预条件共轭梯度法在拱坝有限元重分析中的应用

以初始设计的劲度矩阵为预条件矩阵,给出了大型结构有限元重分析的预条件共轭梯度算法.该算法不需要形成和存储修改结构的劲度矩阵,占用内存小,并具有较高的精度和收敛速度.拱坝体形修改有限元分析算例表明,即使设计变量有较大改变时,该方法也能较快地收敛到精确解.

底部钻具组合的二重非线性有限元分析

本文将弯曲井眼中的底部钻具组合(英文名称为Bottom Hole Assembly，简称BHA)作为空间梁来处理，在考虑几何非线性因素的基础上，导出了相应的有限元切向刚度矩阵。然后，利用“施加”与“放松”约束的方法处理了钻柱与井壁之间的接触非线性问题，并且考虑了钻柱与井壁之间摩擦力的影响。在此基础上，建立了对大曲率弯曲井眼中的钻柱进行二重非线性有限元分析的基本方程，以及相应的牛顿－拉斐逊迭代求解技术。最后，通过数值算例和工程算例证明了本文方法的可靠性，所得结果为大曲率井眼轨迹控制提供了参考依据。

基于结构整体重分析的泵房结构优化设计

针对传统泵房结构设计未考虑结构整体工作效应带来经济性不足的问题,构建了以泵房整体结构总造价为目标函数,泵房关键几何尺寸为设计变量,泵房结构强度、沉降量、地基承载力、基底应力不均匀系数、抗滑稳定性等安全技术指标为约束条件的尺寸优化数学模型,建立考虑了泵房结构与地基间的相互作用的泵房整体结构三维有限元分析模型,并进行结构重分析获取性态指标,进而采用函数逼近法与梯度寻优法组合方式对其优化求解。结果表明,优化设计方案各项指标满足规范要求,经优化后的泵房结构总体积较原方案减小13.0%。采用整体结构重分析获得的优化方案较较传统重分析优化方案更经济,该工作成果有助于推动尺寸优化设计在泵房结构优化设计研究中的应用,可用于今后此类结构的最优化设计工作中。

结构失效模式识别中失效元漂移问题的分析

基于有限元重分析技术 ,考虑载荷对结构的综合影响 ,从失效元漂移问题和结构极限承载能力角度出发 ,对结构可靠性分析中 ,增量载荷法的加载方式进行了分析和改进 ,并通过有限元程序进行了对比验证 ,文后提供了算例。结果表明 ,改进后的分析方法具有更广泛的应用性 ,其分析结果具有满意的精确度和良好的稳定性 。