加筋结构非节点连接建模中钢筋单元划分方法研究

非节点连接方法为加筋结构提供了筋与混凝土可完全独立的单元建模方案,允许筋单元与混凝土单元交错划分。针对该方法中筋单元跨越多个混凝土单元的情况,分析了钢筋单元与混凝土单元面的交点位置关系及其影响效果,建立了在混凝土单元交界面划分筋单元节点的数学模型,解决了钢筋单元与混凝土单元的位移协调问题,通过算例演示了本文方法的可行性和有效性。     

随动有限元法-非线性壳单元

推导了壳单元的随动有限元方程,详细论述了通过随动有限元方程将线性壳单元应用到几何非线性分析中的过程.通过将具有面内转动自由度的膜单元与DKT薄板单元组合,构建了一个线性的三角形平板壳单元,并基于推导的随动有限元方程,成功的构建了节点具有六个自由度的新型非线性壳单元,通过数值算例验证了这一单元的准确性,也证明了给出的随动有限元方程的正确性.     

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...     

用有限条带构造带旋转自由度的矩形膜元

根据有限条带思想构造了带旋转自由度的平面矩形膜元,此种单元可与矩形板弯曲单元耦合成平板壳单元,也可单独作为平面应力-应变问题分析单元;单元周边纵向采用线性位移模式和横向采用三次Hermite位移模式,与普通梁单元一致,因此可与梁单元耦合和叠加.为检验单元性能,对悬臂梁端受集中荷载、方板纯弯曲、悬臂梁端受剪切荷载三种问题进行了数值分析与比较,结果表明此单元具有良好的精度和可靠的收敛性.     

高速铁路设施管理单元区段动态划分方法

基于不等长的单元区段划分思路,结合单元区段内基础设施的属性特征,以轨道质量指数(TQI)作为单元区段划分的标准,提出了一种考虑线路状态、基础设施属性、养护维修能力的单元区段动态划分方法.确定了单元区段划分的原则和优先级,按照两阶段实现单元区段的划分,第一阶段是不等长、固定的单元区段划分,可以反映线路基础设施的基本情况;...     

工程结构分析中的变截面梁单元

针对工程结构中广泛应用的变载面构件,提出了一个变截面平面梁单元,推导了其单元刚度矩阵和等效节点荷载公式。该单元应用于截面高度呈线性变化的构件时将得到准确解。文中给出了一个变截面悬壁梁算例,其变形计算结果表明,若用通常的分段刚度单元进行近似计算,必须使用较多的单元数才能趋近于采用一个变截面单元的结果（准确解）。     

山地城市交通系统震害预测模型及其应用

为了对山地城市交通系统震害进行合理预测,在改进现有震害预测模型的基础上,建立了山地城市交通系统震害预测模型．改进主要依据山地城市道路、地形、建筑物的特点,将路段视为路段单元、桥梁单元、边坡单元和隧道单元串联而成,并考虑了这4种单元之间的失效相关性,修正了路段单元中建筑物倒塌瓦砾量预测模型．用该模型对重庆市主城区交通系统进行了震害预测,给出了不同地震烈度下重庆市主城区路网的连通可靠性评价．     

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。      

带旋转自由度的膜单元的研究进展

综述了带旋转自由度膜单元的发展历史和研究现状。重点介绍了几种具有代表性的单元。这些单元引入了旋转自由度,大大改善了膜单元的性能,解决了许多工程实践的问题;而且它们基本都做到了列式简洁、收敛、可靠,并和有自己的特点。     

基于网格截面法的非线性梁单元

为准确描述材料进入非线性阶段后的应力状态,针对采用梁单元时框架结构材料非线性的有限元分析问题,提出了基于分布式塑性理论的三维材料非线性梁单元分析方法--网格截面梁单元法,并通过算例对其有效性和准确性进行了验证.这种方法采用平面等参单元将梁单元截面网格化,通过引入材料本构模型,由截面网格材料的应力-应变关系和应力分别积分得到梁单元的截面刚度矩阵和截面抗力,再通过位移插值函数计算梁单元在材料进入非线性阶段时的单元刚度矩阵和节点抗力.     

桥梁顶推施工及预应力分析研究

提出了可设置中间支撑的有限单元法用于桥梁顶推施工分析,使用可设置中间支撑的有限元单元,使得对桥梁顶推施工过程的分析变得十分方便,不仅简化了单元划分方式,即在划分主梁单元时不需要考虑支座的位置,而且还减少了主梁单元的数量,提高了运算速度。最后的数值算例表面,使用此类单元计算的结果精度是可以得到保证的,另外,还可以对桥梁的顶推施工过程进行动力分析。     

高速列车—无砟轨道—桥梁耦合系统振动特性分析

根据高速列车—无砟轨道—桥梁系统运动的特点,建立了适合该问题动力学分析的新型车辆单元和轨道—桥梁单元,运用有限元方法和Lagrange方程,推导了两种单元的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵。整个列车—轨道—桥梁系统被离散为车辆单元和轨道—桥梁单元,其中一节车辆离散成一个车辆单元,轨道—桥梁系统离散成四层梁单元。最后通过一个实例计算对整个系统进行垂向振动特性分析。     

