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考虑局部场地效应的土-结构动力相互作用SEMFEM耦合模拟方法
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作者 于彦彦 刘梦娇 丁海平 《力学学报》 北大核心 2025年第6期1432-1445,共14页
考虑局部场地影响的结构地震反应分析中,合理有效的地震动输入非常关键.基于分区计算思想,发展了一种谱元和有限元耦合的两步模拟方法.首先,采用谱元法(SEM)结合多次透射公式(MTF),模拟平面波入射下仅含局部场地模型内部缩减计算域边界... 考虑局部场地影响的结构地震反应分析中,合理有效的地震动输入非常关键.基于分区计算思想,发展了一种谱元和有限元耦合的两步模拟方法.首先,采用谱元法(SEM)结合多次透射公式(MTF),模拟平面波入射下仅含局部场地模型内部缩减计算域边界区节点的位移时程.结合谱元法的特点此时可采用只需满足背景场地模型模拟精度要求的相对粗略的网格.其次,将上述位移时程直接施加于土-结构计算域的边界区节点完成地震动输入,采用有限元法(FEM)模拟土-结构系统的动力反应.此时可对结构域采用精细化网格建模,并基于MTF实现结构引起的外行散射波的吸收.相比传统域分解法(DRM),方法省去了地震动输入所需的人工边界处等效节点力的计算而直接实现位移时程输入,且对不同属性介质可采用相同的计算式而无需修改.基于均匀半空间模型、盆地场地模型和地表局部凹陷模型采用整体方法解的对比验证了该方法的精度和有效性,同时讨论了子区域选取形状及多次透射公式阶数对模拟结果的影响.最后通过考虑盆地效应与否时地铁车站模型和地上框架结构模型在时域和频域内地震动反应的对比,验证了进行结构地震反应模拟时考虑局部场地影响的重要性. 展开更多
关键词 局部场地效应 结构地震反应 谱元法 有限元法 多次透射公式
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基于向量式实体单元的深水厚壁管道压溃分析
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作者 李振眠 邵强 +5 位作者 余杨 余建星 马文韬 刘鹏飞 田博文 张志炜 《船舶力学》 北大核心 2025年第3期451-464,共14页
厚壁管道广泛应用于(超)深水油气输送和浅水管道止屈防护,但目前国际权威规范对其极限承载能力存在明显低估,其经济性和安全性受到了业界的高度关注。针对厚壁管道局部压溃的关键力学问题,首先推导向量式有限元(VFIFE)实体单元计算公式... 厚壁管道广泛应用于(超)深水油气输送和浅水管道止屈防护,但目前国际权威规范对其极限承载能力存在明显低估,其经济性和安全性受到了业界的高度关注。针对厚壁管道局部压溃的关键力学问题,首先推导向量式有限元(VFIFE)实体单元计算公式,建立考虑几何、材料和边界非线性的厚壁管道压溃行为分析模型。通过8组缩尺比厚壁管道压溃试验和DNV规范、ABAQUS模拟分析模型的准确性。开展径厚比、初始椭圆度和屈服强度的敏感性分析,量化DNV规范方法的计算误差,并基于VFIFE结果拟合得到更准确的厚壁管道压溃压力计算公式。研究结果表明:VFIFE常应变四面体单元模拟结果符合实际情况,可以为深水厚壁管道压溃行为分析提供一套新的分析策略,但应注意确定结构准静态加载允许的最大加载速率;在较高的外压载荷作用下,管道会发生局部压溃和动态屈曲传播,截面由椭圆形变化为内壁出现一定褶皱的“哑铃”形,应力分布的变化规律符合实体结构屈曲失稳的一般规律;DNV规范对于厚壁管道压溃压力的计算误差分别随径厚比减小、初始椭圆度减小和材料屈服强度增大而增大;厚壁管道压溃压力的修正公式同源数据拟合误差为-2.49%~1.72%,异源数据计算误差为-6.11%~1.70%,能够准确计算径厚比8~18、初始椭圆度为0.5%~3.0%和材料屈服强度为300~550 MPa的深水管道压溃压力。本文结果可用于指导海底厚壁管道设计和校核。 展开更多
关键词 深水厚壁管道 向量式有限元 实体单元 压溃试验 局部压溃 屈曲传播
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基于有限元模拟的矿井微震源高精度定位方法
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作者 宁殿艳 朱开鹏 +2 位作者 朱永生 袁淑霞 周振方 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第2期167-178,共12页
