基于连续损伤力学的板材成形过程损伤分析

采用Hill二次正交异性屈服函数，考虑损伤是各向同性的，建立起正交异性的弹塑性损伤模型．对某类型IF钢板进行了单拉、胀形和平面应变的3种成形实验，并结合密度测定方法，得到3种成形方式下的一系列密度损伤值．最后，将理论计算预测的损伤随累积塑性应变变化曲线和实验数据进行了比较和分析，并讨论了应变增量比、材料厚向异性指数对应力状态函数的影响。     

端面铣削铣刀刀片温度场的有限元分析

本文提出了一个简化的端面铣削片二维温度场模型并对之进行了有 限元分析与计算。结果表明,在切削期与非切削期,刀片温度变化剧烈这是产生刀片热疲劳裂纹,从而引起早期破坏的重要原因。      

Comparison of GTN damage models for sheet metal forming

The Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN) damage model was developed basing on anisotropic yield criterion to predict the damage evolution for anisotropic voided ductile materials.Hill's quadratic anisotropic yield criterion(1948) and Barlat's 3-component anisotropic yield criterion(1989) were used to describe the anisotropy of the matrix.User defined subroutines were developed using the above models.Taking the benchmark of NUMISHEET'93 square cup deep drawing as an example, the effect of matrix plastic anisotropy on a ductile material was studied.The predicted result by Barlat'89-GTN model has a better agreement with the experimental data than that by Hill'48-GTN and the original GTN model.     

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.     

压电陶瓷非线性断裂的有限元分析

提出了一个简单的包含有极化反转及电饱和影响的压电材料的本构模型。在此基础上实施了非线性有限元分析,并以局部Ｊ积分作为断裂准则,导出了作用电场与断裂载荷的关系曲线,其趋势与Ｐａｒｋ和Ｓｕｎ的实验观察现象相一致。     

镐头机拆除刚性道面动力损伤分析

为合理确定刚性道面的拆除工艺参数,采用ABAQUS软件,建立了刚性道面的实体有限元模型,对镐头机钎杆半正弦波冲击荷载作用初期刚性道面的动态响应进行了模拟,系统分析了镐头机荷载参数和道面结构参数对刚性道面竖向位移和板底拉应力响应的影响规律.模拟结果表明:镐头机冲击荷载的大小及其作用位置对刚性道面动态响应有显著影响;板底最大拉应力受面层厚度影响较大,而道面竖向位移对面层厚度变化不敏感.在算例条件下,当接缝传荷能力小于80%时,结构动态响应才发生显著变化;为减小对保留板的动力损伤,拆除板板边30 cm范围内不宜使用镐头机拆除.      

钢筋混凝土拱结构破坏过程中损伤场的分布与演化

采用损伤力学理论,研究了钢筋混凝土拱结构静荷载作用下损伤破坏的过程。混凝土材料是一种拟弹脆性材料,其损伤破坏过程可近似看成是弹性损伤问题。基于弹性损伤普遍理论,取其3阶近似形式,得到一个含有4个独立参数的损伤本构模型。在该损伤本构模型中,引入了一个拉压修正系数,用于描述混凝土材料在受拉与受压状态下损伤行为的不同。对一实桥中钢筋混凝土拱肋的损伤破坏过程进行了数值模拟计算,理论结果与试验结果相一致,说明本方法可较好地描述钢筋混凝土拱结构的损伤与破坏行为。     

A new algorithm for non-newtonian flow and its application in mould filling process

The simulation of injection molding process requires a stable algorithm to model the molten polymer with non-isothermal non-Newtonian property. In this paper, a staggered and iterative scheme is particularly designed to solve the velocity-pressure-temperature variables. In consideration of the polymer characteristic of high viscosity and low thermal conductivity, the non-Newtonian momentum-mass conservation equations are solved by the Crank-Nicolson method based split (CNBS) scheme, and the energy conservation equation with convective character is discretized by the characteristic Galerkin (CG) method. In addition, an arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) free surface tracking and mesh generation method is introduced to catch the front of the fluid flow. The efficiency of the proposed scheme is demonstrated by numerical experiments including a lid-driven cavity flow problem and an injection molding problem.     

