加权残数和有限元耦合法解弹性力学问题 被引量：4

1

作者 程玉民 沈祖炎 彭妙娟 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期6-10,共5页

提出了加权残数和有限元耦合法的思想，推导了求解弹性力学和薄板变曲问题的加权残数和有限元耦合法的公式，给出了算例，与理论解进行了比较，并阐述了本文方法的优点。

关键词 加权残数 有限元耦合法 弹性力学 薄板弯曲

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土、结构相互作用问题的边界元、有限元耦合法 被引量：5

2

作者 刘兴业 《振动工程学报》 EI CSCD 1994年第1期45-48,共4页

本文简要介绍了土、结构相互作用边界元、有限元耦合法的发展；着重对近年来应用边界元、有限元耦合法解动力相互作用问题的代表性的研究工作做了介绍，对边界元、有限元耦合法的几个问题的进展进行了综合评述，最后提出了作者对几个问... 本文简要介绍了土、结构相互作用边界元、有限元耦合法的发展；着重对近年来应用边界元、有限元耦合法解动力相互作用问题的代表性的研究工作做了介绍，对边界元、有限元耦合法的几个问题的进展进行了综合评述，最后提出了作者对几个问题的见解。 展开更多

关键词 土动力学 边界元 有限元耦合法

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动力分析的刚体－界面元与有限元耦合法 被引量：6

3

作者 赵宁 卓家寿 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1994年第6期8-15,共8页

提出了刚体－界面元、有限元与半无限元相耦合的算法，研究了挡水结构系统的动力特性及在地震激励下的动力响应。对于结构的主要部分用刚体－界面元离散，对结构的迎水面部分用有限元离散，在两种单元的交接面上设置了过渡单元，采用有... 提出了刚体－界面元、有限元与半无限元相耦合的算法，研究了挡水结构系统的动力特性及在地震激励下的动力响应。对于结构的主要部分用刚体－界面元离散，对结构的迎水面部分用有限元离散，在两种单元的交接面上设置了过渡单元，采用有限元和半无限元相结合模拟了水体的宽广性。文中导出了相关公式，编制了相应的计算程序，数值算例结果与有关文献比较，证实了提供方法和编制程序的正确性，并说明该方法具有简便，工作量少和计算精度高的优点。 展开更多

关键词 挡水结构 动力分析 有限元耦合法 刚体-界面元

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利用直接边界元/有限元耦合法分析具有夹层流体的水下航行器的振动特性 被引量：2

4

作者 章艺 张丹才 +1 位作者 童宗鹏 华宏星 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第z2期953-957,共5页

利用直接边界元法/有限元耦合法分析具有夹层流体的水下航行器的振动特性:(1)利用有限元方法得到模型在空气中的"干"模态参数;(2)根据上一步的结果,利用直接边界元/有限元的耦合方法得到模型浸没在流体中的"湿"模... 利用直接边界元法/有限元耦合法分析具有夹层流体的水下航行器的振动特性:(1)利用有限元方法得到模型在空气中的"干"模态参数;(2)根据上一步的结果,利用直接边界元/有限元的耦合方法得到模型浸没在流体中的"湿"模态参数.利用该方法计算了带有舵翼结构的水下航行器尾部结构模型的动态特性.并且对不同的计算方法进行了比较,结果表明本方法可以大大减少数值计算的工作量,提高计算精度. 展开更多

关键词 振动 直接边界元法和有限元耦合法 声辐射

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两相渗流问题的块中心差分—有限元耦合方法(Ⅱ)

5

作者 杨晓忠 季仲贞 《现代电力》 1999年第1期35-38,共4页

考虑了单位正方形区域上两相渗流驱动问题，研究了在非均匀网格上块中心差分混合元耦合格式，得到了对浓度的二阶离散Ｌ２—模误差估计。

关键词 两相渗流 有限元耦合法 数值解

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针对有砟道床动力特性分析的嵌入式离散元-有限元耦合方法 被引量：3

6

作者 邵帅 吕泉江 +1 位作者 纪丹阳 严颖 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期180-187,共8页

