考虑摩擦作用闭合裂纹应力强度因子计算的边界元分区算法

本文采用边界元分区算法研究考虑摩擦的闭合裂纹问题,简单裂纹系问题及非均匀介质中裂纹问题.在裂纹尖端采用了1/4面力奇异单元,并对相应的奇异积分给出了数值处理.对于复杂载荷下裂纹面计算给出了增量迭代算法,并采用方程减缩技术使迭代仅在裂纹上进行.计算实例表明方法是可行的.

Galerkin边界元法用于弹塑性分析的准高次元方法

提出了一种适用于Ｇａｌｅｒｋｉｎ边界元法的高次单元插值方法和半解析半数值的积分方法准高次元法，建立了有关数值模型和将该方法应用于结构弹塑性分析的算法模型．有关算例结果表明，本文建议的方法是切实可行的．

混凝土构件软化分析的边界元法

本文在混凝土构件的软化分析中采用了粘性裂纹模型,使用直接边界元子域法研究并讨论了构件中裂纹开展所引起的结构软化和失稳情形,相应的增量迭代算法被给出。文中的数值算例表明了上述方法的有效性。

大型柔性空间结构热-动力学耦合系统的非线性有限元分析

针对在轨航天器柔性附件的热-动力学耦合系统,发展了一种基于更新Lagrange格式的非线性有限元分析方法。构造了一种一维温度杆单元,该单元通过增加节点自由度数能够同时得到薄壁杆件横截面的平均温度和沿杆截面周向的温差,这些温度直接产生相应的热轴力、热弯矩和热双力矩。利用Rodrigues公式得到薄壁梁在大转动情况下的坐标转换矩阵,并推导了非线性动力学方程。进一步考虑结构变形和热流入射角的相互影响后,就得到了高度非线性的热-动力学耦合有限元方程。首先用标准考题验证了该方法的正确性,然后利用该方法对哈勃太空望远镜太阳翼的热诱发弯扭耦合振动问题进行了分析,给出了可能导致其失效的模式。

牛角芯棒热推弯管成形过程力学原理及分析求解方法

通过实验研究，分析了牛角芯棒热推弯管成形过程瞬时应力、应变状态及其演化过程，阐明了弯管成形时的受力、变形特点， 揭示了弯管成形过程所遵循的力学原理及其分析求解方法；为牛角芯棒热推弯管成形理论研究奠定了基础。

岩石类材料峰后滑移剪膨变形特征研究

以某金属地下矿山采场巷道围岩中两种典型的破裂岩石为研究对象，共取１４块有代表性的岩石试件，在ＭＴＳ８１５．０３电伺服岩石力学试验机上进行峰后循环加卸载试验，结果表明：岩石峰后出现破裂块体之间的摩擦滑移特性．峰后区ｖ（ε＿３／ε＿１）一般均大于０．５．

岩土工程弹塑性物性辨识问题数值求解格式

本文提出了求解复杂结构弹塑性物性辨识问题的正则化最小二乘迭代反演算法。给出了差分近似导数的灵敏度计算格式。为克服不适定性带来的困难，并保证解的稳定性和合理性，提出了相应的数值处理方法。

计算结构极限载荷的修正弹性补偿法

为减少弹性补偿法(ECM)在计算复杂结构的极限载荷时存在的较大误差,通过引入调整因子f提出了一种修正的弹性补偿法(MECM)。该方法在保留弹性补偿法简单、高效等优点的基础上,提高了复杂结构极限载荷的计算精度。通过三个典型算例比较了弹塑性增量法(EPAM)、两倍弹性斜率法(TESM)、弹性补偿法以及修正弹性补偿法的计算结果,表明修正弹性补偿法对于复杂结构能获得较高的计算精度。

多孔材料塑性极限载荷及其破坏模式分析

运用塑性力学中的机动极限分析理论,研究韧性基体多孔材料的塑性极限承载能力和破坏模式。以多孔材料的细观结构为研究对象,将细观力学中的均匀化理论引入到塑性极限分析中,并结合有限元技术,建立细观结构极限载荷的一般计算格式,并提出相应的求解算法。数值算例表明:细观孔洞对材料的宏观强度影响明显;在单向拉伸作用下,孔洞呈现膨胀扩大规律;多孔材料破坏源于基体塑性区的贯通。

内压下含局部减薄等径三通极限载荷的数值分析

采用弹塑性有限元方法,分析并验证了内压下无缺陷等径三通的塑性极限载荷,同时针对含局部减薄等径三通,系统地分析了局部减薄的尺寸、位置等因素对等径三通的塑性极限载荷的影响,得到了局部减薄对等径三通塑性极限载荷的影响规律,并分析了几种含局部减薄等径三通塑性破坏的典型失效模式。研究结果可为含局部减薄等径三通结构设计和安全评定提供理论依据和数值参考。

钻井液脉冲传输速度的影响因素分析

地面与井下的无线信息传输系统多采用钻井液脉冲的传输方式，信息的传输速度是这种传输方式的一个基本参数。提出了钻井液脉冲传输速度的计算公式，分析了钻井液的组分及性质、管道特性以及钻井液类型等因素对正、负脉冲传输速度的影响。所得出的结论对井眼轨道自动控制系统的设计及实现具有参考价值。