损伤问题的本构方程,变分泛函及有限元列式

从不可逆热学过程的一般本构形式出发，具体讨论了弹塑性损伤和蠕变损伤的本构文科工由增广变分泛函给出了相应的损伤变分泛函有限元列式。     

多变量有限元分析的有效算法

本文提出一种适合于多变量有限元分析的算法,该法与Irons 1984年提出的算法具有同样高的计算效率,但可节约一半内存,且不但适用于线性分析,也适用于非线性分析。     

沥青路面水损害分析

针对沥青路面水损害问题,运用轴对称有限元方法分析了不同等级轴载作用下沥青路面层间孔隙水压力的变化规律.研究结果表明,孔隙水压力将造成路面层间的严重冲蚀,导致沥青与集料过早剥离而诱发水损害,而超载将加速这一进程.     

有限变形条件下刚—粘塑性本构方程的隐式时间积分算法

在有限变形条件下，基于刚－粘塑性本构方程，提出了计算塑性应变增量的稳式时间积分方案，与传统的显式算法对比，此方案具有明显的优点，适用于有限变形大增量步的有限元计算，其数值精度令人满意。     

箱形梁长悬臂板的有限元分析

应用有限元软件Ansys,对箱形梁长悬臂板的内力分布规律进行有限元数值分析,着重研究悬臂长度、泊松比、板厚等参数对悬臂板内力分布规律的影响.结果表明：在轮压荷载作用下,长悬臂板内会产生较大的正弯矩,其最大值约为悬臂根部最大负弯矩的一半;随着轮压荷载作用位置的变化,根部负弯矩具有特殊的变化规律,当轮压荷载离悬臂根部的距离较大时,根部负弯矩近似按线性规律变化,根部最大负弯矩基本不随悬臂长度而变;泊松比和板厚对悬臂板内力的影响不大.     

土工格栅加筋土挡墙工作性能参数的有限元分析

随着土工合成材料的发展。土和加筋材料本构关系的研究日益深入,有限元法得到了越来越广泛的应用。以某高速公路土工格栅加筋土挡墙为研究对象,利用非线性分析软件ADINA,建立有限元模型,对影响加筋挡土墙工作性能的参数如面板刚度、填土性质、加筋间距、加筋长度、作用荷载等进行了探讨,通过有限元分析得到一些有益的结论：应合理选择加筋间距和加筋长度,选用的筋材和面板应具有较高的弹性模量等,为土工格栅加筋土挡墙的设计和研究提供了参考。     

非线性有限元分析与分叉问题数值方法

非线性有限元分析和分叉问题的数值方法研究是当今计算力学领域中受重视的研究方向之一。虽然在单元构造、非线性分析与分叉数值方法方面已有长足进展，但迄今为止，可以用于实际复杂结构分叉问题的方案还存在不少困难。本文对有限元的发展作了简要回顾，并介绍了一种有效的用于分叉计算的数值方法。文末以实际上常见的平面杆系结构为对象，给出一个实际可行的大变形分析包括分叉在内的方案。     

显式有限元法在车辆耐撞性研究中的应用

基于连续介质理论，通过建立车辆碰撞的控制方程，在此基础上得到与控制方程和边界条件等效的“弱积分”形式。通过空间和时间的显式离散，得到了车辆碰撞的有限元方程。采用动力显式积分方法，使位移计算显式化，避免了由材料、几何、边界高度非线性因素引起的计算收敛问题，并讨论了薄板单元的Courant稳定性条件。提出了“端部吸能结构纵向压缩变形、纵向吸能”的耐冲击结构设计的思路，并对算例进行了数值模拟。结果表明，该设计方法可以实现车辆结构自身被动安全保护的目的，显式有限元数值模拟方法是车辆耐撞性研究的有效方法之一，但是需要进行部分撞击试验，进一步修正模型后提高其分析精度。     

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．     

岩溶区某桥梁桩基处治方案分析

基于某高速公路岩溶区桥梁桩基处治的具体工程实践,结合理论分析和数值模拟方法,从桩基竖向承载力、沉降计算及岩溶顶板抗冲切、抗剪切和抗弯安全性分析等方面对桩端注浆和不注浆两种处治方案进行了对比分析,并进一步探讨了岩溶区桥梁桩基承载和变形特性．研究结果表明：采用桩端注浆处治方案可保证该桥梁桩基的安全性．     

客车车身结构的有限元分析方法研究

采用ANSYS有限元软件,对客车车身骨架的有限元分析方法进行了介绍。包括利用有限元法分析车身骨架的一般过程,建立模型时应该遵循的原则以及具体实施时可以进行的必要简化,同时对建立有限元模型时如何选用单元也进行了讨论。给出了客车在弯曲和弯扭两种典型工况下约束条件和载荷的处理以及强度分析方法,进而介绍了车身的模态分析方法,为客车车身骨架的有限元分析提供了理论依据。