各向异性两相材料界面端部的奇性应力指数

提出了一个新的、基于位移的、求解各向异性两相材料界面端部奇性应力指数的非协调元特征分析法．该方法与过去的有限元特征分析方法相比的显著特点是：导出虚功原理的出发点不同;有限元单元形式为非协调元;楔形体端部邻城内的位移场假定没有采用奇异变换技术．运用该方法可以直接求解各向异性两相材料界面端部附近奇性应力指数,计算结果表明,本文方法较原有方法使用的单元少而且精度高．     

复合压电材料尖劈端部奇性问题有限元分析

从应力平衡方程、电场Maxwell方程和尖劈边界条件构成的控制方程出发,导出一个基于位移场、电势的弱式方程．采用一维有限元分析技术,沿着尖劈端部领域进行单元离散,建立求解压电复合材料尖劈附近奇性场问题的有限元特征分析方法,对于压电材料非常重要的电学边界问题,本文也有所涉及,并给出了平面导电裂纹和绝缘裂纹的算例。     

楔形体尖端近似场的非协调有限元特征法

提出了一个新的、基于位移的、分析平面楔形体尖端奇性应力场和位移场问题的非协调元FE特征分析法.该方法与过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征分析方法有几点不同1)导出公式的出发点不同;2)单元形式为非协调元;3)楔形体尖端邻域内的位移场假定没有采用奇异变换技术.文中运用该方法给出了若干有关任意形状楔形体尖端附近近似奇性应力场和位移场分布的算例,其中,当然包括最重要的裂纹情形,此时楔形体张开角度为180°.所有的计算结果表明,本文方法较原有方法使用的单元少而且精度高.     

与异材界面垂直相触的Ⅰ型三维裂纹分析

使用超奇异积分方程方法对相材料中与界面垂直相触的Ⅰ型三维平片裂纹问题进行了理论和数值分析．在理论分析中，我们使用主部分析法分析了界面上裂纹端部应力奇性指数和Ⅰ型应力强度因子．在数值计算中，超奇异积分方程组中的未知函数裂纹表面位移差近似地表示为位移差的基本密度函数与多项式之积．基本密度函数反映了裂纹端部应力奇性性态．文章最后以矩形平片裂纹问题为例，给出了若干关于不同裂纹形状比和材料刚性比时的应力强度因子数值算例，数值结果表明，本文提出的数值求解方法精度很高．     

各向异性结合材料缺口端部反平面奇异性问题研究

提出采用一种非协调元有限元特征法来计算各向异性材料在反平面剪切载荷作用下的奇性应力指数和奇性场角分布．该方法没有采用奇异变换技术．与以前的几种解析法比较,结果表明这种方法的收敛性好,精度高,可以求解关于复杂几何体问题．     

复合型裂纹应力与应力强度因子分析的位移间断法

采用复变函数方法严格导出了复合型裂纹线上应力分布与位移间断的关系式，然后利用这些关系式和裂纹尖端端站的奇性分析方法，就得到了应力强度因子与位移间断之间的表达式。     

异形夹杂角端部局部奇异场杂交有限元分析

首先利用一维有限元特征分析方法计算所得到的异形夹杂角端部应力奇异指数和奇异应力场、位移场角分布函数,并依据Hellinger—Reissner原理,开发出一个特殊的、能够反映夹杂角端部局部弹性现象的n边形超级角端部单元,然后将该超级单元与标准的4节点杂交应力单元耦合在一起构建了一种分析异形夹杂角端部奇异弹性场的新型特殊杂交应力有限元方法。文中给出了两个应用算例,算例结果表明：该文方法不仅使用单元少、计算结果精度高,而且适用范围广,可拓展应用于分析复合材料微结构组织与力学行为关系。     

基于单元应力外推法的中心裂纹板应力强度因子精度研究

利用ABAQUS有限元软件建立有限宽中心裂纹板的裂纹扩展有限元模型,选取裂纹前端不同数目单元,采用三种基于单元应力外推法的最小二乘法拟合应力场和位移场数据对(ri,KIi),得到中心裂纹板裂纹尖端处I型裂纹应力强度因子。通过与理论解对比,结果表明:每种方法都对应一个最佳单元选取数目,方法二对应的最佳单元选取数目最小,方法三对应的最佳单元选取数目居中,方法一对应的最佳单元选取数目最大;裂纹前端单元选取数目小于最佳数目时数值解小于理论解,裂纹前端单元选取数目大于最佳数目时数值解大于理论解;应力强度因子的求解精度与单元选取数目和拟合方法有关。三种方法的比较分析,对采用基于单元应力外推法求解应力强度因子时单元数目和拟合方法的选取具有指导意义。     

无限大板中矩形裂纹Ⅰ型应力强度因子的计算--有限部积分边界元法

建立以裂纹表面位移为未知函数的超奇异积分方程,利用有限部积分原理和边界元法来求解该方程．运用该方法计算出矩形裂纹的Ⅰ型应力强度因子．     

基于 UL 法的 CR 列式三维梁单元计算方法

为了提高大位移、大转动问题的计算效率和精度，提出了基于更新拉格朗日法（UL法）的三维梁单元分析的CR列式算法．这种方法采用更新拉格朗日列式，运用最小势能原理建立结构的平衡方程，并导出梁单元的刚度矩阵．求解过程中，根据CR列式的原理，采用大转动理论计算更新后的单元和节点坐标，通过扣除结构位移中的刚体位移得到结构变形，进而获得单元的准确内力．最后，给出了2个算例，以证明该方法的正确性和精度．     

