椭圆方程有限差分逼近的混合半迭代法

利用局部消元法建立了求解椭圆型方程的有限差分格式,并根据Chebyshev多项式加速技术构造了一个混合半迭代法.该算法在第一层网格上仍使用经典的Jacobi迭代法,在内层网格上使用多项式加速技术.数值实验表明,新算法比Jacobi半迭代法收敛快.     

开口角隅应力集中的重复子域边界元法

针对具有重复结构的开口角隅应力集中问题建立了重复子域边界元法及有限元子结构与边界元耦合求解的基本列式，编制了相应的计算程序并进行了考题检验。     

车辆-轨道耦合动力学钢轨模型求解方法

应用车辆-轨道非线性耦合动力学模型,分析了采用解析方法的模态叠加法、有限元法的模态叠加法和有限元法的直接积分法求解车辆-轨道耦合动力学钢轨模型的计算精度与计算效率.选取Bernoulli-Euler梁或Rayleigh-Timoshenko梁模拟钢轨,采用不同类型单元离散钢轨模型,并利用显式积分方法求解车辆-轨道耦合动...     

三维边界多域缩聚法分析

采用超参非连续边界元用积分方程及三角极坐标变换方法处理奇异积分。将超参非连元应用于多域边界元法分析，解决了自由度约束问题，提出了二次缩聚的概念，提高了我域缩聚边界元法的求解效率。     

快速多极多域虚边界元法解不同材料组合结构

将快速多极算法和广义极小残值法（GMRES）的基本思想运用于虚边界元法的方程求解中,并构造了多域组合问题虚边界元法的快速多极展开的实施思路,且将此方法用于不同材料组合结构问题的求解.采用此方法能够使得原问题方程组求解的计算耗时量和储存量降至与所求问题的计算自由度数成线性比例.数值算例验证了方法的可行性、计算精度和计算效率.     

边界元拟波阵解法的应用

为解决边界元法的非对称满阵的存贮和求解效率问题,本文应用了拟波阵算法求解线性方程组,并在二维边界元程序中应用了拟波阵解法,与高斯解在计算精度和时间上进行了比较,结果表明拟波阵解法是经济有效的。本文提出的程序设计思想可直接推广到三维或其他边界元方程的求解中去。     

采用间接耦合法分析斜拉桥索塔瞬态温度应力场

针对混凝土斜拉桥索塔,将以传热学原理为基础的温度场分析与采用有限元法的应力场分析间接耦合,准确分析了结构内瞬态温度场和应力场的分布。以实桥为例,求解了索塔上温度应力分布,表明：用有限元法求解瞬态温度场能准确模拟索塔的温度场分布;间接耦合法能准确、有效地处理温度-应力耦合问题,能将温度荷载与其他荷载作用应力场有效组合,从而得到结构上准确的应力分布;对比了瞬态温度场分布与采用温差分布经验公式的不同,证明采用温差分布经验公式计算索塔面板上温度产生的拉应力时误差不大。     

Rankine源法的船舶下沉量数值计算初步研究

船舶下沉量是影响船舶安全富余水深的重要因素,具有一定的研究价值.本文对基于Rankine源法的船舶下沉量数值计算进行了初步研究,该方法是一种基于势流理论的边界元法.使用Rankine源法计算船舶下沉量时,首先在船体、自由面、岸壁等边界上分布一系列Rankine源面;进而对边界条件线性化,将源强带入边界条件,建立源强的线性方程组;用迭代法求解该线性方程组,获得源强值,根据源强值计算出船体水动力、力矩和下沉量.研究结果表明,该方法计算船舶下沉量精度较高.     

伏龙坪双层隧道弹塑性有限元分析

采用二维弹塑性有限元法，分析了在该施工方案下伏龙坪双层隧道各个施工阶段围岩和衬砌的受力状态，考虑材料的非线性特征，采用Mohr-Coulomb屈服准则及其关联流动法则，采用切线刚度迭代法求解平衡方程，对超过屈服点的应力进行应力调整．     

圆柱形储液容器自振频率的计算

本文采用一种新的有限元法计算圆柱形储液容器的自振频率，该方法进将有发元法和边界积分方法起来，对宙体使用有限环单元离散，而对流体则作为一种理想的连 介质采用边界积分方尘处理。这种方法的一个显著特点就是系统的自由度大大少于将液壳都化为有限元的方法。     

移动单元法在车辆—无砟轨道—路基模型中的应用

将移动单元法理论推广到无砟轨道的动力学研究当中,建立了新的列车—无砟轨道—路基耦合系统模型.模型离散为轨道单元和车辆单元,下部离散了的轨道单元模型采用移动单元法理论求出其单元质量矩阵,阻尼矩阵和刚度矩阵,上部车辆单元离散为一节整车模型,利用有限元和Lagrange方程计算出车辆单元的质量矩阵,阻尼矩阵和刚度矩阵.该计算...     

