大增量有限元法及其在非线性分析中的应用

为克服位移法有限元法在计算效率方面的不足,基于一般逆矩阵理论,采用最优化理论,在不同坐标系内,即整体坐标系和局部坐标系内分阶段求解大增量有限元法控制方程,给出了用大增量有限元法求解单调荷载作用下弹性体系非线性分析的求解步骤。最后以非线性索膜结构为例,用该算法对其进行非线性分析,并将结果与用位移有限元法软件ANSYS得到的结果作比较分析。结果表明：大增量有限元法计算效率高,结果准确,可应用于弹性体系非线性分析中。     

几何非线性有限元法及干扰能量法在结构稳定分析中的应用

基于几何非线性理论及著名的稳定性能量判据，推导出用于结构失稳判断的干扰能量法，利用该法确定了压杆的失稳临界状态，研制出几何非线性有限元程序并应用于压杆的大变形计算。两者结果与压杆稳定问题的理论解相符，可用于结构屈曲稳定问题分析。     

非线性固体力学及其有限元法

固体力学的研究对象是可变性固体,可变性固体在载荷,温度,湿度等外界因素的影响下内部各个质点发生的位移、运动、应力、应变还有破坏规律等.该文通过对不协调位移元、杂交应力元以及混合应变元三方面举例说明有限元法在非线性固体力学中的应用.     

有限元法在开采沉陷中的应用

“三下”采煤的安全问题是长期以来在采矿中值得注意的问题，它关系到矿井作业的安全和经济效益问题。本文就在给定的煤层现有开采技术条件下，利用概率积分法的理论和有限元预测在村庄下采煤的地表变形规律，关于村庄下采煤的地表下沉问题通过我国某煤矿的某一个方向地表下沉的实际观测值和用ANSYS软件预测的下沉曲线来做研究与对比，得出了可靠的结论。提出并论证了有限元在村庄下采煤的不同设计多数的模拟效果，从而解决了村庄下采煤的安全问题。     

有限元法在混凝土结构非线性分析中的应用研究

本文主要介绍了非线性有限元分析方法在钢筋混凝土中的应用,并从非线性分析的必要性谈起,介绍了钢筋混凝土结构非线性有限元分析的特点与现状及钢筋混凝土非线性有限元基本理论,并重点介绍了钢筋混凝土结构非线性有限元分析的计算方法,最后介绍了钢筋混凝土结构有限元分析的发展趋势。     

白鹤滩拱坝三维非线性有限元分析

采用三维非线性有限单元法对白鹤滩拱坝进行了3种荷载组合下的非线性分析。结果表明,在基本荷载组合一工况下,坝体上游面有最大主拉应力为6.04 MPa,发生在坝底550 m高程右拱端,下游面有最大主压应力为14.50 MPa,发生在620 m高程左拱端;坝体自重施加方式对坝体应力,尤其是上游面拉应力,有较大的影响;但在基本荷载组合一工况下,坝体自重按整体自重考虑,上游面最大主拉应力6.04 MPa,有限元等效最大主拉应力为3.15 MPa。     

有限元法在表面波等离子体中的数值模拟应用

工业用平板型表面波等离子体( SWP)源具有大面积、高密度、高活性等优良性能,其建造之前必须进行结构优化,而对表面电磁波的数值模拟,可以辅助其优化设计.基于有限元法( FEM),采用Ansoft HFSS模拟软件,数值仿真了大面积矩形SWP源的电磁场空间分布.研究了开槽天线激发表面波场的特性,得出了表面波场的空间分布,...     

拟有限元法及其在板带热轧中的应用

以轧制方向单元节点速度Vx为未知量，采用Hill提出的稳态轧制过程中轧材宽度、厚度方向金属流动速度Vy，Vx与Vx的函数关系，从可压缩材料的变分原理出发来求解轧制变形区中的场变量及其积分量。由热轧轧制压力实测值及计算值的比较表明，其计算精度较高，便于实际应用。     

有限元法在钢筋混凝土结构非线性处理中的应用

通过对混凝土材料本构关系模型的介绍,阐述了有限元建模的方法。利用有限元软件ANSYS对钢筋混凝土简支梁承栽力的有限元分析过程模拟计算,并将计算结果与试验值相比较,利用非线性分析能够获得较好的结果。     

钢筋混凝土结构有限元法分析

本文对钢筋混凝土非线性有限元法计算模型作了较系统的分析,对计算结果与试验结果作了比较.为了考虑裂缝间受拉区混凝土的工作,在破坏单元处理中提出了释放力系数ZC,并在全过程非线性研究的基础上对系数ZC进行了分析.     