【目的和方法】矿井微震监测技术通过捕捉岩层内部结构在受力变形及破坏过程中产生的低频振动信号,来反映岩层变形及破坏情况,从而实现突水预警和地质灾害预测。其中,声源定位技术是关键环节,能够确定能量释放位置,预警潜在的灾害。目前... 【目的和方法】矿井微震监测技术通过捕捉岩层内部结构在受力变形及破坏过程中产生的低频振动信号,来反映岩层变形及破坏情况,从而实现突水预警和地质灾害预测。其中,声源定位技术是关键环节,能够确定能量释放位置,预警潜在的灾害。目前,时差法用于声源定位存在算法复杂、定位精度受探头布置影响显著,以及对复杂地层结构适应性较差等问题。针对不同地层结构,基于有限元法,模拟弹性波在地层中的传播,考虑不同地层界面的透射、反射和衍射效应,研究了不同反演模型及探头布置方式对定位精度的影响。【结果和结论】研究结果表明:点声源控制模型能较好地模拟弹性波在岩石中的传播,而正交探头布置方式在声源定位中表现更佳。在平面均质材料中,相较于双三角探头簇,单正方形探头簇定位误差降低了0.6%,双正方形探头簇提高了1.69%的精度;在平面层状结构中,双三角形探头簇采用透射反演法相比均速反演法精度提升15%,双正方形探头簇则提升了14.9%;在三维层状结构中,直角四面体探头簇的透射反演法精度提高了14.5%。总体而言,反演模型对定位精度的影响更为显著,提出的数值模拟方法能够通过时差法透射反演实现高精度、快速的声源定位。研究结果为矿井微震与微震监测预警系统的优化提供了重要参考。 展开更多
关键词 微震监测 声源定位 时差法 有限元法 反演模型 矿井岩层
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钢箱梁顶推施工支点局部受力分析
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作者 曹爱民 徐凤雷 +1 位作者 王作新 黄博 《世界桥梁》 北大核心 2025年第3期81-88,共8页
针对上部结构拖拉式顶推和步履式顶推施工过程中钢箱梁支点处底板局部变形和破坏的问题,以某采用拖拉式顶推施工的斜拉桥连续钢箱梁引桥为背景,从支反力分配角度出发,研究顶推施工支点标高误差影响;以某采用步履式顶推施工的跨海桥梁连... 针对上部结构拖拉式顶推和步履式顶推施工过程中钢箱梁支点处底板局部变形和破坏的问题,以某采用拖拉式顶推施工的斜拉桥连续钢箱梁引桥为背景,从支反力分配角度出发,研究顶推施工支点标高误差影响;以某采用步履式顶推施工的跨海桥梁连续钢箱梁引桥为背景,从钢箱梁局部受力角度出发,建立该桥有限元模型,分别按照规范方法和接触模拟方法计算步履式顶推施工腹板和底板应力并进行对比,分析支撑垫板厚度、底板厚度、纵向支撑长度、加劲肋设置等参数对钢箱梁局部受力的影响及改善措施。结果表明:拖拉式顶推施工方法中滑道标高误差和底板制造误差引起的支反力偏差首先会在横向支点之间分配,钢箱梁中支点标高误差1 cm引起的横向临近支点反力偏差最大达14%,是纵向临近支点反力偏差的7倍。步履式顶推施工钢箱梁采用接触模拟方法更接近其局部受力状态;支撑垫板厚度直接决定了钢箱梁底板应力水平,也是底板发生变形或破坏的主要影响因素;钢箱梁底板厚度为12~24 mm时,最佳支撑垫板厚度为100~130 mm,且两者刚度差异不宜过大;柔性支撑下钢箱梁腹板应力和纵向支撑长度成反比,柔性支撑更能适应腹板纵向变形、降低腹板应力水平;加劲肋能明显降低腹板应力水平、改善应力集中。 展开更多
关键词 钢箱梁桥 顶推施工 局部应力 接触模拟 支撑垫板 参数分析 有限元法
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锚杆倒肋式风机基础受力性能的数值模拟 被引量:1
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作者 海洪 赵春雨 +1 位作者 张延年 杨博涵 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期233-240,共8页