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。     

一种悬索桥静力分析的解析元法

将悬索桥的主缆简化为具有拉伸刚度的质点系,给出了缆索结构2维解析元法的基本方程和求解方法,单元间的作用力与坐标变化的关系可以用解析法得到,对所得到的反映结构特性的质点系方程组进行力的平衡迭代,求解方程组.采用自动的动态可变步长的迭代方法,能够提高计算效率,保证收敛.这种方法既考虑了几何非线性,又适用于材料非线性的计算,比有限元法优越之处还在于,它不用求解线性方程组,所以适用范围广,允许求解多自由度的几何可变体系,而有限元法在求解此类问题时经常不收敛.     

地下结构分析模型参数的确定

地下结构分析模型较为普遍使用弹簧—梁单元法和有限元法。介绍了采用弹簧-梁单元法建立分析模型的过程以及模型参数的选取,并对工程实例进行内力和变形的计算。     

有限元分析中三维体元和梁元的非节点连接

在对三维体元任一点移动和转动分析的基础上,导出了体元和梁元恰当连接应满足的多点约束方程,通过直接代入梁元的单元分析进行自由度替换实现了体梁的良好连接.本文方法对体元和梁元的连接形式具有较强的适应能力,应用方便,算例表明具有较高的数值精度.     

FEM／BEM法振动板减振降噪优化设计

振动板的减振降噪设计是相关工程中结构设计的重要内容之一,优化设计可在设计阶段通过对设计模型的定量修改获得理想的减振降噪效果．基于有限元直接法计算了一两端固支矩形平板的频率响应,以板局部厚度为设计变量,以振动板各节点振动速度最小化为目标,建立了减小振动速度的优化模型,用可行方向法对一简支矩形板在1—200Hz的振动实施了优化;用间接边界元法对振动板在优化前、后的声学进行数值分析,以比较振动优化的降噪效果．实例结果表明,优化设计通过对结构重量的重新分布可在结构重量相对不变的情况下,在一较宽频段内均得到减振降噪效果．     

有限元分析中三维体元和梁元的非节点连接

在对三维体元任一点移动和转动分析的基础上,导出了体元和梁元恰当连接应满足的多点约束方程,通过直接代入梁元的单元分析进行自由度替换实现了体梁的良好连接.本文方法对体元和梁元的连接形式具有较强的适应能力,应用方便,算例表明具有较高的数值精度.     

基于有限元法的柔性体变形实时模拟

利用有限元方法对柔性体进行了物理建模,实现了柔性体的实时变形模拟.采用单元刚度弯曲的方法,不断纠正单元节点力,使得单元体在较大旋转时仍能得到正确的变形.从旋转矩阵的角度分析了利用单元刚度弯曲时单元发生逆转的原因,并提出了对逆转单元的处理方法.并通过重心坐标,把表面模型与四面体网格模型相对应,使得柔性体在不丢失表面细节的同时又能实现实时的变形模拟.     

轴对称大变形问题的三角形单元列式

本文应用大变形有限元法的一般理论,推导出了轴对称大变形问题的三角形单元计算公式,可供轴对称大变形问题有限元计算时应用。     

边界元法在探测黄土洞穴方面的应用

边界元法(BEM)作为一种新的有突出优点的数值计算方法,正在不断地开辟新的应用领域。本文通过给出黄土洞穴问题的三维稳定电流场的定解问题,利用格林公式导出边界积分方程。并将其计算结果与勒让德(Legendre)级数解进行对比,评价该方法的计算精度。同时,运用BEM 大量地计算了各种不同参数的视电阻率(p_s)曲线。从而对电阻率法的联合剖面装置参数进行了优选。