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．     

无限边界元及其在岩土工程中的应用

本文采用无限边界元法对无限或半无限域作弹性分析。给出了无限边界元法的位移和面力插值函数,这些插值函数中含有衰减函数。由此建立了相应的计算列式。数值算例显示,本方法是有效的并能大幅度节省机时,它在岩土工程中具有应用前景。     

NEM与IEM耦合方法在地下工程中的应用研究

针对纯自然单元法(NEM)在处理地下工程无限域或半无限域问题时需要人为确定边界条件而带来计算误差的问题,引入无限元(IEM)模拟无穷远处边界条件,与自然元相结合形成耦合分析方法,并基于Laplace插值编制了相应程序;通过深埋圆形隧洞算例分析表明,与纯自然单元法相比,耦合方法显著提高了计算精度,选取较小的分析区域就可得到令人满意的结果,使得在满足工程要求前提下,采用耦合方法可以节省计算工作量,从而进一步增强了自然单元法处理地下工程问题的能力.     

弹性空间问题的边界配点法

本文将弹性力学的空间问题假想置于相同介质的无限域中，并以无限弹性空间的Ｋｅｌｖｉｎ解作为点源函数，在问题的边界上配点计算出有限个点源函数值。城内点的应力、位移可由这些点源函数叠加求得。     

地铁区间隧道动力工作状态研究

采用有限元与无限元耦合法在时域内对北京地铁进行动力分析，得出了在列车通过时，地铁隧道动力工作状态，对半铁选线、隧洞 的设计及施工具有一定指导意义。     

引入无限元的地铁区间隧道地震反应分析

采用弹塑性本构关系和摩尔库伦屈服准则,应用六结点单向无限元和四结点双向无限元与八结点平面等参单元耦合的方法,对地铁区间隧道及周围土体这一结构复合系统进行动力无限元分析,揭示出地震荷载作用下地铁隧道结构的工作状态,为地铁结构设计及抗震设防提供依据。     

钢筋混凝土板壳的非线性有限元分析

采用分层的三维退化板壳元，利用开发的计算程序，对钢筋混凝土板壳的材料非线性问题进行有限元分析。     

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。     

边界元——有限元耦合方法分析

本文对边界元－有限元耦合方法分析二维弹性力学问题进行了探讨。采用非连续元离散边界积分方程，解决了耦合分析中的自由度约束问题。给出了利用非连续元实现边界元－有限元耦合的具体步骤。数值算例表明了本文方法的有效性。     

基于有限-无限元法的CRTSⅢ板式无砟轨道系统动力参数敏感度分析

CRTSⅢ型板式无砟轨道是具有完全自主知识产权的中国无砟轨道品牌,针对CRTSⅢ型板式无砟轨道车辆-轨道耦合系统动力参数的确定与优化问题,根据CRTSⅢ型板式无砟轨道系统结构特点,运用车辆-轨道耦合动力学理论,采用时域动力有限元方法,并引入无限单元法消除边界效应,建立CRTSⅢ型板式无砟轨道车辆-轨道耦合系统垂向振动模型,并编制MATLAB计算程序,利用单因素敏感性分析法分析了结构参数对车辆-轨道系统动力响应指标的敏感度,从而可为CRTSⅢ型板式无砟轨道结构动力参数的确定与优化提供理论支撑。     

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...     

高层建筑—地基空间耦合体系的地震响应

采用动态子结构法和有限元与无界元耦合分析高层建筑－－地基空间体系的地震响应，分析和模拟计算表明，无界元在模拟地基问题上具有很大优越性，不但具有较高的计算精度，而且节省机时，在柔性地基上设计高层建筑考虑结构与地基的相互作用更经济合理。     

有限元与边界元耦合法的数值计算

本文采用了将边界元区域的全部未知量凝聚到耦合面上的方法来实现有限元与边界元的耦合,从而达到节省内存的目的。文中还就耦合中利用对称性时方程组产生奇异性的原因及耦合面上面力不连续的处理作了详细的讨论,提出了解决的办法,最后以三维问题为例,给出了算例。     

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...     

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...     

制动鼓的热-结构耦合分析

利用大型通用有限元分析软件ANSYS6.1研究了某中型车前轮制动鼓在机械载荷与温度载荷作用下的热-结构耦合问题。通过对制动鼓不同模型的热分析、结构分析和热应力耦合分析说明不同模型和不同载荷对制动鼓的温度分布、变形及热应力的影响。     

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。     

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，利用系统模型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。     

大跨度钢筋混凝土箱拱极限承载力的复合非线性分析

基于大跨度箱形拱桥的几何非线性及材料非线性耦合分析方法．可推导出采用平面杆系对钢筋混凝土箱拱进行非线性有限元分析的方法,并编制相应的计算程序,用于桥梁结构的非线性分析,以正确把握桥梁结构的受力状态和破坏机理。     

连续扁平薄壁钢箱梁人行天桥有限元对比分析

采用"板壳元法"对某扁平薄壁钢箱梁人行天桥进行有限元分析,并将计算结果与"梁格法"分析计算结果比较。结果表明:两种有限元模型分析结果拟合较好。相比较,"板壳元法"有更好的模型深度,当结构体系简单时,宜优先采用"板壳元法"。