚性的非线性方程组,并提高了收敛精度。算例表明,气泡函数的应用能提高有限条方法的求解精度和求解效率,求解的方程阶数与壳体尺寸无关,是一种分析加肋板壳结构的理想方法。     

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     

GSQ24壳体单元在组合结构分析中的应用

将GSQ24壳体单元用于板壳与梁和实体结构的组合分析,在不同类型单元联结交界处,通过位移协调条件建立的几何约束方程直接引入到壳体单元的刚度矩阵和载荷向量中,给出了相应有限元列式。算例结果表明了本文方法的合理性和通用性。     

板桁组合结构分析中的板梁单元

为了能合理和方便地分析板桁组合结构的受力性能,将纵、横梁视为混凝土板的加动梁,建立考虑板梁共同作用和相对滑移板梁单元、无共同作用和过渡区的板梁单元.其中,将矩形板视为单元的基本部分,梁视为附属部分,即以矩形板4个结点的结点位移以及每条板梁结合面(有钉区)中线上的3个相对滑移自由度作为板梁单元的基本自由度,以构造板和梁的位移模式,由此得到板梁单元的单元刚度矩阵.     

复合材料扁双曲壳的几何非线性分析

板壳结构主要采用有限单元法进行结构设计分析,由于有限单元法设计变量较多,计算复杂,采用Bezier曲面多项式为壳体中面位移和转动分量的试解函数,用半解析法分析了复合材料扁双曲壳在外载荷作用下的变形.结果表明,挠度从中心点到横截面边缘逐渐减少且变化的趋势逐渐增大,半解析解和解析解的分析结果吻合良好,可在工程中借鉴应用.     

水中有限长纵向加肋圆柱壳体振动与声辐射

根据模态分析法,推导了水中有限长纵向加肋圆柱壳体的耦合振动方程.其中纵向肋骨的作用表现为在基本圆柱壳体流固耦合振动方程中增加相应的附加阻抗,因此壳体的振动和声辐射由壳体机械阻抗、辐射阻抗和纵向肋骨附加阻抗所决定.在此基础上通过算例对水中纵向加肋圆柱壳体振动与声辐射进行了研究.研究表明,纵向加肋对水中圆柱壳体的辐射声功率影响不大,但壳体表面平均振动速度明显降低,相应的辐射效率增加.     

加肋旋转壳动力响应有限元分析

用旋转壳体单元分析了加肋旋转薄壳在冲击载荷作用于的动力响应。基于Ｌｏｖｅ－Ｔｉｍｏｓｈｅｋｏ壳体理论和虚功原理建立流固耦合系统动力变分泛函。由流固联合变分建立系统动力方程，用直接发法求解结构动力响应，列出了部分算例，讨论了冲击载荷作用及流体对结构动力响应的影响。     

简谐变温场温度应力的数值计算和实验研究

编制了一整套结构温度场（包括简谐变温场）及应力场的有限单元法程序，并研制自控强制变温设备（ＡＴＣＭ仪），用ＡＴＣＭ仪配合光弹性实验可以得到简谐变温场及其温度应力。作为简例．本文用电算和实验研究了受简谐变温场作用的矩形板的温度应力，并与理论解作了定量比较，结果表明，三者吻合良好。     

不同温度环境下加肋土工膜与砂土界面拉拔试验的颗粒流数值模拟

为了研究垃圾填埋场衬垫系统中加肋土工膜与砂土界面特性,通过对比室内拉拔试验,运用离散单元法的二维颗粒流程序(2D particle flow code,PFC2D),模拟了不同加肋高度和温度组合下的加肋土工膜与砂土界面拉拔试验,得到了加肋土工膜与砂土界面的宏观应力-应变曲线、细观颗粒间位移场和应力场的变化规律.研究结果...     

先进复合材料格栅加筋圆柱壳体稳定性分析

基于精细三角形Mindlin板单元构造了用于先进复合材料格栅加筋圆柱壳体稳定性分析的三角形复合材料加筋平面壳单元.肋骨和蒙皮采用了相同位移插值形函数,保证两者变形协调性的同时,又放松了肋骨转动的约束.肋骨放置的数量、位置和角度可以任意,为结构的单元网榕剖分带来了很大便利.通过算例验证了该协调独立转角加筋板壳单元的有效性,特别是在分析高肋格栅结构时有较高的精度.最后分析了内外加筋形式对等格栅加筋柱壳稳定性的影响.     

矩形加肋板线性弯曲的无网格模拟与实验分析

为了研究加肋板线性弯曲行为以及肋条对整个加肋板抗弯性能的影响,基于移动最小二乘近似,给出了加肋板线性弯曲的无网格法。将肋条看作梁,紧贴于平板的一侧而形成的组合。由一阶剪切变形理论以及移动最小二乘近似,分别建立板与肋条的势能泛函,然后根据位移协调条件把两者的势能泛函进行叠加,运用最小势能原理最终得出加肋板线性弯曲的控制方程,进行了加肋板三点弯曲实验,并将实验结果与理论解作比较。研究结果表明,加肋板较平板而言优势明显,实验中发现简支边界下的平板与单肋板上作用2 k N荷载时,平板中点挠度为0.791 mm,明显大于单肋板中点的挠度0.496 mm。运用无网格解得出的结果与加肋板三点弯曲实验的结果吻合良好。无网格解与运用ANSYS有限元求解出的结果相比,两者的值非常接近,均未超过5%的误差,从而验证无网格法的准确性。     

微分求积单元法计算应力强度因子

采用微分求积法(DQM)建立平面应力板单元,并给出了详细的公式和分析过程。编写了程序并将其用于断裂问题分析,用程序求得裂纹张开位移,结合位移外推法得到应力强度因子。所得结果与理论解比较表明:使用微分求积单元法(DQEM)求解应力强度因子方便可行,计算精度较高。本文研究进一步拓展了微分求积法的应用范围。     

平面问题的正弦级数与多项式的有限条法

本文用正弦级数与多项式迭加作为位移函数。把有限条单元的端部角点视为节点,并把它们的位移作为未知待定参数。这种有限条法使得混合使用有限条法和有限元法解决复杂结构问题成为可能,并且计算费用少。它充分利用了有限条法计算费用低、输入数据少以及有限元法适用性广的优点。同时,大大地克服了它们单独使用时的缺点,即有限条法只适用于简单结构及简单边界和有限元法计算成本高及输入数据多的缺点。因此,本文所提方法扩大了有限元法和有限条法的应用范围,且有一定的实用价值。     

纵骨式双层圆柱壳结构应力计算的级数方法

对承受外压的纵骨式双层柱壳结构应力计算方法进行了研究，首先在构造性各向异性壳假设下，将内外壳板视为弹性地基梁，建立了内外壳板，实助板的平衡方程，利用内外壳板与实肋板相接处位移协调，求解内外壳板的中面应力以及实肋板载荷传递值，然后利用扁壳理论以及应力函数方法建立了内外壳板壳体平衡方程，并利用梁振型函数的级数展开逼近位移和应力函数，求解出内外壳板典型部位的表面应力，通过与有限元计算值比较，说明本计算方法正确可行。     

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。