为了解决风机基础施工成本高、施工难度大等问题,提出了一种新型锚杆倒肋式风机基础。利用有限元分析软件ABAQUS对该新型风机基础与传统梁板式风机基础在极端运行荷载工况下的混凝土应力、钢筋应力、基础位移以及基础倾斜率进行数值模... 为了解决风机基础施工成本高、施工难度大等问题,提出了一种新型锚杆倒肋式风机基础。利用有限元分析软件ABAQUS对该新型风机基础与传统梁板式风机基础在极端运行荷载工况下的混凝土应力、钢筋应力、基础位移以及基础倾斜率进行数值模拟分析,并进一步讨论二者的混凝土用量、钢筋用量、土方开挖量。结果表明,锚杆的添加以及倒肋的结构设计使锚杆倒肋式风机基础的受力性能、经济性等方面明显优于传统梁板式风机基础,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 锚杆 倒肋式风机基础 数值模拟 有限元方法 抗倾覆性 抗滑移性 局部破坏 经济性
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高温下焊接Q960钢H形截面柱局部稳定设计方法 被引量:1
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作者 王卫永 杨启波 李翔 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期183-191,共9页
为考察焊接Q960钢H形截面轴心受压柱局部稳定性能,采用ABAQUS软件建立有限元模型,经试验数据验证后,分析翼缘宽厚比、腹板高厚比、构件温度、构件长细比、初始几何缺陷和残余应力等参数对焊接Q960钢H形截面轴心受压柱局部屈曲强度的影... 为考察焊接Q960钢H形截面轴心受压柱局部稳定性能,采用ABAQUS软件建立有限元模型,经试验数据验证后,分析翼缘宽厚比、腹板高厚比、构件温度、构件长细比、初始几何缺陷和残余应力等参数对焊接Q960钢H形截面轴心受压柱局部屈曲强度的影响。研究表明,轴心受压柱的局部屈曲承载力主要与截面尺寸及构件温度有关。采用多国规范对试验试件的局部屈曲承载力进行计算,发现现有规范的设计方法不适用于高温下焊接Q960钢H形截面轴心受压柱局部屈曲承载力的计算。根据有限元分析结果提出焊接Q960钢H形截面轴心受压柱局部屈曲设计方法,与试验数据和有限元分析结果的对比表明所提方法能较准确地计算焊接Q960钢H形截面轴心受压柱不同温度下的局部屈曲承载力。 展开更多
关键词 局部屈曲 高强Q960钢 有限元分析 设计方法
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潜蚀的局部守恒有限元和有限体积交替解法 被引量:2
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作者 王刚 邓泽之 +1 位作者 金伟 张建民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期917-926,共10页
潜蚀的模拟需要计算土中的渗流过程以及土中细粒随孔隙水流的运移过程。常规有限元法在求解纯运移方程时存在稳定性问题,为此提出了一个采用有限元法求解渗流方程、有限体积法求解细粒运移方程的交替方法。鉴于常规有限元法不能给出满... 潜蚀的模拟需要计算土中的渗流过程以及土中细粒随孔隙水流的运移过程。常规有限元法在求解纯运移方程时存在稳定性问题,为此提出了一个采用有限元法求解渗流方程、有限体积法求解细粒运移方程的交替方法。鉴于常规有限元法不能给出满足有限体积法输入要求的流速场,给出了一个基于单元不平衡流量总体再平衡修正单元边界流速的算法。利用该算法对有限元计算的单元边界流速进行局部守恒处理,即可实现在同一有限元网格上利用有限体积法求解细粒运移方程,因此可以方便地和现有的有限元计算程序结合。算例验证表明,所提出的局部守恒处理算法及交替解法计算效率高且具有可接受的精度,是模拟潜蚀问题的一条简单实用的途径。 展开更多
关键词 潜蚀 渗流 有限元法 有限体积法 局部守恒
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复合柱局域共振声子晶体的超宽带隙与可调性研究
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作者 张敏 温晓东 +3 位作者 孙小伟 刘禧萱 宋婷 刘子江 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第4期96-102,共7页