在离散元-有限元耦合方法中,离散元和有限元交界面处的耦合方式对整体有砟道床的力学行为影响显著。采用基于球形单元的镶嵌单元或粘结单元模拟有砟道床时,由于球形单元和有限单元表面的自锁能力较差,使道砟层在列车载荷作用下容易产生... 在离散元-有限元耦合方法中,离散元和有限元交界面处的耦合方式对整体有砟道床的力学行为影响显著。采用基于球形单元的镶嵌单元或粘结单元模拟有砟道床时,由于球形单元和有限单元表面的自锁能力较差,使道砟层在列车载荷作用下容易产生侧向滑移,导致数值模型不稳定。此外,在实际铁路道床中,底部道砟均不同程度地嵌入路堤。为此,发展了一种嵌入式离散元-有限元耦合方法,通过设置一层嵌入地基有限元模型中的球形颗粒传递离散元域和有限元域间的力学参数,实现离散元和有限元方法的耦合。数值结果表明,嵌入式离散元-有限元耦合模型能够有效降低有砟道床的侧向位移,数值结果更加稳定,在处理与有砟道床类似的连续介质与散体介质的耦合问题时推荐采用嵌入式耦合算法。 展开更多

关键词 有砟道床 离散元方法 有限元方法 离散元-有限元耦合法 动力特性

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有限元–边界元耦合法在运动导体涡流场中的应用 被引量：9

7

作者 刘守豹 阮江军 +2 位作者 张宇 杜志叶 黄道春 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期123-128,共6页

基于A,φ-A法和库伦规范,推导了导体区域和非导体区域的有限元方程及自由空间的边界元方程,通过引入交界面条件,实现了将边界元矩阵等效为有限元矩阵求解的有限元-边界元耦合法(finite element and boundary element coupling method,FE... 基于A,φ-A法和库伦规范,推导了导体区域和非导体区域的有限元方程及自由空间的边界元方程,通过引入交界面条件,实现了将边界元矩阵等效为有限元矩阵求解的有限元-边界元耦合法(finite element and boundary element coupling method,FE-BECM)。将FE-BECM应用于TEAM-7问题的计算,验证了该方法处理开域涡流问题的有效性。当FE-BECM应用于运动导体涡流场(moving conductor eddy current,MCEC)问题时,用有限元离散源电流区域和运动部件,用边界元离散自由空间并关联相互独立的有限元区域。该方法克服了常规有限元法使用1套网格处理运动问题所遇到的麻烦。使用有限元-边界元耦合法对单级线圈炮问题进行了计算,验证了算法处理运动导体涡流场问题的有效性。 展开更多

关键词 有限元法 边界元法 有限元-边界元耦合法 运动导体涡流场

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有限元—边界元耦合法在3维开域涡流场中的应用 被引量：6

8

作者 刘守豹 阮江军 +1 位作者 杜志叶 黄道春 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期655-660,共6页

基于A、φ-A法和库伦规范,推导了导体区域和非导体区域的有限元方程及自由空间的边界元方程,通过引入交界面条件,实现了将边界元矩阵等效为有限元矩阵求解的有限元—边界元耦合法。分别使用单纯有限元和有限元—边界元耦合法对TEAM 7问... 基于A、φ-A法和库伦规范,推导了导体区域和非导体区域的有限元方程及自由空间的边界元方程,通过引入交界面条件,实现了将边界元矩阵等效为有限元矩阵求解的有限元—边界元耦合法。分别使用单纯有限元和有限元—边界元耦合法对TEAM 7问题进行了计算,通过对比3种有限元模型的计算结果指出了截断边界和远场单元在处理开域问题上的缺陷。为了探讨有限元—边界元耦合法的建模方式,根据包裹空气层的不同建立了3种模型并进行了对比分析。通过对数值仿真结果和实测数据进行对比,证明了有限元—边界元耦合法在处理3维开域涡流场问题上的有效性。 展开更多

关键词 开域 3维涡流场 有限元法 边界元法 有限元—边界元耦合法 截断边界 远场单元

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用时域有限元边界元耦合法计算三维瞬态涡流场 被引量：10