六面体单元体积坐标方法

基于二维问题四边形单元面积坐标法的成功思路,建立了三维六面体单元体积坐标的系统方法,包括:1)六面体单元特征参数的定义及单元退化模式研究;2)六面体单元体积坐标定义;3)六面体单元的体积坐标与直角坐标、等参坐标之间的关系;4)六面体体积坐标的微分公式。可以看到,六面体体积坐标保持了局部自然坐标的优点,并且与直角坐标始终保持线性关系。它为构造对网格畸变不敏感的新型六面体有限元模型提供了新工具。

基于均匀化理论韧性复合材料塑性极限分析

运用细观力学中的均匀化方法分析了韧性复合材料的塑性极限承载能力.从反映复合材料细观结构的代表性胞元入手,将均匀化理论运用到塑性极限分析中,计算由理想刚塑性、Mises组分材料构成的复合材料的极限承载能力.运用机动极限方法和有限元技术,最终将上述问题归结为求解一组带等式约束的非线性数学规划问题,并采用一种无搜索直接迭代算法求解.为复合材料的强度分析提供了一个有效手段.

确定复合材料宏观屈服准则的细观力学方法

运用细观力学中的均匀化方法 ,分析了含周期性微结构复合材料的宏观屈服准则 ,并对Hill Tsai准则进行了修正 .从基于复合材料细观结构的代表性胞元入手 ,运用塑性极限理论中的机动分析以及有限元方法 ,计算了细观结构的极限载荷域 .通过宏细观尺度对应关系 ,得到复合材料的宏观屈服准则 .

多裂纹扩展分析的边界元方法

采用边界元数值模拟和即时等效材料常数计算相结合的办法 ,只需模拟一个裂纹的扩展情况便可预测裂纹体的整体响应 .针对准脆性材料的特点 ,采用粘性裂纹模型模拟裂纹开裂行为 ;采用二次裂纹扩展量作为增量控制变量 ,避免了软化及失稳分析中用力或位移作控制变量时遇到的困难 .针对二次裂纹扩展路径未知情况 ,给出了预测和修正裂纹开裂界面的迭代技术 .分析计算了含多个规则分布裂纹石膏板受压时的响应 ,并与实验结果进行了比较 .结果表明该文方法的可行性与有效性 .

极限下限分析的正交基无单元Galerkin法

基于极限分析的下限定理,建立了用正交基无单元Galerkin法进行理想弹塑性结构极限分析的整套求解算法.下限分析所需的虚拟弹性应力场可由正交基无单元Galerkin法直接得到,所需的自平衡应力场由一组带有待定系数的自平衡应力场基矢量的线性组合进行模拟.这些自平衡应力场基矢量可由弹塑性增量分析中的平衡迭代得到.通过对自平衡应力场子空间的不断修正,整个问题的求解将化为一系列非线性数学规划子问题,并通过复合形法进行求解.算例表明该方法有效地克服了维数障碍问题,使计算效率得到了充分的提高,是切实可行的.

含缺陷结构的塑性极限分析

结合极限分析中的数学规划理论和有限元技术，提出了三维含缺陷结构极限分析的数学规划方法，并采用罚函数法引入塑性不可压条件．对于考虑多组独立变化载荷联合作用的情况，提出了加载路径射线辐射求解方案，并基于这种射线辐射状的加载路径，推导了多组载荷联合作用下结构塑性极限上限分析的数学规划格式，编制了相应的有限元程序．文中的数值结果表明了该方法的正确性与有效性．

露天矿边坡及地表变形综合整治总体设计有限元计算

本文采用弹脆塑性有限元分析计算预测抚顺西露天矿边坡工程中的边坡岩体变形并模拟其治理措施。采用参数辨识的手段，结合弹脆塑性有限元分析程序，对边坡岩体的材料性能参数进行位移反分析，较准确地得到实际边坡结构的等效材料参数值。对１９８７年９月至１９９０年末期间开采过程的数值模拟再现了由于露天开采引起边坡与地表变形急剧增加的过程，对产生的原因给出了具有说服力的分析与论证。在此基础上，对边坡与地表在进一步的开采影响下可能产生的变形作了预测计算，并模拟了边坡整治措施对地表变形的影响。

三维弹塑性结构下限分析的边界元方法

基于极限分析的下限定理,建立了用常规边界元方法进行三维理想弹塑性结构极限分析的求解算法· 下限分析所需的弹性应力场可直接由边界元方法求得· 所需的自平衡应力场由一组带有待定系数的自平衡应力场基矢量的线性组合进行模拟。

含凹坑缺陷圆柱壳的数值极限分析

使用文［１］提出的三维结构塑性极限分析的一般计算方法，我们对含凹坑缺陷的圆柱壳进行了数值极限分析．对凹坑和筒体各种组合的几何参数，本文给出了筒壳极限压力的上限．计算结果与现有的理论、实验和数值解进行了比较．本文调查和评估了各种形状和尺寸的凹坑对筒壳极限承载能力的影响规律，研究了对应于不同凹坑尺寸的筒壳两种典型的破坏模式．根据以上数值结果，本文采用几何参数Ｇ来反映凹坑各参数对筒壳极限压力的综合影响，并给出了估计带凹坑筒体极限压力的拟合公式．