广义自洽有限元迭代平均化方法

将平均化方法与广义自洽有限元迭代法相结合，发展了广义自洽有限元迭代平均化方法，用于研究金属基复合材料的弹塑性行为。获得了具有平均意义的应力集中张量和弹塑性增量柔度张量，并将其应用于单向拉伸问题。给出了三轴应力状态下的基体平均增量拉伸模量，最后计算了短纤维（ＳｉＣｗ）增强铝复合材料拉伸性能，并与实验结果相比较，从而证明了本方法的有效性。

矩形元上插值算子压缩性质及有限元迭代校正

本文研究了矩形元上插值算子的性质 ,证明了一维及二维情形下插值算子具有压缩性 ,从而证明了矩形元上有限元迭代校正解收敛 ,并对几种不同类型的 L型区域给出了数值例子 ,最后对三维及三维就以上情形作出了讨论 .

两点边值问题插值算子压缩性质及其有限元迭代校正

本文研究了两点边值问题插值算子的性质,证明了其插值算子具有压缩性及其有限元迭代校正解收敛,并给出了数值例子。最后还对一次与三次和二次与四次插值算子之间的压缩性作出了讨论。

奇异两点边值问题插值算子压缩性及有限元迭代校正

研究奇异两点边值问题插值算子的性质,证明其具有压缩性质,并导出有限元迭代校正解的收敛性,最后给出数值例子验证理论的正确性.

基于有限元迭代法的高压直流输电线路离子流场仿真计算

直流导线电晕放电产生的离子流场是限制直流输电发展的主要因素之一。为分析离子流对原有电场分布畸变影响,通过COMSOL和MATLAB联合仿真实现了有限元迭代法,基于该方法对高压直流导线附近离子流场进行了研究。仿真模型采用网格加密以及强耦合的方法提高了计算的收敛性,采用与放电特性相关的方程作为电荷边界条件,以提高仿真计算的准确性;比较两类起晕场强计算公式的准确性,选择较为准确的计算公式作为迭代标准;将同轴圆柱模型的解析解与仿真的数值解进行比较,验证有限元迭代法计算高压直流离子流场的准确性;最后分析单极+800 kV直流输电线路周围的离子流场。结果表明,离子流使得地面附近的电场强度增大了30%,可见离子流对导线周围电磁环境有重大影响,在直流输电线设计时应该考虑这一因素。

有限元-迭代法在电主轴轴系转子动静特性分析中的应用

针对在电主轴轴系转子动静特性分析中轴系转子刚度局部变化的情况 ,在现有通用有限元软件又难以满足这一计算要求的情况下自行开发了计算软件 ,把有限元迭代法应用于计算分析中。通过该软件进行计算 ,较好的解决了局部刚度变化的问题 ,既减少了计算开销 ,提高解算效率 ,也克服了传统设计过于简化带来的误差。

有限元直接迭代算法及其在线源频率域电磁响应计算中的应用

采用有限元直接迭代算法实现了线源频率域测深电磁响应的二维正演计算 .首先给出了线源正演问题的有限元直接迭代格式 ,然后由迭代法进行求解 .在处理奇异源问题上 ,采用向内递推的组合网格技巧 ,在源点附近可进行局部加密 ,并实现粗细网格的对接 ,从而较好地解决了奇异源附近的计算问题 .还提出一种迭代求取全区视电阻率的方法 ,避免了远近区的划分 .通过对均匀半空间、层状介质和二维模型电磁响应的计算 ,获得了与大地电磁测深相似的视电阻率曲线 ,验证了算法的正确性 ;通过对计算结果的分析 ,在理论上说明了线源频率域近区测深的可行性 .

微小薄壁变形预测的迭代有限元法

将迭代有限元法引入微小薄壁铣削中,建立了变形量的预测模型,预测了不同径向切削深度、不同薄壁厚度时的铣削变形量大小,通过试验加工和Deform-3D仿真对模型进行了验证.结果表明:迭代有限元变形预测值与试验加工变形量较为接近;加工后的薄壁残余厚度大于理想状况下的加工厚度;最大变形量随壁厚的增大先保持最大值然后逐渐减小至0;薄壁厚度应当与切削参数相协调,调整工件刚度与切削力大小相适应,否则会导致变形量过大.

迭代有限元法数值模拟若干问题的讨论

以点源二维地电断面为例，着重讨论迭代有限元法数值模拟的边界条件、网格剖分以及模拟精度等问题。

有限元直接迭代算法中一种基本结构的研究

首先探讨了基本结构的含义 ,提出笛卡尔直角坐标系下具体的基本结构 ,讨论了该基本结构的各种剖分方式 ;然后 ,基于有限元直接迭代算法原理 ,具体推导了其中一种剖分方式下的迭代格式 ;最后在正方形网格剖分情形下 ,以拉普拉斯方程为例 。

时域激电谱有限元数值模拟

在时域柯尔-柯尔模型的时变电阻率表达式和时域激电法视参数计算公式的基础上,采用数字滤波法和等效电阻率法进行时域激电谱的迭代有限元数值模拟。模拟程序能够模拟不同围岩条件下各种地质体在不同装置下的激电异常特征,结果以文件和图形的方式直接输出,可为激电法的分析提供大量的信息。

基于迭代有限元法的大地电磁二维正演

合理的模型剖分方案是影响大地电磁正演效率的一个重要因素,经典有限元算法为满足控制方程的无穷远边界条件,会在较大的计算空间内进行网格剖分,虽在边界区可以按等比例进行扩展,但依然会形成较高阶的线性方程组,在求解时计算效率较低.针对上述问题,本文开展了基于迭代有限元算法的大地电磁二维正演研究,首先阐述了迭代有限元算法的基本思想及实现过程,建立了基于迭代有限元算法的大地电磁正演模型;其次,结合理论模型的试算,通过与解析解及经典有限元算法的计算结果进行对比分析,验证了迭代有限元算法的准确性及鲁棒性;最后,分析了算法中不同参数对正演精度的影响.结果表明基于迭代有限元算法的大地电磁正演具有计算时间短,占用内存低,能更好的满足远边界条件的优点,可有效提高大地电磁的正演效率,也为后续的反演提供新思路.

