罚单元与有限元耦合法计算巷道周边应力分布

将边界罚单元引入有限元方程来处理复杂边界条件问题，开巷初期在巷道周边设置一周边界弹簧元。通过２维元与边界罚单元（弹簧元）耦合分析，可计算出开巷初期巷道周边应力的分布。该方法简单易行，计算结果与实测位移接近，具有较高的精度，实现了巷道围岩变形过程的动态模拟。

采用三维罚单元对桩基沉降的研究

为了研究桩在荷载作用下的几何特性、物理特性和层状土及其物理特性对桩基沉降的影响,选用模拟承台与桩土连接条件的罚单元,考虑承台与桩土的特性,运用虚位移原理推导了承台与桩-土的罚单元刚度矩阵,利用编制的三维有限元程序,分析得出在竖向荷载作用下,承台与桩体、土体之间存在着变形协调条件,用三维罚单元可以模拟承台与桩土之间连接问题的情况;增加桩体弹模,可有效减少桩基的沉降;与桩长相比,桩径的变化对桩基的沉降影响更大,对于控制沉降更为有效;在考虑土的层状特性的基础上,土的压缩模量变化对桩基沉降有一定的影响,可降低桩与土体滑移破坏的突然性;与土的内聚力相比,内摩擦角对沉降有更大的影响.

块——壳罚单元及其在工程中的应用

本文推导了正交曲线坐标下的壳单元与直角坐标下的三维块体单元之间的罚单元,成功地解决了不同坐标系和不同结点自由度的组合结构有限元分析问题:

有限元法罚单元中的内外边界元方法

论证了边界元法及如何应用有限元法罚单元中的内、外边界法计算已知位移(变形)反求载荷(反力)类问题。它为工程界处理复杂的边界条件问题提供了一简单可行的方案。

换热器传热管固有振动的罚单元有限元计算方法

罚单元的有限元法可以有效地处理换热器中传热管与折流板之间的约束联结。本文提出了在局部斜坐标系下建立管（梁）与板在联结点处的约束方程，并通过引入伪节点应变和应力，推导了罚单元的单元刚度阵，通过推导证明了采用罚单元的方法，约束方程可以得到近似满足。本文提出的方程扩大了罚单元对复杂联结情况的描述，也避免了在整体坐标下建立约束方程的复杂性。通过对一个多圈螺旋式传热管固有振动的计算，证明了本方法的有效性。

旋转对称子结构罚单元分析

叙述了罚单元法和罚单元刚度矩阵的推导过程。列举了应用罚单元法处理旋转对称子结构边界位移协调和不同类型单元连接点位移协调的实例 。

组合壳体样条有限元分析的罚单元法

利用罚函数的原理，推导出处理任意约束条件的罚单元刚度公式，在此基础上利用罚函数插值，给出了组合壳体在整体坐标下的协调关系，与惯用方法相比，这种方法直观性强，易于在计算机上实现，并能扩大结构分析程序的处理能力。

组合结构罚有限元分析与罚因子的影响

该文讨论了不同刚度组合结构有限元罚单元罚因子的选取，提出了罚因子选取的一般原则．在实例中，提出了罚单元的误差估计式及罚因子的取值范围，这对一般情况的数值计算也具有一定的参考价值．

桩(土)与承台组合结构罚有限元分析

采用板模拟承台、实体单元模拟桩与土 ,通过建立连接板单元与三维实体单元的罚单元解决了两个不同单元连接问题 ,数值检验证明所建罚单元能有效确保不同单元连接处的位移协助问题。在此基础上计算了带台单桩的蠕变沉降、桩身轴力与桩侧摩阻力 。

SAP－5程序中板壳单元与三维块单元间联接问题探讨

ＳＡＰ－５程序提供了处理组合结构联接问题的方法，但对系数ｄ未作确定．本文用罚单元法讨论了板壳单元与三维块单元间联接的问题，从而定量地确定了系数ｄ，这对组合结构的计算具有一定的应用参考价值。

