二维非连续边界元分析积分计算的精确表达式

以二维弹性力学问题为研究对象,采用线性非连续元离散边界积分方程,给出了系数矩阵计算的精确表达式,对二维弹性力学问题进行了数值计算,对非连续边界元配位点对计算结果精度的影响进行了讨论,结果表明准奇异积分计算是配位点影响计算结构精度的主要因素。     

节理型岩体损伤弹性的损伤力学算法

介绍了一种利用损伤力学方法计算具有均匀分布的节理型裂缝的块体的损伤弹性的方法。损伤弹性短阵的计算符合连续介质力学的对征,正定等一般原理,将损伤弹性矩阵直接用于一般线弹性有限元的刚度矩阵便可对节理型块体用一般有限元方法进行力学分析,与实验结果的比较证明了方法的合理性。     

地铁区间小净距上叠风道施工力学效应研究

依托重庆轨道交通四号线某区间小净距隧道小净距上叠风道施工过程,利用平面弹性复变函数理论将二维连通地铁小净距双洞隧道近似等效为一个椭圆单洞隧道,求解围岩压力;将计算结果与二维数值模拟进行对比,分析证明等效计算模型实际可行;建立三维施工数值模型计算风道施工力学效应。通过三维模拟,分别找到在施工过程中应力和位移的4个控制点并分析。结果表明:风道的开挖施工对被风道、区间隧道和风井三向类包围的岩土体有显著影响;推导的二维简化计算模型可用于类似连通小净距隧道的简化计算,尤其小净距隧道的联络通道段;对风道开挖的三维模拟结果可用于指导同类型风道上叠工程。     

预应力锚拉式桩板墙的二维有限元计算

用二维有限元法计算了墙面桩在6种典型工况下的弯矩及位移、锚定桩与围岩的接触应力及位移、填土沉降及土压力和锚索内力等，计算结果与原型观测和弹性约束地基系数法等的结果基本一致．计算结果表明。预应力锚索能有效地减小墙面桩的弯矩及位移．     

山区河流二维阻力特性研究

针对目前平面二维水流计算中阻力确定困难 ,在前人工作的基础上 ,通过对大量山区河流水流资料的整理 ,分析了平面二维总阻力的计算方法 ,并提出了山区河流二维糙率计算的经验公式 ,可用于二维水流计算中     

山区河流二维阻力特性研究

针对目前平面二维水流计算中阻力确定困难,在前人工作的基础上,通过对大量山区河流水流资料的整理,分析了平面二维总阻力的计算方法,并提出了山区河流二维糙率计算的经验方式,可用于二维水流计算中。     

采用刚度矩阵法的弹性层状体系数值解法

从弹性力学基础理论出发,采用刚度矩阵法,推导了应用于直角坐标系下的三维多层弹性层状体系静力学数值解法。引入二维傅里叶变换及高斯积分求解法,基于 MATLAB 数学软件平台编制计算程序,实现三维多层弹性层状体系理论计算方法的数值求解。针对典型有砟轨道轨下基础结构,采用提出的计算方法和编制的相应计算程序对其进行静力学分析,并将所获得的计算结果与采用通用有限元程序ABAQUS的计算结果进行对比。分析结果表明：采用提出的计算方法和通用有限元计算方法获得有砟轨道轨下基础最大竖向位移分别为1．50、1．95 mm,最大竖向应力分别为0．34、0．21 MPa,计算结果较为接近,计算反映出来的各状态分量变换规律基本一致,提出的计算方法及其相应计算程序可应用于多层弹性层状体系的静力学计算。     

分块核偏最小二乘法

针对核偏最小二乘法(KPLS)随核函数矩阵维数膨胀而计算量增加的问题,提出分块核偏最小二乘法(BKPLS).BKPLS根据核函数矩阵对称的性质,将KPLS中的批量算法转变成分块算法,不但减小了对计算机硬件的要求,而且减少了计算时间.仿真结果验证了BKPLS的有效性,而且在样本数量巨大,KPLS无法实现的情况下,BKPLS也能保证辨识算法的实现.     

基于薄层裂缝单元的钢筋混凝土结构非线性有限元分析

在分析了离散裂缝模型、片状裂缝模型以及断裂力学裂缝模型等裂缝模式的基础上，采用了薄层裂缝单元模型对钢筋混凝土结构进行了非线性有限元分析。用弹性力学的理论推导出了薄层单元的刚度矩阵，并将其内嵌入开裂混凝土单元中形成组合单元，简要介绍了薄层单元一混凝土组合单元刚度矩阵的计算方法。随后简要介绍了软件的设计，进行了算例分析，通过与试验结果的比较验证了模型的合理性和软件的计算精度及可视化程度。     

绕碰撞点转动的汽车二维碰撞速度分析

利用刹车印公式、动量守恒定理和相对质心转动的冲量矩定理．通过测量出碰撞点的位置，在不需要车辆回转角速度、法向弹性恢复系数和切向相时滑动摩擦系数的情况下，推算出一种两汽车发生二维碰撞时的速度。     

基于2D弹性理论的船舶板结构无网格技术

应用无网格局部Petrov-Galerkin法对船舶平直板结构进行了研究。运用最小二乘法和加权余量法来求解结构位移场量的逼近函数,给出了问题的控制方程和刚度方程。通过算例与有限元法计算结果进行了比较分析,验证了文章提出方法的正确性。文章研究对于分析船舶结构变形和应力具有良好的适用性。     