拱桥拱轴线的优化与选形

根据拱轴线优化的基本原理,以一条初始的拱轴线形及某种特定的荷载工况为基础,建立有限元模型,分析拱轴线各节点、单元间力学关系,通过有限元程序的迭代计算,求得在特定荷载下拱圈上的各个离散点接近于压力线的坐标;再利用曲线拟合的方法得到可应用于实际工程的各次抛物线形,并通过比较确定出结构的最合理拱轴线。最后,给出了两个详细的工程算例,算例结果表明文中所提出算法较好的减少了拱轴线与压力线的偏差,改善了拱圈的受力状态。

新型超磁致球电机的研究

根据超磁致材料的磁 -机能量耦合转换机理 ,用有限元耦合迭代方法 ,设计了超磁致材料微致动器 ,在此基础上 ,利用超磁致材料微致动器的组合构型 ,研制了一种新型超磁致球电机样机。这种球电机通过简单的运动部件产生二维运动 ,并对原型样机进行了试验测试 ,验证了新型超磁致球电机的驱动特性。通过新型超磁致球电机样机研制与试验验证 ,说明超磁致材料致动器组合构型的超磁致球电机 ,是开发球电机的一种有效方法。

MT二维正演计算中地形影响的研究

本文以有限元直接迭代算法为基础 ,首先给出了各种基本地表条件下的有限元迭代格式和复杂地表条件下视电阻率的定义。在此算法的基础上 ,通过 2个简单的算例讨论了地形起伏对MT视电阻率和相位的影响 ,证实了复杂地表下 2种极化模式的MT观测资料都有明显的异常 ,并且以TM模式尤为严重。文中总结了一些地形起伏对MT资料的影响情况 ,同时分析了MT视电阻率异常的成因 ,提出了一些自己的观点。

一类拟线性抛物型方程的迭代算法

作者使用特殊方法提供了散度型拟线性抛物型方程的L∞(QT)范的先验估计,并在此基础上构造解拟线性抛物型方程的迭代法,迭代每步仅要求解拟线性抛物型方程,然后证明了算法的收敛是几何的.

紫坪铺水库区倒流坡库岸堆积体稳定性分析

采用传递系数法和二维及三维弹塑性有限元迭代解法,对紫坪铺水库区倒流坡库岸堆积体的稳定性进行了计算分析。计算中考虑了水库水位变化、渗透压力、地震等各种因素对滑坡体稳定性的影响。结果表明,Ⅰ区、Ⅱ区堆积体必须进行工程处理。

拱桥拱轴线两种优化方案比较

拱轴线是拱桥的灵魂,它决定着拱桥的受力状态。在计算机、结构优化设计方法迅速发展的今天,再延续传统简化、近似方法来选择拱轴线显得不太合理。该文根据数学优化的基本原理,通过两种优化准则分别建立优化数学模型,以一条初始的拱轴线形及成桥荷载工况为基础,建立有限元模型,通过有限元程序的迭代计算,获得2种不同模型下确定出的最合理拱轴线,通过一个工程实例比较2种数学模型的优化结果,进而确定出简单适用的优化模型。算例结果表明,工程实际中运用"最大偏差达最小准则"建立的优化数学模型,程序实现比较容易,而且不论初始拱轴线为何种形式,优化结果都非常合理。

大地电磁测深二维正演中辅助场的新算法

文中提出一种计算大地电磁二维正演辅助场的新方法。在主场满足线性插值基函数的前提下,通过构建二次插值基函数来提高辅助场计算中数值求导的精度。通过与线性插值函数法的计算结果进行对比,证明该算法在基本不增加计算量的同时可以大幅度提高大地电磁二维正演精度。文中还研究了网格对辅助场计算的影响,结果表明二次插值法较线性插值法对网格的要求更为宽松。此外还以均匀半空间模型为例讨论了地表网格纵向间距与模型之间的关系,这对正演计算中的网格设计有参考意义。

履带起重机性能表高效制定软件研究

针对履带起重机臂架系统组合形式多、性能表起重量和起升高度数据多变和制定工作量大等问题,将面向对象编程技术应用于履带起重机臂架结构非线性分析模型的建立,制作了一套性能表高效制定软件。通过可视化编程语言批量生成ANSYS结构力学分析命令流,对各种臂节组合形式在不同工况的起重量进行迭代运算,并从中筛选出最终结果来生成履带起重机的性能表。用本软件生成的性能表与现有的履带起重机性能表进行对比研究,验证了其有效性。本软件能对现有的履带起重机性能表进行优化与完善,也能高效实现新的履带起重机性能表的制定,从而使履带起重机作业更安全、设计效率更高。