三维节理元与有限元和无界元的耦合原理及应用

提出了三维有限元、无界元与节理元的耦合系统,利用该系统模拟并分析了含有节理夹层不均匀坝基的应力和位移分布情况.结果表明,该系统既反映了实际单元情况,又具有良好的精确度.     

铁路隧道软弱围岩破坏模式离散元分析

以贵广高速某铁路隧道为依托,采用离散元UDEC建立数值计算模型,对软弱破碎围岩的破坏模式和系统锚杆支护效果进行分析,可知：隧道开挖产生临空面,易引发节理结构面的破坏,拱部岩体首先出现破坏;系统锚杆能使洞周竖向、水平位移与塑性区得到有效控制;注浆加固不但使锚杆的销钉和组合梁作用更为显著,而且还有效提高了围岩的自承能力。通过分析建议取消拱部系统锚杆,加强侧墙锁脚锚杆。     

环的弱单位元

在环的单位元的基础上，建立了环的弱单位元的概念，研究了环的弱单位元与单位元的关系，给出了环的弱单位元的一些性质，从另外的角度将单位元的概念加以推广，从而为研究环的结构开辟了新的途径。     

环的弱单位元

在环的单位元的基础上,建立了环的弱单位元的概念,研究了环的弱单位元与单位元的关系,给出了环的弱单位元的一些性质,从另外的角度将单位元的概念加以推广,从而为研究环的结构开辟了新的途径.     

基于元胞自动机的城市道路仿真系统

为解决实时交通仿真系统对计算效率的要求，本文提出一种针对交通信号控制下城市道路路段的元胞自动机模型。在模型中采取了适合城市交通特点的元胞空间划分和时间步长方案以及元胞更新规则。本文还给出基于此模型的一个小型仿真系统的软件体系结构。另外，本模型还能反应出驾驶员的进取性（aggressiveness）的状况，并对驾驶员存不同进取性下对变通的影响做了研究。通过现场采集的交通数据和CORSIM仿真平行的对比试验表明本文提出的模型在路段平均速度意义下与实际变通数据符合较好，并具有较高的运行效率。     

分形元胞自动机在自组织临界性中的应用

基于元胞自动机分形模型，探讨了散粒体自组织临界性（SOC）的机制．不同级配散粒体单面坡的已有试验表明，散粒体的SOC与非均匀系数有关．应用分形理论计算了沙堆颗粒级配的分维数，结果表明，呈现SOC的沙堆，颗粒级配具有分形特征．进而假设：若大尺度非均匀沙系统的组构特征具有分形特性，系统也能呈现SOC．为解释此假设，建立了既能表征非均匀系数又具有分形组构特征的元胞自动机沙堆模型．数值模拟表明，元胞排列方式服从分形时，沙堆模型呈现SOC，而等间隔排列的模型不呈现SOC，结果与假设一致．最后对SOC的判据进行了讨论，认为系统组构特征具有分形特性是大尺度非均匀沙系统呈现SOC的必要条件．     

三维实体问题分析中的元胞单元法

基于局部作用原理，借用有限元离散和插值技术，引入元胞自动机的演化思路，得到一种新的力学计算方法——元胞单元法．它将结构的整体求解变成局域分析，通过力的局域间的不平衡传递达到最终的整体平衡．它对计算机容量要求低．可形成一种高度并行的算法，可望在大型结构和纳米力学的大规模模拟方面得到应用．为探讨其适用性，将其用于三维实体问题分析，给出了元胞模型和计算步骤，进行了数值试验，给出了计算结果．     

基于信息元的工艺知识表达及其推理机制

给出了基于信息元的工艺知识抽象模型及其内部模式表达方法，介绍了基于工艺知识抽象信息模型的推理机制。所提出的基于信息元的工艺知识模型及建立在该模型基础上的推理机制已成功地支持了ＴＨＣＡＰＰ－ＳＨＥＬＬ ＣＡＰＰ框架系统的开发。     

铁路选线中的元胞自动机模型

铁路选线设计是铁路建设的总体设计工作之一．考虑环境和交通运输业的可持续发展的的要求，改进传统的导向线，提出广义导向线定线法进行选线的方法．并依据此思想建立定线元胞自动机模型．藉助元胞自动机的离散动力演化功能，将多目标综合考虑，实现铁路选线设计中定线处动化．这种整体离散优化思想为平纵横整体优化设计提供了新思路，提高了铁路选线设计的工作效率．     

