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一种新的求解K因子的位移插值法 被引量:1
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作者 巫绪涛 杨伯源 李和平 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期662-665,共4页
介绍了求解应力强度因子(K因子)的一种新型位移插值法,以受均布载荷作用下的无限大体深埋椭圆裂纹问题,论证了新方法的位移插值基础,研究了两种方法的理论插值误差.理论分析和数值结果均证明,求解K因子的位移插值法的精度高于传统的蜕... 介绍了求解应力强度因子(K因子)的一种新型位移插值法,以受均布载荷作用下的无限大体深埋椭圆裂纹问题,论证了新方法的位移插值基础,研究了两种方法的理论插值误差.理论分析和数值结果均证明,求解K因子的位移插值法的精度高于传统的蜕化奇异等参元法. 展开更多
关键词 应力强度因子 位移插值 裂纹 蜕化奇异等参元法 均布载荷
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基于三维位移插值的边坡滑移面搜索模型 被引量:2
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作者 李忠 汪红星 张曦 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第6期143-147,共5页
最危险滑移面位置的确定是研究边坡稳定性的一项关键工作,而边坡失稳过程中岩土体位移特性变化是边坡稳定状态最直观的表现.本次研究采用有限元方法对边坡的位移场进行数值模拟,通过编程软件对导入的数值模拟结果进行编程开发,并利用空... 最危险滑移面位置的确定是研究边坡稳定性的一项关键工作,而边坡失稳过程中岩土体位移特性变化是边坡稳定状态最直观的表现.本次研究采用有限元方法对边坡的位移场进行数值模拟,通过编程软件对导入的数值模拟结果进行编程开发,并利用空间位移插值算法,实现对边坡上最危险滑移面的精确、高效搜索.最后通过一个经典的三维边坡算例分析验证该方法和程序的合理性.该方法无需对滑移面形状与位置进行假设,计算结果可靠,并且易于编程. 展开更多
关键词 位移 最危险滑移面 位移插值 有限元
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数学网格和物理网格分离的有限单元法(Ⅰ):基本理论 被引量:11
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作者 凌道盛 徐小敏 陈云敏 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期401-407,共7页
常规有限单元法在复杂边界问题的网格剖分、可移动边界和非连续变形问题的数值模拟等方面存在困难。本文将常规的有限单元分离为几何上相互独立的数学单元和物理单元,基于数学单元构造近似函数,引入位移模式关联法则以确定物理单元的位... 常规有限单元法在复杂边界问题的网格剖分、可移动边界和非连续变形问题的数值模拟等方面存在困难。本文将常规的有限单元分离为几何上相互独立的数学单元和物理单元,基于数学单元构造近似函数,引入位移模式关联法则以确定物理单元的位移模式,提出了在现有有限单元法框架内、基于数学网格和物理网格分离的强化有限单元法(FEM++)。与常规有限单元法(SFEM)比较表明,强化有限单元法不仅很好地克服了常规有限单元法网格剖分上的困难,而且提供了一条更简便、更自然的分析移动边界问题和非连续变形问题的新途径。最后,通过数值算例验证了强化有限单元法的适用性和有效性。 展开更多
关键词 有限单元法 移动边界 非连续变形 位移插值
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考虑约束扭转的薄壁梁单元刚度矩阵 被引量:9
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作者 聂国隽 钱若军 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期344-348,共5页
推导了薄壁空间梁单元刚度矩阵 ,考虑了双向弯曲及截面约束扭转对杆件轴向变形的影响 ;计算了截面的翘曲变形 ,以及二次剪应力对翘曲变形的影响 ,可适用于任意截面 (包括开口、闭口和混合剖面 )的薄壁杆件。计算结果表明 ,考虑约束扭转... 推导了薄壁空间梁单元刚度矩阵 ,考虑了双向弯曲及截面约束扭转对杆件轴向变形的影响 ;计算了截面的翘曲变形 ,以及二次剪应力对翘曲变形的影响 ,可适用于任意截面 (包括开口、闭口和混合剖面 )的薄壁杆件。计算结果表明 ,考虑约束扭转的薄壁梁单元刚度矩阵有相当好的精确度 ,可以用于薄壁杆件的静动力分析。 展开更多
关键词 薄壁梁 约束扭转 单元刚度矩阵 翘曲变形 位移插值函数
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C_1阶协调矩形薄板单元的对比分析 被引量:1
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作者 张国祥 罗万象 魏伟 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期676-680,共5页
提出了一种直接由协调单元边界位移插值单元位移的特殊插值法,用于构造对称协调和完备的12节点参数薄板矩形单元,分离单元完备性条件和C1阶连续条件的相互影响,构造C1阶连续协调且完备的薄板单元,并构造出一种对称性更好的新型矩形协调... 提出了一种直接由协调单元边界位移插值单元位移的特殊插值法,用于构造对称协调和完备的12节点参数薄板矩形单元,分离单元完备性条件和C1阶连续条件的相互影响,构造C1阶连续协调且完备的薄板单元,并构造出一种对称性更好的新型矩形协调薄板单元。该薄板单元具有完备性和真正的C1阶连续性,列式清晰,形函数表达更符合常规函数,对有限元程序不必作大的改动,只需修改挠度插值函数,即可进行常规的有限元分析,从而解决了薄板矩形单元的C1阶连续性问题。研究结果表明:矩形协调单元的计算结果比非协调单元的计算结果精确,收敛速度快,稳定性强。 展开更多