局域共振声子晶体因具有良好的低频带隙特性,在低频减振降噪方面具有广泛的应用前景。以设计一种具有超宽带隙的三组元二维复合柱声子晶体结构为目标,该结构由散射体、双包覆层和六棱柱基体板组成,相对应的局域共振单元附加质量比为65.... 局域共振声子晶体因具有良好的低频带隙特性,在低频减振降噪方面具有广泛的应用前景。以设计一种具有超宽带隙的三组元二维复合柱声子晶体结构为目标,该结构由散射体、双包覆层和六棱柱基体板组成,相对应的局域共振单元附加质量比为65.13,利用有限元方法计算该声子晶体板的能带结构、传输损失谱和位移矢量场。结果表明:在0~3000 Hz的频率范围内相对带宽高达162.10%。与方形柱基体板声子晶体相比,所设计的六棱柱基体板声子晶体的第一完全带隙频率更低且第二带隙频率范围更宽。通过优化几何结构、改变材料参数以及引入压电效应等方式,实现对多条完全带隙的调控,并进一步拓宽完全带隙形成超宽带隙。研究结果可为研发可调低频减振降噪产品提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 声学 声子晶体 有限元法 局域共振 低频超宽带隙 带隙可调性
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考虑磨损深度与弹性变形的船舶艉轴承润滑特性分析 被引量:1
9
作者 赵泽宇 黄千稳 盛明辉 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1380-1393,共14页
本文在分析偏心艉轴承润滑性能的基础上,建立艉轴承局部磨损和刚度的弹流耦合润滑模型,并编写有限差分法和有限元法联合程序求解轴承弹性变形,采用质量守恒边界条件代替雷诺边界条件,详细讨论局部磨损深度、轴承弹性模量等因素对轴承流... 本文在分析偏心艉轴承润滑性能的基础上,建立艉轴承局部磨损和刚度的弹流耦合润滑模型,并编写有限差分法和有限元法联合程序求解轴承弹性变形,采用质量守恒边界条件代替雷诺边界条件,详细讨论局部磨损深度、轴承弹性模量等因素对轴承流体动压力、液膜厚度、空穴区域和摩擦力规律的影响。结果表明:刚体轴承局部磨损深度低于阈值时有益于轴承润滑,而超过阈值时对应的最大流体动压、摩擦力和空化区域将明显增加;轴承弹性形变对计算结果影响不可忽视,弹性形变和局部磨损同时存在,其变化规律与刚体轴承局部磨损变化趋势基本一致。 展开更多
关键词 艉轴承 局部磨损 弹性变形 润滑特性 有限元方法
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多孔介质中单相气体局部流动的均质化建模 被引量:1
10
作者 李树光 曲凯 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第2期175-183,共9页
该文研究了渐近均质法在单相气体渗流理论中的应用,开发了气体在孔隙尺度下流动的数学模型和数值方法.基于渐近均质法,建立了周期单元上描述周期性多孔结构孔隙尺度下单相气体流动的局部问题.讨论了局部问题的特殊数学性质和物理意义.... 该文研究了渐近均质法在单相气体渗流理论中的应用,开发了气体在孔隙尺度下流动的数学模型和数值方法.基于渐近均质法,建立了周期单元上描述周期性多孔结构孔隙尺度下单相气体流动的局部问题.讨论了局部问题的特殊数学性质和物理意义.利用一种基于对称性和反对称性扩展的简化方法,提出了求解局部问题的最小二乘有限元方法,克服了由于平均算子和周期性边界条件引起的数值困难.局部问题的求解能够获得单孔内速度和压力的精确分布,并且在仅知道孔隙几何形状的情况下评估多孔介质的渗透性.在局部问题的基础上,通过理论分析获得了微管中Poiseuille流动的解析解,验证了所提出的数学模型和数值算法.最后,考虑了一种三维周期性多孔结构,获得了单孔中气体局部流动的数值结果和多孔介质的渗透系数. 展开更多
关键词 渐近均质法 多孔介质 局部流动 渗透性 最小二乘有限元
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上承式板-桁双结合钢桁连续梁施工过程稳定性 被引量:1
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作者 李泽腾 牟兆祥 《铁道建筑》 北大核心 2024年第11期68-74,共7页
上承式板-桁双结合钢桁连续梁桥采用先钢梁后混凝土板的安装工艺时存在钢梁局部失稳的风险。以合武(合肥—武汉)高铁金寨史河特大桥(72+3×132+72)m上承式板-桁双结合连续钢桁梁为研究对象,对其施工过程受压区带肋钢底板与混凝土底... 上承式板-桁双结合钢桁连续梁桥采用先钢梁后混凝土板的安装工艺时存在钢梁局部失稳的风险。以合武(合肥—武汉)高铁金寨史河特大桥(72+3×132+72)m上承式板-桁双结合连续钢桁梁为研究对象,对其施工过程受压区带肋钢底板与混凝土底板尚未完全结合时存在的局部失稳问题开展研究。采用有限元法建立全桥结构模型,模拟支点顶升对桁间钢底板局部稳定的影响,并针对支点顶落梁施工阶段进行静力分析和线性屈曲分析,得到顶升过程桥梁的受力状态和局部失稳模态。结合局部失稳的部位进行关键构造参数的优化比选分析,提出加厚桁间钢底板、增加加劲肋尺寸、减小下横梁间距等优化措施。结果表明:增加板厚、增加加劲肋尺寸对桁间底板的屈曲稳定性提升不明显且不经济;减小下横梁间距可大幅提升受压区钢底板的局部稳定性,经济性最优。 展开更多