利用无界元分析空间有岔隧洞的应力问题

利用无界元分析有岔隧洞的应力问题，与有限元相比显示出很大的优越性，即数据准备工作量减少，而计算结果更精确。分析了空间有岔隧洞截取长度及主岔洞夹角发生改变时，其应力分布变化情况。     

无限元在岩土工程数值分析中的应用

介绍岩土工程数值分析中常用的无限单元的坐标变换式和位移函数,并对一具有精确解的平面问题进行常规有限元分析及有限元与无限元耦合分析。研究表明,引入无限元分析无限域或半无限域问题具有更高的精确性,且节省计算工作量。     

铁路道床路基动力响应的参数影响

根据车轮-轨排-道碴模型，得到路基道碴表面荷载，利用有限元-无限元耦合法，建立了道床路基动力计算模型。结合Newmark积分法逐步求解运动方程，计算了列车荷载下，不同道碴厚度与地基刚度下道床路基的振动加速度与动位移。计算结果表明，道碴厚度对道床路基的动力响应影响显著，而路基刚度的影响不明显。     

机场水泥道面切缝倒角应力分析

为比较机场刚性道面切缝槽口不同倒角形状对减小应力集中的效果,评估倒角工艺对道面功能性能的影响,运用ANSYS分析软件建立道面板切缝位置有限元模型,在道面接缝节点间分别设梁单元和弹簧单元模拟接缝传荷作用,以Boeing777作为荷载机型,对6种不同倒角形式切缝边缘位置的荷载应力和温度应力进行对比分析,并通过现场试验对道面的平整度和摩擦系数进行测试。分析结果表明:各种切缝形式均能明显改善切缝位置的应力状况,距离切缝愈近位置,改善程度愈明显,不同切缝形式对减小应力集中的程度相差较大,其中半径为6mm的圆弧倒角效果最佳;各种切缝构造对道面平整度和摩擦系数的影响较小,均满足技术要求。     

轨道动力学模型与数值方法研究进展

随着列车速度的提高和轴重的增加,车辆与轨道之间的相互作用更加激烈.深入开展轮轨动态作用机理研究,对高速重载铁路安全平稳运行具有重要意义.文章回顾了轨道动力学模型的研究进展,重点介绍了五种轨道动力学模型及算法,即车辆-轨道-路基非线性耦合系统交叉迭代算法,新型车辆单元和轨道单元模型,列车轨道系统动态分析的移动单元法,移动...     

板式轨道动力响应分析方法

为了计算在高速车辆移动荷载作用下板式轨道的动力响应,将轨道板视为线性粘弹性连续支承梁,将钢轨视为线性粘弹性点支承梁,将钢轨和轨道板统一划分为有限单元,基于车辆-轨道耦合动力学理论,利用弹性系统动力学总势能不变值原理,建立了高速列车-板式轨道的垂向耦合动力学方程,计算了车辆通过板式轨道钢轨焊接区短波不平顺时的轮轨动力学响应。仿真结果表明:与其他成熟仿真方法相比较,响应变化趋势与幅值基本一致,表明该方法可行。     

自锚式缆索承重桥梁钢混结合部接触面应力分析

针对自锚式缆索承重桥梁结构体系自身的特点,提出了一种新型的钢混结合方式.以某跨海大桥为工程依托,基于有限元软件ANSYS建立了板实单元相结合的空间有限元模型,考虑了钢构件与混凝土之间的粘结滑移特征,通过分析不同构造下接触面的应力水平,研究自锚式缆索承重桥梁中钢梁与混凝土梁结合部的传力机理和应力分布特点.     

混合梁钢—混凝土结合段局部应力分析

结合工程实例,采用有限元程序ANSYS对混合梁钢—混凝土结合段处的应力状况进行模拟分析,通过计算得出接头处在恒载及活载作用下的最不利荷载组合及应力。结果表明在钢—混凝土结合段,钢与混凝土的承压均满足要求,传力顺畅,受力合理。     

单元组合式网格自动生成技术

本文针对有限元的前处理,提出一种基于单元实体的单元组合式网格自动生成方法, 并重点论述了面向单元实体的数据结构和单元实体之间的关系。      

石板坡大桥墩梁固结点局部应力分析

为掌握石板坡大桥墩梁固结点的三维应力状态,建立了墩梁固结点结构分析的空间有限元模型,根据施工过程中及成桥后的工况,分别进行了空间有限元计算,得到了墩梁固结点在三种工况下的应力分布情况,检验了设计的安全性与合理性,提出了改善墩梁固结点应力的措施和方法,为设计和施工提供了科学的依据。