三维结构在循环加载条件下弹塑性分区边界元法及其应用

本文发展了一种三维结构在单调和循环加载条件下的弹塑性分析的分区边界元法并完成了相应软件的开发。采用了改进的双面理论模拟循环加载条件下的材料性质,引进了有效的奇异积分数值处理方法和推广的返回向量法(作为双面本构理论的近似积分方法,最后,运用该软件对常用的工程构件——吊钩进行了应力应变分析,并与相应的实验结果作了较为详细的比较分析。

边界元分区子域法研究混凝土构件的断裂特性

混凝土构件发生断裂破坏时材料内部的裂纹呈现粘性特征。采用边界元分区子域法建立了求解混凝土构件粘性裂纹扩展过程的离散化方程,并利用该法分析了有初始裂纹的三点弯曲梁试件的断裂破坏过程,得到了构件破坏过程中荷载与加载点挠度之间的关系曲线,确定了混凝土梁发生失稳断裂时的临界荷载。此外,利用边界元分区子域法模拟分析混凝土三点弯曲梁试件的断裂过程中得到的裂纹口张开位移,计算了衡量混凝土构件断裂过程中的双K参数:起裂韧度和断裂韧度。通过和试验测试结果的对比,发现边界元分区子域算法得到的数值模拟结果和试验结果吻合很好,从而证明该方法在分析混凝土构件断裂破坏过程的精确性和可靠性。

波浪与大开孔消浪结构作用非线性数值模拟

基于二维Laplace方程和边界条件,经过Green转换得到以势函数及势函数法向导数为未知量的积分方程。结合0-1混合型边界元和分区边界元方法建立一个适用于求解波浪与大开孔消浪结构相互作用的强非线性波浪变形数值模式,同时给出开孔板上波动压力的计算方法。通过数模与物模结果对比,该数值模式具有较好的精度,可应用于开孔沉箱防波堤消浪效果的计算和研究,其处理原则对其他低反射海工结构物计算也将有适用性。