有限元网格自动剖分方法及其在工程中的应用

目前数值模拟方法主要有:有限差分法、有限元法、边界元法、离散元法、流形元法以及无单元法。这些研究方法在科学研究和工程应用方面,无论是过去还是现在都发挥着重要的作用。在岩土工程领域,有限元数值模拟方法起着重要的辅助和指导作用。

基于autocad软件自带的visuallisp语言,对autocad进行二次开发,以三维地形等高线作基础,采用近点距离加权平均法对各高程点进行插值,生成水工建筑物数值计算需要的有限元计算网格,结合实际工程进行网格剖分。结果表明该方法能较好地反映地形起伏的情况。

从有限元极限分析法的优点上来看,该方法特别适合在岩土工程中应用,也得到了较好的发展。在实际应用过程中,是需要做出假设并求解的,而且应用的范围有一定的局限性,这是有限元极限分析法应该创新的地方,在科技进步之下,对方法进行完善,让其适用的范围有所扩大,同时也推动在岩土工程中应用的价值。本文主要从有限元极限分析法做出了介绍,进而分析其在岩土工程中实际的应用。

针对现有箱梁分析方法普遍存在的计算精度与计算效率之间矛盾的问题,提出了粗网格划分下的箱梁三维实体有限元分析方法。在充分考虑箱梁受力变形特点的基础上,以修正的hellinger-reissner变分原理为基础,通过合理引入非协调位移插值项,构造出直角坐标系下的六面体八结点杂交应力单元8n21β和柱坐标系下的六面体八结点杂交应力单元8n21βc,分别用于粗网格划分下的直箱梁和曲线箱梁的三维实体有限元分析。数值算例表明:8n21β单元和8n21βc单元在粗网格划分下具有较高的计算精度,能有效提高箱梁三维实体有限元分析的计算效率。

有限元法是一种先进的cae技术,广泛应用于各个工程领域,解决复杂的设计和分析问题,已成为机械工程设计和分析中的重要工具。本文在有限元法基本原理的基础上,介绍了有限元技术的发展概况、发展趋势及在机械工程中的应用情况。

有限元极限分析法在岩土工程中的应用取得了较好的效果,但是在实际使用时需要假设和求解,应用范围有一定的局限性.随着科技的进步,该方法不断完善,其适用范围不断扩大.本文对有限元极限分析法理论进行了介绍,并对其在岩土工程中的实际应用进行了分析.

地下工程中的正交有限元分析方法及其应用——介绍了正交有限元试验分析方法的基本思想，并将其应用到地下工程设计方案优化中，得到了许多对工程有意义的结论，用该方法分析丁某矿大洞室的锚喷参数优化和地下采场回采方案选取两个实际问题，证明该方法可以应用于...

针对大型岩土工程有限元模拟中等参元网格、三角形(四面体)网格、无网格等方法的缺陷,介绍了插值重构有限元法的基本原理,围绕把无网格法的特性应用到三角形(四面体)网格,改变其插值函数的思想,将这种方法应用到了岩土工程中。工程实例证明,此方法和传统的三角形(四面体)网格有限元法相比有着节点应力连续、精度高等优势,并且有着比等参元有更高的收敛率,在大型岩土工程中有着重要的应用价值。

作为一个学术报告对以往研究成果做一个综述,内容包括有限元极限分析法原理、隧洞的破坏机理、隧洞深、浅埋分界标准,无衬砌隧洞围岩的定量稳定性分析质以及有衬砌隧洞时隧洞初衬与二衬的设计计算方法,以供同行们参考。

改进型无网格galerkin法与有限元法的耦合及其应用研究——改进型无网络辽金法是基于一种改进的移动最小二乘（animprovedmovingleast-squares,imls）近似有更高的计算效率和精度，且不会导致系统方程产生的病态，这种耦合的方法不仅解决了无网格galerkin法理学...