9

作者 幸玲玲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第19期131-134,共4页

文中首次应用时域有限元-边界元耦合法(T-FEBEM) 研究了涡流检测中有限厚平板导体中含有窄裂缝时的瞬态涡流场。采用伽辽金加权余量法,推导出A-φ位函数的时域有限元-边界元耦合算法,讨论了确定时间步长的基本方法, 用不完全分解共轭梯... 文中首次应用时域有限元-边界元耦合法(T-FEBEM) 研究了涡流检测中有限厚平板导体中含有窄裂缝时的瞬态涡流场。采用伽辽金加权余量法,推导出A-φ位函数的时域有限元-边界元耦合算法,讨论了确定时间步长的基本方法, 用不完全分解共轭梯度法(ICCG)求解线性方程组。研究了平板导体中不同深度裂缝的时域响应,并与频域有限元- 边界元耦合法(FEBEM)和付里叶变换方法所得结果进行了对比。计算结果表明,时域有限元-边界元耦合法效率更高,是一种求解瞬态开域涡流场的有效方法。 展开更多

关键词 涡流检测 瞬态涡流场 有限元-边界元耦合法 付里叶变换方法

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含空洞无限平面奇异解与有限元耦合分析地下工程问题

10

作者 唐寿高 曹志远 《重庆建筑大学学报》 CSCD 2000年第6期58-61,共4页

提出一种简单直接的耦合方法 ,即含有空洞的无限平面奇异解与有限元耦合来求解无限平面问题。地下工程算例表明 。

关键词 地下工程 有限元耦合法 奇异解 岩土损伤 洞室

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基于FDEM的核桃挤压-剪切载荷下破碎机理与减损方法 被引量：1

11

作者 张永成 盖广鑫 +3 位作者 宗望远 陈沛瑀 王法安 王星宇 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期291-300,共10页

破壳取仁是核桃精深加工的重要环节,针对现有核桃破壳方式脱壳效率低、整仁率不高等问题,本文通过有限元耦合离散单元法(FDEM)模拟核桃在挤压剪切载荷下的破碎过程,提出了一种挤压-剪切破壳方法,测定了温185核桃壳厚、壳仁间隙等物理参... 破壳取仁是核桃精深加工的重要环节,针对现有核桃破壳方式脱壳效率低、整仁率不高等问题,本文通过有限元耦合离散单元法(FDEM)模拟核桃在挤压剪切载荷下的破碎过程,提出了一种挤压-剪切破壳方法,测定了温185核桃壳厚、壳仁间隙等物理参数,构建了仿真模型并进行了参数标定。通过定性和定量分析了核桃壳和仁在挤压-剪切载荷下破壳角度对壳仁断裂的影响以及破壳角度和压缩量对核桃壳仁破碎影响规律,明晰了核桃挤压-剪切载荷下破碎机理及核仁损伤的原因。结果表明:核桃壳仁破碎机理为核桃壳在拉伸主导下断裂,在接触表面产生贯穿裂纹,有利于核桃快速破壳,核桃仁在剪切主导下断裂,在破壳过程中核桃仁易与壳发生多点接触,产生应力集中导致断裂发生,不利于保持仁的完整性,各破壳角度下随着压缩量增加,核桃壳受到持续加载的力使其向里运动,导致核桃仁损伤逐渐增加。以上机理表明,若在核桃壳发生初次断裂后不继续施加破壳力,给其一个恢复变形时间,然后继续施加间歇加载力,减少壳与仁的多点接触,可使其在小位移下进行多次破壳,有效降低核桃仁损伤。提出了同向对辊破壳方式实现多次小位移破壳,并进行了试验验证,优化结果表明两辊转速分别为33、28 r/min、破壳间隙为33 mm时,破壳率为96.9%,整仁率为84.3%,与传统对向旋转破壳方式相比,破壳率、整仁率分别提高7.7、3.2个百分点,研究结果可为核桃破壳效果的提升提供理论参考。 展开更多

关键词 核桃 有限元耦合离散单元法 挤压-剪切 脱壳率 整仁率

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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

12

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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海上风机桩-筒复合基础基频特性分析

13

作者 袁宗浩 姚云龙 +3 位作者 何奔 李娜 许丹婷 潘晓东 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期142-148,共7页

