Timoshenko梁单元的有限元屈曲分析程序解

为提高欧拉梁理论在梁类结构屈曲失稳载荷求解的适用性,提出了一种基于Timoshenko梁单元的数值求解方法。首先根据最小势能原理推导出了梁单元的弹性刚度矩阵与几何刚度矩阵,建立了有限元屈曲失稳求解方程,并采用Matlab软件对其进行数值求解程序的开发。通过将数值解与欧拉公式解进行对比分析验证表明,当梁柔度系数较大时,两者之间较小的相对误差验证了本文有限元程序解的精确性;当梁柔度系数较小时,两者之间相对误差较大。同时,从梁单元有限元理论角度,给出了两者相对误差产生的理论原因。最后,以欧拉公式解相对程序解的误差小于5%为基准,给出了不同边界条件下对应柔度系数的推荐值。

基于Python的面向对象弹塑性有限元方法实现与数值模拟

随着有限元应用领域的不断扩大,对有限元的可扩充性提出了更高的要求。为克服传统有限元的缺陷,基于Python提出了一种简单、易扩充的面向对象弹塑性有限元程序框架,结合Python的特性,设计了前处理类、后处理类、线性求解类、应力积分类、分析类等有限元类。通过将程序框架应用于几类典型弹塑性问题的有限元分析与模拟,并与ABAQUS计算结果进行了对比,验证了基于Python的面向对象弹塑性有限元程序的准确性和有效性。

混凝土徐变B4模型有限元实现及应用

混凝土作为当下应用最为广泛的建筑材料,其自身徐变的特性对结构的耐久性及安全性均有较大的影响,对混凝土徐变预测已经成为复杂结构设计过程中必不可少一个环节。因此为进一步优化数值分析中对混凝土徐变的模拟效果,优化有限元软件中针对混凝土徐变计算过程,本文基于微预应力-固结理论,将预测效果优秀、理论分析合理的B4模型结合粘弹性本构,通过在ABAQUS软件中进行二次开发,编写相应子程序实现其在数值分析中的应用。并通过相应算例证明所构建的子程序可以准确地对混凝土徐变的发展过程进行模拟,能为进一步研究混凝土徐变发展及实际工程应用提供一定参考价值。

ADINA程序对深基坑变形三维有限元模拟的应用

深基坑工程一般会在城市建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的近旁进行,深基坑一般是为了设置建筑物的地下室而根据需要进行挖掘的,属于临时性工程,但其工程如果完成不好,则会危及周边的建筑,所以近些年来结深基坑的设计上进行了深入的研究,采用了信息工程和动态的设计思想。本文采用通用有限元程序ADINA对某基坑工程进行三维动态模拟,通过计算将结果与实测变形数据对比,以验证模型参数的合理性,并采用此合理参数为基础数据进行数值模拟,研究支护结构变形规律。

应用PLAXIS有限元程序进行渗流作用下的边坡稳定性分析

为了进行渗流作用下的边坡稳定性分析,必须考虑渗流场与应力场之间的相互耦合作用。目前对渗流作用下边坡稳定性的分析一般都是通过自编程序进行的,通常都是先对渗流进行有限元数值模拟,然后再对边坡采用条分法进行稳定性分析。目前国际上关于渗流作用下边坡稳定性的分析方法发展较快,已经可以采用有限元强度折减法来进行分析计算,尤其是PLAXIS有限元程序对于这方面有较好的适用性。应用PLAXIS有限元程序采用有限元强度折减法,进行了渗流作用下的边坡稳定性分析,并用ADINA和GEO-SLOPE程序进行了验算。

复合土钉墙变形性能的三维弹塑性ADINA有限元分析

运用大型非线性有限元软件ADINA,模拟某深基坑土钉+水泥土搅拌桩复合土钉墙基坑开挖与支护的施工过程,建立了整体三维有限元模型,模型考虑了基坑的整体空间作用,克服了二维平面或局部的三维有限元模型分析的不足.分别得出了基坑的整体位移、开挖面的水平位移、坑后地面沉降的位移、坑底隆起的位移,并与现场实测值进行了对比.结果表明,计算值与实测值基本吻合,说明建立的非线性有限元计算模型和分析方法是可靠的,能够较好地运用于实际工程的分析和预测.

面向对象的有限元程序设计

本文按照面向对象的程序设计方法，遵循有限元分析的本质，采用Ｃ＋＋语言，建立了有关描述有限元模型的类，给出了类的描述和它的实现方法。相关的类和方法包括处理矩阵的类、节点类、单元类、材料类、形函数类等。据此编制了有限元分析的数值计算程序，并给出了一个实例。

基于ADINA的深基坑土钉支护在正常及地震作用下的弹塑性三维有限元分析

应用非线性有限元软件ADINA对土钉支护的变形性能进行分析,阐述了土钉支护有限元数值模拟的特点和作用机理,考虑了土体的弹塑性特性、土钉与土体的相互作用以及分步施工过程,并结合具体工程实例进行了数值模拟。结果表明,土钉在土钉墙复合土体中具有分担作用、应力传递与扩散作用、变形的约束作用;同时模拟了土钉墙在地震荷载作用下的反应加速度、实时动位移,探讨了土钉墙产生滑移、沉降及倾斜的原因。分析结果既为工程设计施工提供了可靠数据,也验证了ADINA软件在土工分析方面的优势。