子午线轮胎复杂胎面花纹有限元网格自动划分方法

为提高复杂胎面花纹有限元模型的建模效率和网格质量,基于节点构建三维网格的方法和保角映射技术,提出了一种复杂胎面花纹有限元网格自动划分的方法。即通过MATALB编制程序,将花纹外轮廓由曲线变换为直线,并根据花纹尺寸参数在截面内建立分层线,使之与花纹展开图二维网格模型直接对应,再通过投影的方式获取所有节点信息,并按照右手定则分类连接单元节点。在此基础上,对生成的花纹网格模型进行还原和排序,实现自动生成完整的胎面花纹有限元网格。利用ABAQUS软件进行轮胎径向刚度和接地压力的仿真,结果表明：与传统建模方法相比,所提方法不仅能大幅提升花纹有限元建模效率,还保证了有限元网格具有较高的质量,仿真结果与试验结果基本一致,可见所提方法能更加准确、有效地模拟复杂花纹轮胎的实际情况。     

超长桩施工中桩身稳定性的三维非线性有限元分析

随着海洋油、气开发活动逐渐由近海向深海发展，出现了大直径、超长、深贯入的打入桩，打桩施工中采用的桩锤也随之加重．由于桩的直径大，桩壁薄，在打桩施工前或施工中更换桩锤时，伸出海底面的接桩段在自重、锤重和环境荷载的共同作用下容易产生失稳破坏．借助三维有限元分析方法，考虑桩身变形的几何非线性特性，对实际工程进行了桩的自由站立稳定性模拟分析．研究了线性算法与非线性算法在结果上的差异，并对不同的桩身倾斜度、自由站立长度以及桩顶作用水平荷载等工况进行对比分析，总结规律性。研究结果表明，线弹性算法的计算结果偏于危险，桩身倾斜度、自由站立长度以及水平荷载的大小对桩的自由站立稳定性均有较大的影响．     

三维纤维梁单元增量非线性有限元分析

以三维连续体介质力学和虚位移原理为基础,推导了增量更新拉格朗日(UL)列式,此列式中保留了大位移增量刚度矩阵项,并对此刚度矩阵进行修正使其成为对称矩阵.根据增量UL列式,推导出小应变、大位移、大转动三维纤维梁刚度矩阵.该梁单元的刚度矩阵考虑了复合材料非线性、大位移、大转动高度几何非线性.该单元采用平截面假定,忽略剪切变形的影响,以轴线节点的位移表示截面上任意一点位移.根据以上理论编制了分析程序,通过对几个算例分析,证明该方法的精确性、通用性.     

柔性结构非线性分析的杆单元有限元法

本文根据非线性弹性理论，采用拉格朗日坐标描述法，在三维整体坐标系下，直接根据应变的定义建立了精确应变的非线性几何关系．从而可以考虑任意次高阶位移的影响，得到了轴向应力应变的直接关系，根据虚功原理推导了杆单元非线性有限元增量方程及切线刚度矩阵，利用Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ法进行了实例计算．结果表明本法精度很高，适合于柔性结构分析、设计时采用．     

钢筋砼结构材料非线性本构关系及有限元法研究

随着工程结构问题研究发展的深入和电子计算机的迅速发展,非线性有限元法在钢筋混凝土结构分析中得到了越来越广泛的应用。与线弹性有限元法相比,非线性有限元法具有"全过程仿真"的特点。本文对钢筋砼结构材料非线性本构关系及有限元法的特点、研究进展、存在问题做了分析和评价;重点探讨了非线性分析中所使用的材料本构方程、材料非线性有限元分析方程和有限元程序的编制。最后对上述研究进行了概括并提出了应用前景。     

非线性Pochhammer-Chree方程的有限元方法误差估计

用有限元方法研究了弹性杆纵向形变方程:utt-uttxx-uxx-1p(up)xx=0的初边值问题,构造了半离散和全离散两种格式,并在两种格式下均得到了H1模最优阶误差估计.     

基于LS-DYNA的大跨度弧形闸门船舶碰撞有限元分析

基于显式有限元方法,利用LS-DYNA计算平台,对大跨度弧形闸门的碰撞进行了仿真分析.分析了一大跨度弧形闸门受碰后的变形情况,得到了闸门的应力-时间曲线、应变-时间曲线、碰撞力-时间曲线以及能量曲线,为该弧形闸门的设计和制造提供了可靠的依据.     

混合配筋预应力混凝土密肋楼盖三维有限元数值模拟

采用有限元软件ANSYS,模拟了均布荷载作用下,周边简支混合配筋预应力混凝土密肋楼盖从开始加载到破坏的全过程,得到了极限荷载,荷载一挠度曲线和裂缝分布情况.分析表明,计算结算与试验结果吻合较好,从而验证了对混合配筋预应力混凝土密肋楼盖进行非线性有限元数值模拟中,应用实体单元SOLID65和等效荷载法的合理性.     

非线性反应扩散问题两网格混合有限元法的数值分析

对于一类非线性反应扩散问题,给出了一种两网格混合有限元解法.首先在粗网格上求解非线性方程组,然后在细网格上采用了牛顿迭代求解.从数值分析的角度对两网格混合有限元算法进行了研究.数值算例结果表明,与混合有限元方法相比,两网格混合有限元方法在不降低解的精度阶数的条件下,提高了计算速度.     

U型波纹管稳定性非线性有限元分析

该文提出了利用有限元法 ,在考虑几何非线性 ,材料非线性情况下 ,对承受有轴向、横向、转角位移载荷和内压载荷的波纹管进行非线性静力分析 ,描述屈曲前的平衡路径、最终确定屈曲临界载荷 ,比较精确地反映了其力学性能 ,为波纹管的稳定性研究与设计提供了有效手段。