轴承转子系统分析的小波有限元法

提出了一种用于轴承转子系统分析的区间B样条小波有限元方法。构造考虑剪切变形的Rayleigh-Timo-shenko区间B样条小波转轴单元,该单元每个节点具有4个自由度,即:2个平动和2个转动,分别表示横向弯曲和转动位移。该单元可以解决传统Timshenko转轴单元在分析柔性转子系统时,存在的剪切锁死现象。建立轴承转子系统小波有限元模型,考虑陀螺效应、截面转动惯量、材料迟滞和粘性阻尼、轴承的交叉刚度与交叉阻尼的影响。实验研究表明了该单元的实际应用效果,数值算例进一步验证了小波有限元法良好的性能,为工程中复杂柔性和短粗转子系统动力学分析提供了新方法。

理性Timoshenko梁单元及其应用

将理性有限元法引入到Timoshenko梁问题中,提出了一种理性Timoshenko梁单元,克服了剪切锁死现象.在推导控制方程时,与传统有限元方法采用Lagrange插值不同,理性有限元法用Timoshenko梁弯曲问题的基本解逼近单元内部场.运用该梁单元分析Timoshenko梁时,无需缩减积分,就能避免剪切锁死,并且极大地提高了计算精度,说明理性有限元法具有广泛的应用前景.

深梁的无网格LPIM解法

局部点插值法(LPIM)是一种新型的无网格方法。该方法的形函数具有delta函数性质,可以方便施加本质边界条件。本文采用这种方法把深梁作为一维问题对挠度和转角分别进行插值,以得到控制方程。结果表明该方法简单有效,并能较容易消除剪切锁死现象。

复合材料梁的解析解与有限元解分析研究

以承受均布荷载的悬臂梁为例,根据Lekhniskii理论得到解析解,使用ANSYS与ABAQUS得到数值解。通过解析解与数值解的对比,验证了有限元分析的正确性,进而讨论各向异性材料的主轴方向变化对结果的影响,得出相应的变化规律。

Reissner-Mindlin板壳无网格法的闭锁与灵敏度分析及优化的研究

该文利用罚函数法施加边界条件,建立了Reissner-Mindlin板壳无网格法的离散形式,通过数值锁死试验,探讨了EFG法、RPIM以及基于节点积分的无网格法在解决Reissner-Mindlin板壳闭锁问题中所存在的优缺点。所得结果表明,基于匹配近似场和节点积分方案的无网格法在处理剪切闭锁问题时具有优越性。然后以SCNI-MLS无网格法为基础,对Reissner-Mindlin板壳结构的尺寸、形状和轮廓设计进行了统一的设计灵敏度分析,结合约束变尺度序列二次规划法,完成了SCNI-MLS无网格法壳结构优化设计的算例,算例结果验证了所建立灵敏度分析的精度和优化方法的可行性。