一种区间B样条小波平板壳单元及应用

基于二维张量积区间B样条小波,构造了一种性能良好的小波平板壳单元.在小波单元的构造过程中,用二维区间B样条小波尺度函数取代传统多项式插值,在所构造的区间B样条平面弹性单元和平面M ind lin板单元的基础上组合而成.区间B样条小波单元同时具有B样条函数数值逼近精度高和多种用于结构分析的基函数的特点.数值算例表明:与传统有限元和解析解相比,构造的小波平板壳单元具有求解精度高,单元数量和自由度少等优点.

区间B样条小波薄壳截锥单元构造

利用区间B样条小波的尺度函数作为有限元插值函数,从轴对称壳的能量泛函出发,由变分原理导出了单元刚度矩阵和载荷列阵,构造了区间B样条小波薄壳截锥单元。区间B样条小波单元同时具有B样条函数数值逼近精度高和多种用于结构分析的变尺度基函数的特点。数值算例表明:与传统截锥单元相比,本文构造的小波单元具有求解精度高、单元数量和自由度少等优点。

基于Hermitian小波有限元的叶轮叶片载荷识别

针对复杂的离心式压缩机的叶轮叶片的载荷识别,提出了一种新的Hermitian小波壳单元。Hermitian小波壳单元代入逆Newmark算法构造激励载荷与响应信号的传递矩阵,从而进行载荷识别。通过响应信号与传递矩阵求解载荷。根据实验数据,Hermitian小波单元识别载荷的精度远远高于商业软件ANSYS。实际工程应用中,商业软件ANSYS可以分析复杂模型,而在关键区域可以采用Hermitian小波单元分析。

基于弹性壳体模型的波箔型气体动压径向轴承静特性分析

采用有限单元法,对波箔型气体动压径向轴承的箔片建立了弹性壳体单元模型。该模型综合考虑了箔片膜效应与弯曲效应之间的耦合,更能真实地反映出波箔和平箔的变形。运用有限差分法及Newton-Raphson迭代法耦合求解Reynolds方程和气膜厚度方程,分析了轴承气膜厚度分布、压力分布、箔片变形量分布以及承载能力,并与实验结果进行了比较,证明了该方法的可行性和精确性。分析了转速、箔片厚度对轴承特性的影响,结果表明:转速上升,承载能力增大;箔片厚度小于0.2mm时,厚度的改变对轴承的影响较大。

用于壳体自由振动分析的广义协调元

采用基于解析试函数的广义协调四边形膜单元和中厚板单元构造了平板型4节点壳体单元,并将其用于壳体振动分析。该壳体单元具有列式简单,易于编程的优点。通过数值算例表明,该单元计算精度比较高。

输流圆柱壳固有特性分析的有限元传递矩阵法

应用有限元传递矩阵法对输流圆柱壳的固有特性进行分析。采用Sanders薄壳理论和经典势流理论,根据结构的轴对称特性,引入类梁的壳单元,建立内含不可压流体的圆柱壳流固耦合模型。着重研究影响求解精度以及固有特性的因素,并将计算结果与实验值、仿真结果进行对比验证。