板梁偏心连接结构有限元分析

为了合理处理列车车体结构分析中典型的板梁偏心连接问题,分别基于罚单元法和La-grange乘子法构造了板梁组合结构模型,将组合结构中相关节点对之间通过偏心关系建立的约束方程引入到平衡方程中,解决了梁单元因偏心连接而对组合结构总体刚度矩阵的贡献问题,并编制了求解板梁组合结构静强度计算问题的有限元程序。实例计算表明不但两种计算方法的计算结果吻合,而且其计算结果均与有限元分析软件ANSYS 9.0计算结果接近,位移误差在1%以内,应力误差在2%以内,分析表明二者均是处理板梁偏心连接组合结构的有效方法。

板壳结构屈曲分析的非线性有限元法

为进行板壳结构的屈曲分析 .采用三维退化曲壳元离散板壳结构 ,在TL列式下推导了考虑双重非线性的单元切线刚度矩阵 ,提出采用罚单元法处理结构加载边的位移约束条件 .应用所编制的程序 ,进行了平板、曲壳以及板式门架的双重非线性屈曲分析 .

三峡水电站厂房结构自振特性研究

采用罚单元法处理不同单元之间的协调问题 ,对三峡水电站厂房结构的两种设计方案的自振特性进行了研究。讨论了厂房上部屋面板、钢屋架、吊车梁等对三峡厂房结构自振特性的影响 。

复杂组合板壳结构有限元分析

本文主要论述复杂组合板壳结构有限元分析问题．具体阐述了相对位移一般壳单元以及壳单元和三维单元的罚单元连接方法．

开巷初期临时支护压力预测的新方法

应用边界罚单元（ 弹簧元） 与有限元相结合， 计算了开巷初期巷道周边应力集中的大小及其分布状态， 把复杂的边界条件转化为增加一个新单元（ 边界弹簧元） 的问题来处理， 并使新单元在结构上和原有单元处于同等地位， 为开巷初期预测临时支护压力， 进行临时支护的设计提供了参考．

巷道围岩及支护压力预测方法的研究

论述了软岩巷道围岩及支护压力与位移计算和预报的位移反算方法、内外边界元方法、边界罚单元与有限元结合方法以及时间序列分析方法和灰色系统理论方法并结合该5种方法在岩土工程中的应用，探讨了它们的可行性和实用价值，为地下工程软岩巷道的支护和设计提供了重要的参考．

软土蠕变对隧道影响的三维有限元研究

为研究软土蠕变对隧道的长期影响 ,研制了相应三维有限元软件。软件中采用适用于上海饱和软土的非线性粘弹塑性模型 ;壳单元模拟衬砌 ;罚单元协调位移。应用该软件计算分析了软土蠕变对隧道的影响 ,得出了有益的结论。

用样条函数法分析旋转组合壳

本文采用不等距三次Ｂ样条函数对旋转壳在整体坐标下的位移进行插值，给出了周向插值所必需满足的周期性条件，采用罚单元法，给出了组合壳体在整体坐标下的协调关系，与惯用方法相比，这种方法简单明了直观性强，易于接受。文末给出了算例。

内蕴时间理论用于NOPD板结构响应计算的研究

非阻塞性微颗粒阻尼 (NOPD)是一种在传统颗粒阻尼和冲击阻尼技术基础上发展起来的适用于恶劣环境的复合阻尼新技术 ,具有良好的减振效果。本文利用内蕴时间理论对 NOPD板结构响应进行了分析 ,并在此基础上进行了仿真计算和实验验证。结果表明 ,将内时理论应用于 NOPD结构响应计算分析是可行的 ,为

处理板梁组合结构连接的一种方法

采用一种罚单元处理有限元法分析板梁组合结构连接处单元节点不重合的过渡问题。编制了有限元程序，把这种罚单元作为一种单元类型组装到程度中去；而ＳＡＰ５程序对板梁单元节点不重合问题采用主从关系。用这二种方法计算实例。