面向对象有限元程序设计——程序构架

在有限元基本数据封装和单元过程设计的基础上 ,构建了有限元程序构架。并详细讨论了如何使用该程序构架进行有限元软件的开发 ,实现了无需修改原有程序源代码而扩充软件分析功能的方法 ,为有限元软件的开发提供了一种全新的方法。实例表明 ,此方法具有广泛的适应性。

各向异性晶体滑移有限元程序及其应用

本文全面介绍了各向异性晶体滑移结构强度和蠕变分析有限元程序的原理、功能特点及其在镍基单晶涡轮叶片中的应用实例。

基于PANDA的并行显式有限元程序开发

冲击响应数值模拟在军用与民用领域有广泛的应用需求,但现有串行分析程序难以满足求解规模和效率的需求,因此需要开发并行显式有限元程序。本文在分析了显式有限元串行基本算法的基础上,设计了相应的并行算法,采用模块化程序开发模式基于PANDA程序框架开发了并行显式有限元分析程序DynPack,并进行了算例验证。算例表明,DynPack实现了结构冲击响应的大规模并行计算,并具有较高的并行效率。

COSMOS/M 有限元程序在 Tokamak 装置设计中的应用

概述了有限元技术及其在Ｔｏｋａｍａｋ装置工程设计中应用的最新发展动态。对新一代面向微型计算机的大型结构有限元分析程序ＣＯＳＭＯＳ／Ｍ作了较全面的剖析，并给出了应用该程序对核聚变实验装置中大型机械结构强度分析的应用实例。

Matlab与有限元程序设计

详细比较了Matlab与其它高级语言进行有限元编程的优缺点,并讨论了Matlab有限元编程的方法及技巧。实践证明,Matlab是进行有限元工程计算编程的最高效的编程工具。

岩土工程中的面向对象有限元程序设计

介绍了面向对象的程序设计方法,按照这种方法,建立了有限元模型的类,给出了类的C++语言描述和它的实现方法,并设计了基于Windows 95 / 98 / NT平台的岩土工程有限元软件。相关的类和方法包括处理矩阵的类、单元类、节点类、高斯点类、形函数类、应力类、集中力类、分布力类、绘图点类、绘图线类、网格类、区域类、边界类、文字类等等。给出了基本的程序框架和有关的程序段。

采用面向对象方法的有限元程序

以一维蜕化板单元的有限元分析为例 ,阐述了采用面向对象方法和VC ++语言进行有限元程序开发的过程。说明了面向对象方法中数据封装和继承的特点 ,改善了有限元程序的维护性和扩充性。

杂交/混合有限元结构分析程序HMSAP

HMSAP程序是一个以杂交/混合单元为特色的有限元结构分析程序系统。该程序利用了SAP—V程序系统的若干模块,配置了我们研制成功的性能良好的杂交/混合单元,可以进行大型复杂结构线弹性静力与动力分析。初步实践表明,HMSAP程序具有可靠、高效与精度高等优点。

面向对象有限元程序设计及其VC++与Matlab混合编程实现

应用面向对象方法来研究有限元,是对有限元新方法的有益尝试和创新性发展。通过对比面向过程和面向对象的程序设计方法,讨论了面向对象方法与有限元程序设计相结合的优点,并简要回顾了国内外面向对象的程序设计方法的研究进展。应用面向对象的程序分析方法,建立了三维脆塑性有限元分析类库。采用VC++和Matlab混合编程的手段,设计了基于Windows98/2000/NT操作平台的面向对象的三维脆塑性有限元分析软件,成功地分析了国内某大型水电站地下硐室群围岩稳定性,验证了该面向对象有限元分析程序的有效性和实用性。

ADINA在桩锚深基坑三维有限元分析中的应用

采用三维有限元模型,应用大型有限元软件ADINA,对沈阳中铝大厦基坑进行模拟分析,介绍了工程情况与模型相关设置,将实际监测变形值与模拟值进行比较,验证模型的可行性,通过提取后处理变形数据,考察了基坑工程的空间特性。

面向对象有限元程序设计——单元过程设计

在有限元单元过程设计中引入面向对象的程序设计方法 ,全面而系统地阐述了应用面向对象技术 ,进行单元过程设计的一般性方法。在有限元基本数据类的基础上 ,开发了材料抽象类和单元抽象类 ,完成了对此二个关键过程的总体抽象 ,并为这两个过程分别提供了统一的界面。实例表明 。

面向对象有限元程序几种新的数据类型

本文采用Borland C++定义了有限元程序几种新的数据类型,并对一系列C++操作符进行了重载。使用这些数据类型,不仅可以简化面向对象有限元程序的书写,而且可以更有效地实施内存动态管理。