关键词 板-桁双结合梁 支点顶落梁施工 有限元法 局部稳定性 屈曲分析
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考虑土体非线性山-谷耦合复杂场地空间相关多点地震动模拟
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作者 何颖 尹奔驰 +1 位作者 刘中宪 丁晓凡 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第16期118-128,158,共12页
采用考虑局部场地非线性地震波散射效应的空间相关多点地震动模拟方法,对山-谷耦合场地的地震动进行定量模拟分析。非线性地震波散射效应基于有限元-间接边界元耦合法和等效线性土体模型进行计算。结果表明,山体的存在会增大沉积内的地... 采用考虑局部场地非线性地震波散射效应的空间相关多点地震动模拟方法,对山-谷耦合场地的地震动进行定量模拟分析。非线性地震波散射效应基于有限元-间接边界元耦合法和等效线性土体模型进行计算。结果表明,山体的存在会增大沉积内的地震动反应,对短周期的地震波的放大效应更为显著,增幅可达50%。相较于单一沉积谷地地形的沉积谷地外部,山-谷耦合场地中山体地震响应有所减小。相比线性模型,考虑土体非线性时,沉积谷地地震动强度较线性时的结果有所降低,反应谱峰值位置也会发生改变,但山体影响更为显著。不同山体形状对谷地影响不同,对于谷地内部分点位影响的差别可达40%。该研究为山-谷耦合场地工程结构抗震设防提供了部分理论依据和计算方法。 展开更多
关键词 地震动模拟 等效线性化 局部场地效应 有限元-边界元耦合法 山-谷耦合场地
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三维有限元法在局部穿管直埋电缆温度场和载流量计算中的应用 被引量:34
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作者 梁永春 王巧玲 +3 位作者 闫彩红 赵静 李彦明 王金源 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2911-2917,共7页
保护管改变了局部穿管直埋电缆的温度场分布,且保护管部分往往是全线最热点,影响了电缆的载流量。保护管内壁和电缆外壁间包含了1个空气层,空气层内的传热是自然对流、热传导和电缆外表面和保护管内壁间热辐射的多种传热方式的耦合过程... 保护管改变了局部穿管直埋电缆的温度场分布,且保护管部分往往是全线最热点,影响了电缆的载流量。保护管内壁和电缆外壁间包含了1个空气层,空气层内的传热是自然对流、热传导和电缆外表面和保护管内壁间热辐射的多种传热方式的耦合过程,且保护管外和电缆本体又属于固体传热,因此,局部穿管线路的散热是1个流固耦合的过程。为此,电缆本体和保护管外土壤可用热传导方程描述,保护管内空气层的传热需要求解流体的动量方程、能量方程和连续性方程,流体和固体间可以通过边界条件连续性利用迭代法求解。采用三维有限元和涡量-流函数耦合求解了上述流固耦合散热过程,从而求得局部穿管直埋电缆的温度场分布,找出其中的最热点,并利用迭代的方法计算出电缆的载流量。计算实例表明,局部穿管电缆的载流量比全程直埋电缆的载流量要低。 展开更多
关键词 局部穿管 电缆群 共轭温度场 涡量-流函数 有限元法(FEM) 载流量
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圆钢管混凝土短柱局压力学性能研究 被引量:20
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作者 刘劲 丁发兴 +2 位作者 龚永智 余志武 李大稳 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期33-40,共8页