以重庆市渝中区八一路、中华路、磁器街人防工程为例,通过有限元方法探讨了人防工程的计算方法,供大家参考。

岩土工程是一个复杂的工程系统,面向对象的有限元方法的应用是其发展的必然趋势,简要分析岩土工程的特点,分析面向对象有限元方法在岩土工程中的科学、有效应用,并指出其在实践应用的注意事项。

面向对象有限元方法在岩土工程中的应用——介绍了面向对象的程序设计方法和它与有限元程序相结合的原理和优点，提出了这种方法在岩士工程中的应用实例，并设计了基于windows95／98平台的有限元软件.利用面向对象的方法来研究有限元,是对有限元方法新的有益尝试...

一次二阶矩法是目前求解结构可靠性分析的主要计算方法之一,该方法要求功能函数对随机变量的偏导运算。然而对于以有限元方法分析为主的桥梁结构,无法对其隐式功能函数进行显式求导,限制了一次二阶矩法的应用。本文给出了隐式功能函数可靠度的随机有限元解决方案,考虑了有限元方法和可靠度方法结合使用过程中,经典一次二阶矩法的改造问题。算例表明,该方法能够适用于基于有限元的结构可靠度分析,并在求解过程中给出随机变量的敏感系数。

介绍了面向对象的基本概念和面向对象的程序设计方法,并按这种方法建立了巷道围岩变形有限元的模型的类,给出了主要类的c++语言描述的代码,并设计开发了基于windows98/2000/nt操作平台的巷道围岩变形有限元分析软件,主要相关类包括总体类、单元类、网格类、矩阵类、节点类等,并给出了基本的程序框架和相关代码。

有限元极限分析法的发展及其在岩土工程中的应用——有限元极限分析法具有有限元法与经典极限分析法两者的优点　　特别适用于岩土工程设计（边(滑)坡、地基、隧道）变革岩土工程设计方法

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对复合材料开孔层合板有限元建模过程中网格划分方法进行量化研究。应用参数化的方法建立多种板宽孔径比、多种铺层比例的开孔层合板模型,逐级调整网格密度,计算单轴拉伸载荷作用下孔边最大应力集中系数。根据有限元结果,结合牛顿插值的数值计算方法,模拟出开孔层合板合理的网格密度划分方程。然后,对该网格划分方程下计算的数值解进行试验验证与解析解验证。结果表明,这种网格密度划分方程能有效地降低计算误差,可以在板宽孔径比大于3的复合材料开孔层合板的有限元计算中广泛使用。

随着cad技术在工程中的广泛应用，如何利用cad技术来解决岩土工程问题，实现有限元网格自动剖分，将技术人员从手工划分网格和读入节点坐标的繁琐劳动中解放出来，这一直是岩土工作者关心的问题。针对上述情况，本文介绍了在autocad2000环境下，进行有限元网格自动剖分的技术。其思想是先整体剖分网格，再让网格局部适应。

岩土结构与岩土体的界面及岩土体中存在的节理、滑动面等各类接触面的模拟是岩土计算中一个重要但尚未很好解决的问题,应用虚功原理建立接触问题的计算公式,发展了相应的有限元计算方法,并用该法计算了挡墙土压力、单桩承载力、盾构法施工的隧道等问题,证明了该法求解岩土工程问题的可行性及有效性。

有限元极限分析法兼有数值分析法与经典极限分析法两者的优点,特别适用于岩土工程的分析与设计。20世纪初,国内岩土工程界应用国际上通用程序,大力发展有限元极限分析法并拓宽其在岩土工程中的应用。在基本理论研究、提高计算精度、拓宽应用范围及工程实际应用等方面取得了很大成绩。重点介绍作者及其合作者的一些研究成果。主要包括岩土工程安全系数定义、方法原理、整体失稳判据、强度准则的推导、选用及提高计算精度等方面的研究。应用范围从二维扩大到三维,从均质土坡、土基扩大到有节理的岩质边坡与岩基,从稳定渗流扩大到不稳定渗流、从边坡与地基工程扩大到隧道、还用于寻找边(滑)坡中的多个潜在滑面,进行岩土与结构共同作用的支挡结构设计,计算机仿真地基承载板载荷试验等应用项目,以逐渐达到革新岩土工程设计方法的目的。

区间有限元在岩土工程中的应用——考虑岩土工程中力学参数和荷载的不确定性，将它们视为未知但有界的物理量，用区间变量表示，以平面问题为例建立了区间有限元方法。