微型机上的有限元程序设计——微型机在水工结构分析中的应用〈二〉

本文讨论了微型机有限元程序设计的思想和技巧。通过把一个有限元程序分成几个程序段,整体结构的信息单元化以及采用波阵法,可以在微型机上进行一般的平面结构的静力有限元分析。根据上述程序设计思想和技巧编制了具有部分前后处理功能的有限元程序,包括网格自动生成,带宽优化以及结构网格图和截面应力分布图的图象显示。最后,通过几个典型的例子说明该程序的功能。     

裂隙岩基上水工结构的三维非线性有限元分析

在大型水利工程的岩基和混凝土材料中,总是存在着大量随机分布的微小裂隙,这些裂隙被称为Griffith 裂隙,在这些裂隙的尖端,由于应力集中将会导致岩石类材料发生脆性破坏.本文对岩石类材料提出了一种“组合模型”(包括“弹塑性模型”和“断裂模型”),并建立了非线性本构关系.根据这个模型,运用增量理论和“变 k_p 迭代法”采用了空间八结点等参数单元编制了三维非线性有限元分析程序 CCC5,并运用该程序计算了算例和工程实例,得到了合理的计算结果.     

用二重网格法求解平面弹塑性问题

本文采用二重网格法求解弹性或弹塑性有限元中的非线性代数方程组.在二重网格过程中,分别采用了线性插值算子、逐点投影算子和Gauss-seidel迭代法,并通过计算不平衡力系数ω,从而提高了二重网格法的收敛速度.在非线性分析中,采用"修正的牛顿迭代法"和"二重网格法"的"综合迭代法"求解非线性方程组.根据塑性增量理论、D. C. Druckcer准则以及"综合迭代法"的有关公式,编制了一个平面非线性有限元分析程序MPDNON,给出了弹性和弹塑性问题的算例.计算结果表明,综合迭代法是求解弹塑性向题的一种有效的计算方法.