基于XFEM的垂直于双材料界面的裂纹扩展问题

 基于扩展有限元法,提出了双材料界面上垂向裂纹应力强度因子的计算方案。导出由6 项组成的新型裂纹尖端位移增强函数,基于裂尖应力场和位移场的解析解,建立路径无关J_kε积分与应力强度因子K_ⅠK_Ⅱ的关系式,利用扩展有限元法计算J_kε积分,通过上述关系式求得应力强度因子,用最大周向应力准则确定裂纹扩展角θ_p。数值计算表明,J_kε积分与XFEM 结合可有效解决垂直于双材料界面的裂纹扩展问题;当裂纹由弹模较小材料朝着弹模较大材料扩展时,裂纹扩展角θ_p较小,而由弹模较大材料朝着弹模较小材料扩展时,θ_p较大;4 点弯曲试验结果表明,裂纹扩展角θ_p与界面两侧材料的泊松比比值v₁/v₂无关,而与弹性模量比值的对数lg（E₁/E₂）成指数关系。     

一种应变重构点插值无网格方法(SC-PIM)

将有限元法(FEM)和基于节点的光滑点插值方法(NS-PIM)相结合,提出一种应变重构点插值无网格方法(SC-PIM).通过引入可调参数,假设应变场为协调应变和光滑应变的线性组合,讨论了SC-PIM的收敛性、上下界特性及超收敛性.     

一种岩石损伤流变模型及数值分析

根据石膏角砾岩的蠕变特性,建立石膏角砾岩的损伤流变模型;推导有限元计算中黏弹塑性损伤流变模型黏性应变的计算公式,结合初应变法的基本原理,分析模型的有限元求解过程;用MATLAB编制了损伤流变模型的平面应变有限元计算程序。利用编制的程序对石膏角砾岩蠕变试验进行有限元分析,有限元计算结果与蠕变试验结果吻合得较好,表明采用统计损伤理论研究岩石的非线性流变是可行、有效的。     

基于有限元的麻花钻钻孔过程研究

为了研究麻花钻钻孔成形机理,将麻花钻的钻孔过程划分成三个阶段.采用有限元分析软件Deform3D对麻花钻的钻孔过程进行仿真研究.对仿真过程中涉及的相关技术与关键参数的设置进行了分析,通过建立钻孔有限元模型,模拟麻花钻钻孔过程中切屑的形成,分析了麻花钻钻孔过程中切削力的变化规律,并对钻孔过程中切削温度和刀具磨损的分布情况进行了预测.     

地铁列车荷载计算方法对盾构隧道动力响应的影响

采用地铁列车移动轮载、激振力函数法和数定分析法计算得到上海地铁列车荷载时程,考虑管片-土体及管片间的接触特性和纵向螺栓的连接作用,建立道床-管片-土体系统的三维动力有限元模型,分析比较了3种计算方法所得隧道结构动力响应的差异.研究表明:3种方法所得道床和土体单元动应力以及道床点位移时程曲线基本一致;基于实测数据的数定分析法适用于地铁列车荷载引起的环境振动评价,移动轮载和激振力函数法均会导致加速度频谱分布产生误差.     

粘钢加固钢筋混凝土梁的有限元动力分析

为了研究粘钢加固后钢筋混凝土梁的各种力学性能,采用分离式方法建立了粘钢加固后钢筋混凝土梁的有限元模型,并用有限元方法对此模型先后进行了模态分析和简谐集中载荷作用下的动力响应分析,得出了加固后钢筋混凝土梁的前5阶振动模态和简谐集中动荷载作用下粘钢加固钢筋混凝土梁底部开裂的极限动载荷幅值-频率曲线,可为研究粘钢加固钢筋混凝土梁的各种动力特性提供参考.     

激光辅助切削温度场的三维有限元仿真

激光加热的温度场受材料性参数、工件几何形状、激光器功率、光斑形状及移动速度的影响，分析激光辅助立铣淬硬钢的工况，提出简化的计算模型，进而将非稳态传热方程化为稳态的传热控制方程，应用三维有限元法，对激光流动加热45^#钢的温度场进行了仿真，经过对不同光斑形状、移动速度、光斑温度对温度场的影响，归纳了激光加热的特点，对激光辅助加工工艺参数的选择提出了建议。     

地下厂房围岩的变形和应力分析

采用有限元法对地下厂房开挖时围岩的变形和应力情况进行了分析。可为有关地下厂房的设计和施工提供参考。     

用Matlab分析静定结构有限元法

Matlab经过多年的发展与完善,已成为科学与工程计算的重要工具.而有限元方法作为近似求解边值同题的一种数值技术,也广泛应用于数学和工程问题.对有限元的原理和Matlab编程步骤进行了阐述,并用实例证明了用matlab语言编程分析静定结构更为有效、精确.