等参单元在货车转向架强度计算中的应用

推导了八节点六面体等参单元的应变矩阵、刚度矩阵,对该单元的位移解收敛性和畸变敏感性进行了分析。针对转向架强度分析的特点,在MATLAB平台上开发了一套求解位移的有限元程序。该程序通过读取ANSYS软件输出的数据文件中的模型信息,采用八节点六面体等参单元,求出单元刚度矩阵及单元体积力矩阵,组集单元,引入位移边界条件,得到一组以节点位移为未知量的多元线性方程组,求解得到单元节点位移。最后对160 km/h货车转向架侧架的主要载荷进行了位移计算,结果与ANSYS软件计算结果基本吻合。     

岳阳洞庭湖大桥施工过程的受力分析

利用组合式模型单元 ,推导了斜拉桥分离式双肋平板主梁的单元刚度矩阵 ,并进行了岳阳洞庭湖大桥的空间受力分析 ,结果表明此种单元精度满足工程要求     

二维弧形一致黏弹性边界单元适用性问题研究

基于黏弹性人工边界单元理论,改变了传统的平直人工边界,提出一种采用二维弧形一致黏弹性边界单元模拟半无限域人工边界的全新思路。通过算例,详细介绍了其建立思路及其在有限元软件中设置的具体流程,并对二维弧形一致黏弹性边界单元模型的可靠性进行验算;同时,深入讨论了输入震源频域、介质的弹性常数和单元厚度对计算结果的影响,并给出了二维弧形一致黏弹性边界单元的适用范围。结果表明,该单元的精度和稳定性均优于普通黏弹性边界单元,而且其使用起来更为简便。     

交通视角下防御单元的适应性规划策略 ——基于突发公共卫生安全事件的思考

在新冠肺炎疫情中,社区作为疫情防控的基本单元发挥了重要作用.为了进一步完善基本防灾单元建设,保障不同疫情传播阶段中各防御单元居民生活、就医等出行需求,有必要构建突发公共卫生事件下社区防御单元的交通适应性管控策略.借鉴国内外防灾单元建设经验,从交通视角提出防御单元划定方法.以防御单元为尺度组织分阶段交通优化方案:潜伏初期...     

基于原子单元的ERP系统标准化技术研究

ERP(Enterprise Resources Planning)系统的标准化是实施ERP系统成功的关键.为解决ERP系统标准化问题,提出了基于原子单元的ERP系统标准化研究策略.定义了原子工作单元和原子功能单元的概念,给出了业务流程模块化、模块分层原子化的方法,通过将原子工作单元映射为原子功能单元及原子工作单元和原子功能单元的等级化,采用工作流及软构件等技术,为实施ERP系统的标准化提供解决方案.     

MatLab在有限元刚度矩阵推导中的应用

MatLab具有强大的符号运算功能.以平面梁单元刚度矩阵为例,详细介绍MatLab在单元刚度矩阵推导中的具体应用,编写了平面梁单元刚度符号运算程序,运算结果与手工推导完全一致,该方法可进一步推广到其它单元甚至到更复杂非线性单元刚度矩阵推导中.     

MatLab在有限元刚度矩阵推导中的应用

MatLab具有强大的符号运算功能.以平面梁单元刚度矩阵为例,详细介绍MatLab在单元刚度矩阵推导中的具体应用,编写了平面梁单元刚度符号运算程序,运算结果与手工推导完全一致,该方法可进一步推广到其它单元甚至到更复杂非线性单元刚度矩阵推导中.     

解析型Timoshenko梁有限单元

为提高深梁结构内力及变形的计算精度和效率,以Timoshenko梁理论为基础,建立了深梁位移控制方程,进而构造了深梁挠度、截面弯曲转角和剪切角的解析位移形函数. 采用势能原理建立了深梁的势能泛函,利用势能变分原理得到了解析型单元列式,进而给出了解析型单元总刚度矩阵,将其与理论解、插值多项式深梁单元进行对比分析. 结果表明:构造的解析型单元只需划分为一个单元即可保证计算的深梁挠度和转角与理论解一致,采用插值多项式单元确定的挠度和转角与理论解的相对误差最大可达到19.785%. 同时,为验证剪切变形对深梁位移影响,将构造的单元与Euler梁单元的计算结果进行对比. 对比表明:对于承受均布荷载作用的悬臂梁,基于Euler梁计算的位移与基于Timoshenko梁理论构造的解析型单元计算的位移偏差可达到50%;对于承受端部集中弯矩作用的简支梁,基于Euler梁计算的位移与基于Timoshenko梁理论构造的解析型单元计算的位移偏差可达到10.769%. 本文构造的单元满足了高精度、高效率的要求;该解析型梁单元可适用于浅梁分析,且不存在剪切闭锁的问题.