张拉整体三棱柱单元体试验

为了验证张拉整体理论分析的结果并深入了解三棱柱单元的受力性能,在理论分析和找形分析的基础上,针对实际的单元体设计了张拉整体适用的半球节点,选用拉索缩短的预应力施加方法进行了张拉整体三棱柱单元体的足尺模型试验,通过模型试验得到了实际结构在840N、1623N和4000N三种预应力水平下的受力性能.通过试验测定了模型用钢丝绳的弹性模量和p Δh曲线.把试验结果和考虑实际弹性模量的理论分析结果进行了对比,两者吻合很好,验证了找形分析及非线性分析的可靠性.

张拉整体三棱柱单元体结构分析

将杆系非线性有限元方法应用于张拉整体结构,采用增量型的牛顿法来求解其非线性基本方程组,编制了计算程序.以找形分析的结果作为初始态,用所编程序对张拉整体三棱柱单元体的三种预应力状态进行了分析,发现了张拉整体的结构特性及一阶无限小内部机构对结构刚度的影响.

带转角自由度的三角形三棱柱单元

本文提出了一个带转角自由度平面三角形单元、两个带转角自由度空间三棱柱单元。对平面单元每个结点有两个线位移自由度、一个转角自由度；对空间单元每个结点有三个线位移自由度、三个转角自由度。这些单元列式简单，其中两个无多余零能模式，数值计算表明，它们的计算精度高。

基于三棱柱单元地层与桩基的可视化研究

地质信息的三维可视化是指以适当的数据结构建立地质特征的数学模型,采用计算机技术将数学描述以三维真实感图像的形式予以表现。利用三维可视化的结果不仅可以描述复杂的地质构造情况,还可以反映岩土工程中地层的物理力学性质以及和各种构筑物相互作用的变形等。在矩形网和不规则三角网两种方法的基础上提出了一个以三棱柱为单元的方法来构建地层和桩基的三维实体,并在VC++环境下利用OpenGL技术实现了地质体和桩基的三维可视化。

张拉整体三棱柱单元受力全过程内力变化分析

综合考虑压杆失稳和索破断两种失效模式,提出了张拉整体三棱柱单元极限荷载的近似求解方法。然后分析了不同预应力和索杆刚度比值等参数下内力非线性变化的特性。根据这些成果,制作了一简单的张拉整体三棱柱单元模型,为相关工程应用提供参考。

纯位移线弹性方程Locking-Free非协调三棱柱单元的构造分析

主要构造了三维空间中线弹性问题纯位移变分形式下无闭锁三棱柱单元.此单元是具有18个自由度的非协调元.单元的形函数满足位移的散度属于零次多项式空间,通过分析得到有限元解和真解误差的能量模具有一阶收敛性,L^2模具有二阶收敛性.

一种三棱柱可展单元机构及其自由度分析

提出一种新型3RRR-3RR-3RRR三棱柱可展单元机构。该三棱柱可展单元机构为空间多闭环耦合机构,首先应用拆杆思想将其分解为一般并联机构,再采用图谱法得到等效串联分支,进而应用复原思想得到最终的等效机构,最后利用G-K公式和螺旋理论对该等效机构进行自由度计算和性质分析。其次,建立了三棱柱可展单元机构仿真模型,应用ADAMS运动学仿真软件对其进行运动仿真分析,仿真分析结果验证了三棱柱可展单元机构自由度理论分析的正确性;最后,计算得到该三棱柱可展单元机构的收拢率。该三棱柱可展单元机构结构简单、铰链种类单一,可用于构造大型空间可展机构。本文的分析方法形象直观,易于理解,对于此类复杂空间可展开机构的自由度分析具有一定参考意义。

三棱柱实体板单元

基于数值流形方法的思想,提出了6节点三棱柱流形元.通过选用合适的节点位移覆盖函数,各位移分量在单元内的插值阶次可以按需要选择.将母单元划分成若干区域,每个区域由同一种材料组成,空腔视为一种特殊材料,单元的刚度矩阵通过分域积分得到.改进后的流形单元适合层合和不规则形状结构的分析.在三维弹性问题的应力-应变关系的基础上引入Mindlin板的假定,得到了适用于板分析的退化三棱柱流形板单元.数值算例表明,单元具有计算精度高的特点,是一个厚薄板通用的单元.

四阶椭圆方程的三棱柱元分析

关于四阶椭圆方程构造合适的有限元空间,该问题在二维空间中得到了较广泛的研究,但在三维空间中取得的成果还不是很多.四阶问题三棱柱单元的构造不仅在数学理论上重要,其重要性在应用领域也有所体现.本文构造出了一个23-参数非协调三棱柱单元,并证明了该单元关于三维四阶椭圆方程收敛.为保证单元的适定性,形函数空间的选取借助了泡函数.

一类腔体问题的二阶三棱柱矢量有限元方法

为了提高电磁场数值计算的精度和效率,高阶三棱柱矢量有限元已得到研究。但对三棱柱矢量有限元应用研究有详细论述的只针对一阶情况,而且精度偏低。基于Ahagon等提出的利用节点元推导矢量元的方法,针对一种二阶三棱柱单元模型,从该模型的节点基函数出发,推导该模型的矢量基函数;接着对矢量基函数进行分类,以方便计算2种单元刚度矩阵的积分;将该二阶三棱柱矢量基函数用于腔体问题,比一阶三棱柱矢量元具有更高的精度和更少的计算量。

电磁场三维有限元结果的显示

研究了基于三棱柱剖分单元的电磁场有限元结果的后处理,给出了内部结果的剖切显示方法,通过将三棱柱单元细分为四面体单元,使三棱柱单元的等值面提取转化为简单的四面体单元的等值面提取,简单、实用地解决了单元细分时的相容性问题。最后介绍了利用OpenGL图形功能显示三维模型消隐的方法。

新型三棱柱张拉整体平板结构研究

张拉整体平板结构由张拉整体单元按一定规则集成,其组成单元多为张拉整体三棱柱或四棱柱单元。利用张拉整体三棱柱左、右旋单元不同受力行为特点,采用节点直接相连的方式构造了一种新型三棱柱张拉整体平板结构。介绍了其拓扑构成,并通过找形、找力及荷载态分析三个步骤研究了单元及平板的结构性能,总结出该平板结构的设计原则。通过与普通网架的对比,显示出新型平板结构较好的整体刚度,具有工程应用的可行性。

双层壳体目标敷设声学覆盖层低频散射特性研究

对于敷设均匀粘弹性覆盖层双层壳体的低频声散射数值仿真,有限元方程中壳体有限单元不再适用。为此,文章对于目标壳体的振动,通过在壳体表面进行三角形网格划分,然后沿壳体法线方向映射,从而建立表征壳体振动的扁平化三棱柱有限单元。通过对双层球壳敷设覆盖层后的目标强度仿真计算,验证了该方法的有效性。文中还对双层球冠柱壳结构敷设覆盖层前后的散射特性进行了仿真计算,结果表明不同的敷设方式会产生不同的消声效果,其中内外壳均敷设时可以在更宽的频带内达到较好的消声效果。