考虑端部位移的连续配筋路面温度应力解析解

针对现行《公路水泥混凝土路面设计规范》推荐的连续配筋混凝土路面(CRCP)温度应力计算方法不能充分反映CRCP实际受力条件的弊端,提出了考虑连续配筋混凝土路面(CRCP)板端部实际位移情况的计算思路。推导了降温和温度梯度作用下,连续配筋混凝土路面(CRCP)温度应力的通用解析解。利用该解析解,可以计算连续配筋混凝土路面(CRCP)任一点由温度变化引起的应力、位移值,通过与有限元解对比表明,提出的解析解准确、合理,符合工程实际。     

多边形孔奇异性应力干涉问题的研究

采用一种新型杂交元方法研究了多边形孔相互干涉条件下的奇异性应力场问题.首先运用多变量变分原理构造一种超级切口尖端单元,其中,假定的应力场和位移场变量是利用奇异性场数值特征解推导出来的.尔后将该超级切口尖端单元与传统4节点杂交应力元耦合在一起,即可建立起一种分析含任意多边形孔弹性结构分析的新型有限元模型.最后用该模型考察...     

基于CR列式的壳屈曲分析

为解决薄壁结构屈曲分析的非线性计算问题,针对壳单元大位移、小应变分析,提出了基于更新拉格朗日CR列式的计算方法.该方法采用更新拉格朗日列式建立壳单元在大位移下的平衡方程,利用能量原理得到单元刚度矩阵.求解过程中,采用极分解方法计算变形后单元的随动坐标和单元节点的刚体转动;引入有限转动理论,从总位移中扣除刚体位移,得到节点变形,进而采用小应变理论计算单元应力,得到当前荷载步下的单元状态.最后,通过编制的程序对2个薄壳结构受力后的屈曲行为进行了分析.算例表明,用基于CR列式的非线性分析方法求解壳失稳问题具有较高的效率和精度.     

奇异性弹性场分析的新型超级奇异单元法综述

随着城市轨道交通高质量、高效率的发展要求,工程和机械设备的疲劳强度问题越来越受到重视。机械结构破坏起源于各种形式的缺陷,如裂纹、夹杂、孔洞等,而奇异性应力是材料缺陷处裂纹萌生的重要原因。新型超级奇异单元是基于奇异性位移场、应力场的数值特征解和Hellinger-Reissner变分原理构造的包含缺陷角部的特殊单元,其能够用于分析多种缺陷角部邻域奇异性弹性场。与其它奇异单元相比,新型超级奇异单元通用性强,无需任何过渡单元即可与常规单元连接,可以应用于任意楔形角和任意材料组合的奇异性应力场分析。文章主要综述了新型超级奇异单元在二维或三维中的裂纹尖端、夹杂角尖端、V型缺口角尖端、孔洞角尖端、多相材料界面角尖端的应用情况,对于如何使用该单元分析奇异性应力场具有一定的指导意义。     

自然单元法在弹性力学中的应用

介绍自然单元法（NEM）在处理二维弹性力学问题中的应用．该方法利用求解点的自然邻接点和Voronoi结构构造整体近似位移函数，且在求解区域的Delaunay三角形子域上采用Galerkin过程建立整体求解的系统平衡方程，其积分可在背景三角形网格上采用数值积分得到．     

平面杂交动态有限元法

本文从Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ泛函出发，以应力和位移作为独立的场变量，给出了平面杂交／混合动态有限元法的一般列式。克服了用杂交应力法求解结构动力问题时的泛函不一致性。同时，简化了Ｋ．Ｋ．Ｇｕｐｔａ提出的一维、二维动态有限元法（ＤＥＭ）的列式，便于计算机统一实施。根据本文方法，计算了平面悬壁方板的自由振动频率。结果表明，本文方法合理、有效。     

Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹问题的Westergaard应力函数

对于Ⅰ型和Ⅱ型这样简单的裂纹类型，用Westergaard应力函数可以很简单地求解出应力场及位移场；对于Ⅰ—Ⅱ复合型的复杂裂纹类型，很难甚至不可能寻求其Muskhelishvili应力函数，文中试图给出一种探求其Westergaard应力函数的方法，找到两种应力函数之间必然的数理逻辑联系，将两者统一起来．     

基于ANSYS与ADAMS的汽车举升机仿真技术特性研究

介绍了汽车举升机Pro/E三维实体模型的建立,并通过专用模型数据转换接口导入ANSYS,进行求解计算,获得不同压力场的应力、应变及位移分布状况,针对应力较集中部位进行结构优化设计,再将该模型导入ADAMS,进行仿真分析,对存在缺陷的部位进行优化设计,进一步提高举升机的稳定性及安全性,该方法可以代替举升机物理样机的前期试验,为举升机设计提供理论参考。     

含裂纹柴油机曲轴应力强度因子计算

在内燃机动力分析的基础上，运用有限单元法，通过对曲轴应力分析，确定了裂纹启裂部位和扩展方向；运用子结构模型及位移法计算不同裂纹深度下的应力强度因子值，由此拟合得到16V240ZJB柴油机曲轴几何形状因子表达式，为该型号及类似柴油机曲轴的疲劳断裂及断裂可靠性分析提供了必要的基础。     

集装箱码头生产物流控制系统的设计与实现

集装箱码头生产物流控制系统（CTLCS）主要解决了现有集装箱码头MIS系统中存在的结构缺陷．该系统集成方法是在原有MIS基础上，增加了无线局域网（WLAN）和移动工作站群两个单元平台；将DGPS—RTK技术应用于码头露天环境的集装箱堆场工艺，实现了集装箱码头的场桥动态追踪、生产物流实时控制和远程可视化管理；解决了生产人员依赖作业计划单、对讲机那种半手工生产管理模式造成的码头生产瓶颈和管理信息滞后现象．CTLCS可在原有码头生产能力的基础上，使港口企业的物流成本降低4％．港口集装箱吞吐率和客户服务水平都得到明显提升．