桩-筒复合基础作为海上风机的一种新型基础型式,在提高单桩承载力方面相较于单桩基础具有一定优势,然而筒体对风机结构基频特性的影响规律尚不明确。为研究该问题,对风机塔筒进行解析建模,结合有限元,建立了不同几何尺寸的单桩基础和桩... 桩-筒复合基础作为海上风机的一种新型基础型式,在提高单桩承载力方面相较于单桩基础具有一定优势,然而筒体对风机结构基频特性的影响规律尚不明确。为研究该问题,对风机塔筒进行解析建模,结合有限元,建立了不同几何尺寸的单桩基础和桩-筒复合基础,将数值模型获得的基础刚度与上部塔筒解析模型进行耦合,提出了分析风机整机结构基频特性的有限元-解析耦合法。研究结果表明有限元-解析耦合法能够快速地实现风机整机结构基频预测。对比桩-筒复合基础与单桩基础基频特性发现:筒体的加入能有效提升单桩基础刚度,可以在不改变单桩基础桩径的前提下,有效提升结构第一阶固有频率,筒外径对基础基频的影响比筒壁高的影响更大。 展开更多

关键词 第一阶固有频率 有限元-解析耦合法 桩-筒复合基础 基础刚度 动力特性

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移动荷载作用下层状横观各向同性饱和土中排桩的隔振效应

14

作者 杨帅 贾敏才 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1263-1269,共7页

利用有限元-边界元耦合法评估了移动荷载下层状横观各向同性饱和土体中排桩的隔振效果。利用有限元法将排桩离散成单桩以及桩单元,基于Bernoulli-Euler梁理论得到桩的有限元矩阵方程;在桩-土边界,土体单元与桩单元进行了等节点离散,并... 利用有限元-边界元耦合法评估了移动荷载下层状横观各向同性饱和土体中排桩的隔振效果。利用有限元法将排桩离散成单桩以及桩单元,基于Bernoulli-Euler梁理论得到桩的有限元矩阵方程;在桩-土边界,土体单元与桩单元进行了等节点离散,并以层状饱和地基的解析层元基本解作为核函数,利用边界积分法得到桩-土界面处地基的柔度矩阵;基于两阶段理论,将侧摩阻力响应与移动荷载直接引起的振动进行耦合,结合边界元法得到饱和地基的边界元方程;考虑Bernoulli-Euler梁和土体之间不发生相对滑移和脱开的位移协调条件,耦合有限元和边界元方程,得到排桩的动力响应方程;计算有无排桩隔振下某一观测点的位移,即可结合隔振理论分析排桩的隔振效率。在验证所提方法准确性的基础上,分析了桩长、桩身刚度、移动荷载速度以及横观各向同性参数对排桩隔振效应的影响。结果表明:最优桩长约等于2倍瑞利波长,超过该值隔振效果提高不大;桩与地基的刚度差越大,隔振效果越好;荷载速度超过剪切波速,桩基隔振表现反而更好。 展开更多

关键词 层状横观各向同性饱和土 排桩 移动荷载 隔振效应 有限元-边界元耦合法

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结构工程施工分析的材料时变效应 被引量：10

15

作者 李瑞礼 曹志远 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期926-930,共5页

目前的钢筋混凝土建筑结构分析主要是针对已建造好的完整结构在使用荷载作用下的计算模型为依据 ,通常不考虑结构本身或材料刚度随时间改变对整个结构的影响 .然而这是同结构的实际变位和应力状态有差异的 ,也不符合实际施工过程中产生... 目前的钢筋混凝土建筑结构分析主要是针对已建造好的完整结构在使用荷载作用下的计算模型为依据 ,通常不考虑结构本身或材料刚度随时间改变对整个结构的影响 .然而这是同结构的实际变位和应力状态有差异的 ,也不符合实际施工过程中产生的力学状态 .为此采用超级有限元 -有限元结合法 ,对其进行结构与材料时变的施工模拟分析 ,为结构的合理设计 ,保证建造全过程的安全性和可靠性 。 展开更多

关键词 钢筋混凝土结构 时变结构 超级有限元-有限元耦合法 材料时变效应

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基于分数阶黏弹性地基模型的群桩时效行为研究 被引量：6

16

作者 艾智勇 叶梓坤 刘文杰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期749-754,共6页

基于有限单元法,将群桩划分为有限个2节点单元,从而构建了竖向受荷群桩的有限元求解方程;为了模拟饱和软黏土的流变特性,通过Laplace变换,推导了分数阶导数Merchant模型中的应力–应变关系;引入弹性-黏弹性对应原理,得到横观各向同性分... 基于有限单元法,将群桩划分为有限个2节点单元,从而构建了竖向受荷群桩的有限元求解方程;为了模拟饱和软黏土的流变特性,通过Laplace变换,推导了分数阶导数Merchant模型中的应力–应变关系;引入弹性-黏弹性对应原理,得到横观各向同性分数阶黏弹性饱和软土地基的边界元解答;考虑桩-土界面处的位移协调,将群桩有限元求解方程和地基边界元解答进行耦合,推导出群桩-土相互作用方程;再根据群桩承台的位移协调条件,求解得到群桩基础状态量的时变解答;基于以上理论,设计了数值算例,以验证方法的正确性,并分析了分数阶次对群桩时效行为的影响。 展开更多