进行了12个圆钢管混凝土短柱局压试验,探讨混凝土强度等级、局压面积比对钢管混凝土短柱局压极限承载力的影响.试验结果表明,混凝土强度等级提高,极限承载力增大而延性降低;局压面积比减小,则承载力越高延性越低.采用合理的材料本构关系... 进行了12个圆钢管混凝土短柱局压试验,探讨混凝土强度等级、局压面积比对钢管混凝土短柱局压极限承载力的影响.试验结果表明,混凝土强度等级提高,极限承载力增大而延性降低;局压面积比减小,则承载力越高延性越低.采用合理的材料本构关系,利用ABAQUS有限元软件建立圆钢管混凝土短柱局压的壳-实体三维有限元模型,在试验验证的基础之上,利用ABAQUS软件及相应的有限元模型探讨局压面积比、含钢率、钢材强度和混凝土强度对短柱局压极限承载力的影响.通过拟合分析提出圆钢管混凝土短柱局压极限承载力的实用计算公式,将该计算公式、有限元计算值、其他学者提出的计算公式与笔者试验及其他学者共47组圆钢管混凝土短柱局压试验资料进行对比,分析结果表明,笔者提出的公式计算结果与试验结果相比具有较高的精度. 展开更多
关键词 钢管混凝土 局压 有限元方法 极限承载力
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电力变压器漏磁场与杂散损耗计算的研究 被引量:25
15
作者 李龙女 李岩 +1 位作者 井永腾 张博 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第S2期122-127,共6页
针对电力变压器漏磁场和杂散损耗计算以及局部过热的问题,笔者采用三维非线性涡流场有限元方法对一台电力变压器进行了漏磁场及杂散损耗的计算与分析。应用MagNet有限元分析软件计算得到变压器油箱及夹件的杂散损耗及损耗密度分布,为了... 针对电力变压器漏磁场和杂散损耗计算以及局部过热的问题,笔者采用三维非线性涡流场有限元方法对一台电力变压器进行了漏磁场及杂散损耗的计算与分析。应用MagNet有限元分析软件计算得到变压器油箱及夹件的杂散损耗及损耗密度分布,为了克服杂散损耗以及损耗密度过大引起的局部过热问题,对变压器采取屏蔽措施,并分析屏蔽对变压器杂散损耗、损耗密度以及漏磁场的影响。分析结果表明,通过实际变压器与TEAM Problem 21基准族模型验证了本文所采用损耗计算方法的计算值与测量值的误差在2%以内,从而验证了计算分析的正确性;采取屏蔽措施后变压器油箱和夹件的杂散损耗分别降低了38%和48.9%。 展开更多
关键词 局部过热 磁屏蔽 杂散损耗 损耗密度 漏磁场 有限元法
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起重机伸缩吊臂局部稳定性的有限元分析 被引量:46
16
作者 纪爱敏 张培强 +1 位作者 彭铎 罗衍领 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期48-51,共4页
针对汽车起重机伸缩吊臂结构局部稳定性难以计算的问题 ,以 ANSYS软件为工具 ,给出了其有限元法的分析过程。将吊臂截面作为整体考虑 ,建立了吊臂结构局部稳定性计算的参数化有限元模型和参数优化模型。以矩形截面吊臂为例 ,计算其临界... 针对汽车起重机伸缩吊臂结构局部稳定性难以计算的问题 ,以 ANSYS软件为工具 ,给出了其有限元法的分析过程。将吊臂截面作为整体考虑 ,建立了吊臂结构局部稳定性计算的参数化有限元模型和参数优化模型。以矩形截面吊臂为例 ,计算其临界应力值 ,所得结果与解析法相吻合。并进一步计算得出了将吊臂截面由矩形演变成六边形时临界应力的提高程度。给出的计算方法适用于任何截面形状的吊臂结构局部稳定性计算。 展开更多
关键词 汽车起重机 伸缩吊臂 局部稳定性 有限元法 临界应力值
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流体饱和两相多孔介质动力反应分析的显式有限元法 被引量:41
17
作者 赵成刚 王进廷 +1 位作者 史培新 李伟华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期178-182,共5页
根据Biot流体饱和两相多孔介质波动方程 ,采用解耦技术 ,提出了分析流体饱和两相多孔介质中动力反应的显式有限元法。根据所推公式 ,编制了计算程序并进行了实例计算。计算结果与解析解对比 ,两者符合非常好 ,表明本文方法是处理流体饱... 根据Biot流体饱和两相多孔介质波动方程 ,采用解耦技术 ,提出了分析流体饱和两相多孔介质中动力反应的显式有限元法。根据所推公式 ,编制了计算程序并进行了实例计算。计算结果与解析解对比 ,两者符合非常好 ,表明本文方法是处理流体饱和两相多孔介质动力问题的一种非常有效方法。 展开更多