关键词 薄板有限元 C1阶连续性 边界位移插值
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梁系结构二阶分析的单元模型
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作者 齐麟 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2010年第2期191-195,共5页
以梁单元平衡微分方程为基础,推导了考虑剪切变形影响的空间梁单元位移插值函数,用于模拟结构中无轴力的杆件.利用Maclaurin级数统一了空间梁柱单元在拉、压两种情况下的不同位移插值函数,与稳定函数表示的位移插值函数等价,用于模拟结... 以梁单元平衡微分方程为基础,推导了考虑剪切变形影响的空间梁单元位移插值函数,用于模拟结构中无轴力的杆件.利用Maclaurin级数统一了空间梁柱单元在拉、压两种情况下的不同位移插值函数,与稳定函数表示的位移插值函数等价,用于模拟结构中有轴力的杆件.推导了包含轴向变形、剪切变形、双向弯曲、扭转及其耦合效应的二阶单元切线刚度矩阵.从计算精度与总体刚度矩阵的正定性两方面考虑确定了位移插值函数中级数的展开项数.对承受不同轴压力的悬臂梁梁端位移进行计算,表明所提出的单元模型可以很好地体现二阶效应的影响.利用不同单元模型对单层柱面网壳进行对比分析,表明所提出的梁系结构二阶分析单元模型具有较高的计算精度与效率,可以很好地反映单层柱面网壳的几何非线性. 展开更多
关键词 梁系结构 二阶 位移插值函数 级数 单元切线刚度矩阵
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海洋平台K型管节点的疲劳裂纹扩展分析 II:数值分析 被引量:7
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作者 曲淑英 邵永波 +1 位作者 张宝峰 杨春秋 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期800-805,共6页
对于已含初始裂纹平台管节点的寿命预测很大程度上依靠应力强度因子的精确值,而复杂载荷条件下的节点应力强度因子的计算尚无参数方程直接确定。本文提出了一种含表面裂纹的K节点的有限元网格产生方法,即把整个K节点划分为几个子区域,... 对于已含初始裂纹平台管节点的寿命预测很大程度上依靠应力强度因子的精确值,而复杂载荷条件下的节点应力强度因子的计算尚无参数方程直接确定。本文提出了一种含表面裂纹的K节点的有限元网格产生方法,即把整个K节点划分为几个子区域,每个子区域的网格具有不同类型的单元和不同的密度。这种方法在控制网格密度,尤其是控制沿着裂纹边缘单元的边长比方面有其独特的优越性,当所有子区域的网格自动产生后,容易得到整个结构的有限元模型。同时用J积分和位移外推插值法分别计算了一个K型节点沿着裂纹前缘的应力强度因子值,发现:试验得到的应力强度因子值和提出的模型计算结果非常吻合,证明了所提有限元模型的准确性。 展开更多
关键词 K型管节点 应力强度因子 网格产生方法 交互J积分 位移外推插值
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一种基于H-R变分的杂交广义元方法
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作者 杨森森 马永其 冯伟 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2013年第3期272-281,共10页
基于Hellinger-Reissner变分原理,通过构造合适的应力场函数使其能更方便和更准确地得到节点上的应力值,同时结合广义有限元构造广义位移插值的方法,在不提高单元节点数目的前提下提高位移场函数的阶次,从而提高其求解精度.这种方法能... 基于Hellinger-Reissner变分原理,通过构造合适的应力场函数使其能更方便和更准确地得到节点上的应力值,同时结合广义有限元构造广义位移插值的方法,在不提高单元节点数目的前提下提高位移场函数的阶次,从而提高其求解精度.这种方法能同时灵活地构造应力场和位移场,在同等精度条件下能占用较少内存和求解更少的方程数目,计算结果也显示了这种方法的有效性和很高的计算精度. 展开更多
关键词 杂交元 Hellinger-Reissner变分原理 广义有限元法 节点位移插值函数 应力函数
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海洋平台中KK管节点表面裂纹应力强度因子的有限元计算方法 被引量:4
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作者 邵永波 杜之富 胡维东 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第1期80-88,共9页
海洋平台中的KK管节点由于长期承受循环载荷而容易在焊缝处产生疲劳表面裂纹。对包含表面裂纹的KK节点的残余寿命的评估依赖于对表面裂纹应力强度因子的准确估算。本文首先提出了KK节点中表面裂纹的有限元网格产生方法,然后采用线弹性... 海洋平台中的KK管节点由于长期承受循环载荷而容易在焊缝处产生疲劳表面裂纹。对包含表面裂纹的KK节点的残余寿命的评估依赖于对表面裂纹应力强度因子的准确估算。本文首先提出了KK节点中表面裂纹的有限元网格产生方法,然后采用线弹性断裂力学理论,通过裂纹前缘的位移外推插值法分析了KK节点在轴向力作用下沿着表面裂纹的应力强度因子的分布情况。最后,通过对22个KK节点的模型分析,研究了节点的几何参数和裂纹形状参数对应力强度因子的影响情况。 展开更多
关键词 KK管节点 表面裂纹 应力强度因子 有限元网格 线弹性断裂力学 位移外推插值
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