更新日期: 2025-01-18

工程应用中弹性力学问题的光滑边界有限元法研究

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工程应用中弹性力学问题的光滑边界有限元法研究 4.3

文章详细介绍了光滑有限元法(ES-FEM)的基本原理,并将其应用于求解弹性力学问题.ES-FEM采用光滑应变技术,在三角形单元边界围成的光滑区域内重构低阶有限元的应变场,从而改善低阶有限元系统矩阵\"过刚\"的问题.数值实验表明,ES-FEM的计算精度和效率都比FEM-T3的要高.

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位移函数在用有限单元法求解弹性力学问题的应用——有限单元法作为处理固体力学的一种方法。近二十年来得到迅速发展,在大量的土木工程、机械、造船、航空等方面都得到很好的应用。按照这种方法,把结构划分成三角形、矩形、四面体等等各种小单元,利用各类插值...

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针对冲击波作用下水下结构与无限声学水域的流固耦合问题,建立了基于比例边界有限元法和有限元法的瞬态分析方法。无限水域用比例边界有限元法离散,而水下结构等有限域用有限元法模拟。该方法利用声学近似法将无限水域施加给水下结构的载荷分解成冲击波载荷和散射波载荷。冲击波载荷由水下冲击波理论确定,而散射波载荷由比例边界有限元法估值。为改善比例边界有限元法动态质量矩阵的计算效率,发展了动态质量矩阵的时域递推公式。数值算例分析结果表明了所发展的瞬态分析方法和时域递推公式的正确性。

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本文分析了高等院校工科专业\"弹性力学\"课程教学中存在的问题,提出了几种促进教学效果的方法,包括:结合专业特点,优化教学内容;利用现代化教学手段和资源,提高课堂讲授效率;提高学生参与度,增加学生学习的主观能动性;结合工程实例,培养学生解决实际工程问题的能力;结合科研项目,展示学科前沿等。

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光滑薄壁管件的多轴循环弹塑性有限元分析 4.4

为数值模拟构件在多轴循环加载下的应力应变响应,利用ansys分析软件对承受高温2轴比例与非比例循环拉扭加载下的光滑薄壁管件进行了弹塑性有限元分析.分析模拟过程中,采用vonmises屈服准则、多线性随动强化准则和高温单轴循环加载的应力应变数据来描述材料高温弹塑性特性.采用柱坐标系下在试样一端加轴向位移和周向位移来实现拉扭应变加载.通过对光滑薄壁管件的后处理结果与试验比较表明,采用的循环弹塑性有限元分析得到的结果与试验结果相吻合.

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通过对弹性力学课程教学过程的探讨,给出了适合我校的弹性力学课程教学过程,构建了弹性力学课程的新的教学方法和教学手段,效果良好,全面提高了弹性力学的教育水平和教学质量。

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利用有限-边界元濡考虑了桩土相互作用问题的基础上对单桩的内力和位移进行了计算分析,并和数值法的计算结果做了对比,证明了有限-边界元法的实用性和可靠性。

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利用常规测井和阵列声波、元素俘获等特殊测井资料,结合x衍射和岩石三轴抗压强度等岩石力学实验,综合考虑不同矿物组分与弹性力学参数的关系,建立了一种新的脆性指数评价模型。新的岩石脆性计算方法既克服了岩石力学参数法不考虑微观矿物组分的缺点,又解决了矿物组分法对宏观岩石力学参数缺乏考虑的问题。与已有的脆性指数计算方法相比,新方法较准确地体现了不同矿物组分对页岩脆性的贡献率,为研究区页岩储层的压裂工作奠定了基础。

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通过建立力学模型,应用弹性力学中的半逆解法对水平荷载作用下钢板深梁应力与位移进行计算。推导出钢板深梁有关的应力分量与位移分量的解析计算公式。结果表明:非加劲钢板深梁计算所得结果与试验结果对比,能够满足精度要求。对于两侧加劲钢板深梁,随加劲肋与钢板的面积比的改变,钢板深梁应力分布也发生改变。当面积比为0时,所得解与非加劲钢板深梁解一致;随面积比增大时,钢板深梁正应力减小,最终近似为纯剪受力状态。所得解为构件设计和稳定性分析提供理论基础。

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\"有限元\"的首次出现到现在被广泛应用于岩土工程已经有30多年,30多年的发展使其理论越来越科学合理、算法越来越精细,有了很大的进步,结构的离散化作为\"有限元\"的核心思想,是将实际结构通过假装想象离散为数目的有规则的单元体组合,通过对离散体的分析得出岩土工程的精准度来取代实际结构的情况,这样就解决了那些岩土工程中遇到的理论无法解决的问题。

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肖茜

职位:岩土工程师(铁路)

擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林

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