矩形大定源层状介质中感应电动势的数值求解方法

研究地电断面电阻率的变化是瞬变电磁勘探中常用的方法.为了得到地电断面电阻率的变化,一种方法就是在求出感应电动势的基础上进行电阻率的求解.因此,准确而有效的求出感应电动势的值是非常关键的.矩形大定源回线在求解层状介质中,感应电动势的值时分为零偏移距和非零偏移距两种情况.在中心点接收时,采用线性数字滤波方法求解频率域垂直磁场分量;在非零偏移距情况下,为了求解频率域垂直磁场分量,首先采用傅里叶正余弦变换法将双重贝塞尔函数积分转换为正余弦变换形式,再利用折线逼近快速算法对其进行数值计算,最后,根据法拉第电磁感应定律,可得到二次场时间域感应电动势的数值解.其数值模拟结果表明,利用线性数字滤波方法及折现逼近方法可以有效的求出矩形大定源层状介质中感应电动势的值.     

Wave Number Method for Three-Dimensional Steady-State Acoustic Problems

Based on the indirect Trefftz approach, a wave number method (WNM) is proposed to deal with three-dimensional steady-state acoustic problems. In the WNM, the dynamic pressure response variable is approximated by a set of wave functions, which exactly satisfy the Helmholtz equation. The set of wave functions comprise the exact solutions of the homogeneous part of the governing equations and some particular solution functions. The unknown coefficients of the wave functions can be obtained by enforcing the pressure approximation to satisfy the boundary conditions. Compared with the boundary element method (BEM), the WNM have a smaller system matrix, and is applicable to the radiation problems since the wave functions are independent of the domain size. A 3D acoustic cavity is exemplified to show the properties of the method. The results show that the wave number method is more efficient than the BEM, and it is fairly accurate.     

基于响应面法的连续刚构桥梁体系可靠度分析

为了解决分析桥梁结构可靠度时功能函数不存在显式的问题,在现有响应面法的基础上,提出了改进的响应面法;利用有限元软件,对某高墩大跨连续刚构进行了受力分析;选取压应力、拉应力和稳定性失效3类失效模式,在改进的响应面法基础上,利用编程软件MATLAB,实现连续刚构桥梁体系可靠度的计算.算例分析表明,该方法迭代次数少,效率较高,可实现连续刚构桥功能函数重构和体系可靠度计算.     

Reproducing Kernel Particle Method for Non-Linear Fracture Analysis

To study the non-linear fracture, a non-linear constitutive model for piezoelectric ceramics was proposed, in which the polarization switching and saturation were taken into account. Based on the model, the non-linear fracture analysis was implemented using reproducing kernel particle method （RKPM）. Using local J-integral as a fracture criterion, a relation curve of fracture loads against electric fields was obtained. Qualitatively, the curve is in agreement with the experimental observations reported in literature. The reproducing equation, the shape function of RKPM, and the transformation method to impose essential boundary conditions for meshless methods were also introduced. The computation was implemented using object-oriented programming method.     

A Method to Improve First Order Approximation of Smoothed Particle Hydrodynamics

Smoothed particle hydrodynamics (SPH) is a useful meshless method. The first and second ordersare the most popular derivatives of the field function in the mechanical governing equations. New methodswere proposed to improve accuracy of SPH approximation by the lemma proved. The lemma describes therelationship of functions and their SPH approximation. Finally, the error comparison of SPH method with orwithout our improvement was carried out.     

无网格对称粒子法中两类热边界条件的处理

第二、三类边界条件对无网格对称粒子法求解瞬态热传导问题的计算精度和稳定性有重要影响。提出一种有效的方法来处理这两类边界条件。该方法采用统一表达式描述两类边界条件,并将边界粒子分为光滑域内的边界粒子和非光滑域的边界粒子。对于前者,在温度导数的对称粒子近似中引入边界条件方程,精确地施加边界条件;对于后者,根据其相邻粒子的温度导数,采用具有一阶连续性的粒子近似,计算出其温度导数。应用该方法计算了一个数值算例。计算结果与解析解和有限元法的计算结果符合良好,且计算误差随时间呈下降趋势,说明该方法具有良好的精度和稳定性。     

矩形薄膜的横向自由振动研究

本文通过研究静止状态下,受双向拉力作用的矩形薄膜的横向自由振动问题,运用Hamilton原理,采用伽辽金无网格法,并直接给位移边界引入罚函数,建立了矩形薄膜横向自由振动的运动方程。     

杂交边界点法在沥青路面裂纹分析中的应用

杂交边界点法在积分和插值时都不需要网格,它是将移动最小二乘近似与修正位移变分原理结合起来,不但不需要划分网格,而且具有边界点法降维和高精度的优点。应用杂交边界点法对沥青路面表面裂纹扩展中强度应力因子变化规律和裂纹扩展路径进行研究,并对面层、基层设计参数对裂纹扩展影响规律进行分析,探讨沥青路面的裂纹扩展机理,具有一定的工程实用价值。     

磁电弹性材料断裂力学研究现状

磁电弹性材料断裂问题已成为力学研究工作者的研究热点。全面回顾了近年来磁电弹性材料断裂力学的研究现状,主要讨论了：反平面裂纹问题、平面裂纹问题、硬币型裂纹问题以及有限元、边界元和无网格法在磁电弹性材料断裂问题中的应用。