采用曲面四边形单元分析张力膜结构内力

根据几何非线性有限元理论,采用8节点曲面四边形等参单元,分析了张力膜结构内力。对褶皱单元的处理,提出了平均主应力褶皱判断准则。对不同矢跨比、初始预应力、不同荷载类型等参数组合下的菱形马鞍面张力膜结构进行较为系统的内力性能比较。矢跨比和初始预应力的大小对该结构的内力和变形产生较大影响,而其他参数影响不大。程序经过算例验证,结论表明该方法的可靠性和有效性。

四边形平面应力等参元的无应力状态量研究

为明确分阶段成形壳结构的成形状态与成形过程之间的关系,对平面应力单元的无应力状态量进行了研究。以四边形平面应力等参元为研究对象,通过几何分析确定了单元无应力状态量包含的独立参数,将弹性总势能计算的起点设在无应力状态,建立了单元的弹性总势能,根据最小势能原理,推导了基于四边形平面应力等参元的分阶段成形结构平衡方程,定义了单元的无应力状态量。基于理论推导编写了求解程序,对分阶段成形平面结构进行了分析,结果表明:对于分阶段成形的壳结构,当结构体系、外荷载及各平面应力单元无应力状态量一定时,结构的成形状态是一定的,与分阶段成形过程无关。

牛顿流体挤出胀大模拟的网格依赖性

应用有限元法模拟了牛顿流体的挤出胀大，通过方差分析得到胀大结果具有网格依赖性．基于四边形等参单元，得到出口后首排单元沿轴向的长度和近壁处首行单元沿径向的高度显著影响牛顿流体的挤出胀大．

基于有限元计算应力的抗滑稳定分析

针对刚体极限平衡法分析拱坝稳定的不足之处,采用有限元分析结果与之相结合进行稳定性分析计算。首先推导了平面四边形等参单元的应力模式及面平均应力状态,然后导出以有限元结果进行稳定分析的计算公式。实例分析表明该法可以综合考虑材料非线性及多因素影响,能对各种荷载工况下的稳定状态进行方便的计算分析;此外,有限元计算结果还能够提供应力、应变等全部信息,便于寻找不利于稳定的薄弱部位,具有很好的适用性。

基于虚位移原理的随机有限元方法研究

为研究工程对象的响应特性提供一种新的解决途径,本文根据虚位移原理得出弹性体轴对称静态问题的平衡方程以及力的边界条件下的等效积分"弱"形式,结合摄动技术推导出八节点四边形轴对称等参单元的静态随机有限元方程,提出了基于虚位移原理的随机有限元方法,最后考虑汽轮机转子的物性参数和载荷参数的随机性,利用这种方法对汽轮机转子的静态随机响应特性进行计算和分析,并与直接Monte-Carlo模拟仿真法的计算结果相对比,验证了该方法的正确性和有效性。

基于虚位移原理的动态随机有限元方法理论推导

对偏微分方程弱解的积分形式——虚位移原理进行较详细的研究,并构造出八节点四边形轴对称等参单元。然后从虚位移原理出发,给出轴对称动态问题的平衡方程以及力的边界条件下的等效积分“弱”形式。结合摄动技术,推导出八节点四边形轴对称等参单元的动态随机有限元方程,提出了基于虚位移原理的动态随机有限元方法,该方法为研究工程对象的动态响应特性提供了一种新的解决途径。