关键词 饱和多孔介质 显式有限元法 流体 波动方程
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相关参数对汽轮机低压叶片疲劳寿命的影响 被引量:8
18
作者 徐自力 李辛毅 +1 位作者 安宁 孟庆集 《动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期33-36,共4页
根据汽轮机低压叶片所受载荷的特点,建立了一种基于三维有限元法和改进局部应力应变法的叶片疲劳寿命预测模型。该模型定量考虑了频率的分散性、激振力因子、阻尼、疲劳缺口系数、表面粗造度、腐蚀、表面硬化状态、以及微动磨损等参数... 根据汽轮机低压叶片所受载荷的特点,建立了一种基于三维有限元法和改进局部应力应变法的叶片疲劳寿命预测模型。该模型定量考虑了频率的分散性、激振力因子、阻尼、疲劳缺口系数、表面粗造度、腐蚀、表面硬化状态、以及微动磨损等参数对叶片疲劳寿命的影响。给出了计算模型中这些相关参数的选取范围和选取原则。并用实例说明了该模型的可用性,计算也表明叶片疲劳寿命对这些参数的变化很敏感。该研究为叶片的事故分析和设计提供了一个有效手段和工具。 展开更多
关键词 动力机械工程 汽轮机 叶片 疲劳寿命 局部应力应变法 有限元法
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基于二重网格的定常Navier-Stokes方程的局部和并行有限元算法 被引量:12
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作者 马飞遥 马逸尘 沃维丰 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2007年第1期25-33,共9页
对二维定常的不可压缩的Navier-Stokes方程的局部和并行算法进行了研究.给出的算法是多重网格和区域分解相结合的算法,它是基于两个有限元空间:粗网格上的函数空间和子区域的细网格上的函数空间.局部算法是在粗网格上求一个非线性问题,... 对二维定常的不可压缩的Navier-Stokes方程的局部和并行算法进行了研究.给出的算法是多重网格和区域分解相结合的算法,它是基于两个有限元空间:粗网格上的函数空间和子区域的细网格上的函数空间.局部算法是在粗网格上求一个非线性问题,然后在细网格上求一个线性问题,并舍掉内部边界附近的误差相对较大的解.最后,基于局部算法,通过有重叠的区域分解而构造了并行算法,并且做了算法的误差分析,得到了比标准有限元方法更好的误差估计,也对算法做了数值试验,数值结果通过比较验证了本算法的高效性和合理性. 展开更多
关键词 NAVIER-STOKES方程 有限元 二重网格 局部 并行
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岩土参数随机场离散的三角形单元局部平均法 被引量:6
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作者 王涛 周国庆 +1 位作者 阴琪翔 夏利江 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1482-1488,1505,共8页
将不确定性岩土参数建模为随机场而非传统意义上的随机变量,基于随机场的局部平均理论,提出了用于二维随机场离散的三角形单元局部平均法。通过面积坐标变换和高斯数值积分,给出了三角形单元局部平均随机场协方差矩阵的解析计算方法和... 将不确定性岩土参数建模为随机场而非传统意义上的随机变量,基于随机场的局部平均理论,提出了用于二维随机场离散的三角形单元局部平均法。通过面积坐标变换和高斯数值积分,给出了三角形单元局部平均随机场协方差矩阵的解析计算方法和数值计算方法。采用算例再现了所提方法的分析过程和有效性,并与传统二维随机场四边形单元离散法进行了对比。结果表明:提出的二维随机场三角形单元离散法能与有限元三角形单元离散法完美结合,随机场单元与有限元单元的对应关系清晰,易于随机有限元程序的编制;对于随机场单元的均值,传统四边形单元离散法与所提方法的计算结果相同;对于随机场单元的方差,传统四边形单元离散法计算结果偏小,所提方法显得更加科学、合理。 展开更多
关键词 岩土参数 随机场 离散 随机有限元 局部平均法 三角形单元
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