关键词 分数阶导数 黏弹性 横观各向同性 多层饱和软土地基 轴向受荷群桩 边界元-有限元耦合法

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分数阶黏弹性模型在饱和软土与单桩相互作用中的应用 被引量：2

17

作者 艾智勇 赵勇智 刘文杰 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1533-1538,共6页

引入基于分数阶导数的Merchant模型,以描述饱和软土的黏弹性特征,并通过积分变换推导出变换域内的应力-应变关系;根据弹性-黏弹性对应原理,得到横观各向同性分数阶黏弹性饱和软土地基的解答,并将其作为地基边界元解的核函数;基于轴向受... 引入基于分数阶导数的Merchant模型,以描述饱和软土的黏弹性特征,并通过积分变换推导出变换域内的应力-应变关系;根据弹性-黏弹性对应原理,得到横观各向同性分数阶黏弹性饱和软土地基的解答,并将其作为地基边界元解的核函数;基于轴向受力的2节点桩单元的单元刚度矩阵,构建单桩的有限元解;将地基的边界元解和桩的有限元解进行耦合,以求解地基与单桩的相互作用问题;随后,设计算例验证本文理论的正确性,并对分数阶次对桩-土相互作用的影响进行分析。 展开更多

关键词 饱和软土地基 轴向受荷桩 分数阶导数 横观各向同性 黏弹性 边界元-有限元耦合法

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动力稳定作业参数对道床稳定性的影响 被引量：1

18

作者 赵泽民 王立华 +2 位作者 黄洪燚 陈太茂 蒋维 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第19期2313-2319,2369,共8页

为提高道床稳定性,采用离散元有限元耦合方法建立了动力稳定装置道床耦合模型。采用正交试验法,以动力稳定作业参数为研究对象,道床密实度和下沉量为评价指标,对作业参数进行了显著性与灵敏度分析。搭建了动力稳定装置试验台,验证了仿... 为提高道床稳定性,采用离散元有限元耦合方法建立了动力稳定装置道床耦合模型。采用正交试验法,以动力稳定作业参数为研究对象,道床密实度和下沉量为评价指标,对作业参数进行了显著性与灵敏度分析。搭建了动力稳定装置试验台,验证了仿真模型的合理性。仿真和试验结果显示:动力稳定作业参数对道床稳定性的显著性影响关系为激振力幅值>激振频率>垂向下压力;动力稳定装置最优作业参数为激振频率35 Hz、激振力幅值197 kN。 展开更多

关键词 动力稳定作业 正交试验 道床稳定性 离散元有限元耦合法

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关于轨道交通声屏障结构优化的仿真分析 被引量：12

19

作者 耿传智 孙维娜 张健 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期127-134,共8页

采用有限元—无限元耦合法,依据有关文献的声屏障模型进行有限元建模,验证基于有限元—无限元耦合法的Actran软件计算声屏障插入损失。在通过试验验证无声屏障时路基线路模型可靠性的基础上,进而对表面带有凸起的声屏障结构进行数值仿... 采用有限元—无限元耦合法,依据有关文献的声屏障模型进行有限元建模,验证基于有限元—无限元耦合法的Actran软件计算声屏障插入损失。在通过试验验证无声屏障时路基线路模型可靠性的基础上,进而对表面带有凸起的声屏障结构进行数值仿真计算分析;研究表面带有圆形凸起和表面带有三角形凸起的声屏障结构的扩散体宽度、间距及突出高度分别对其降噪效果的影响,并优化其各自结构参数,为设计效果达标、结构合理和外形美观的声屏障提供理论依据。 展开更多

关键词 轨道交通 噪声 有限元—无限元耦合法 声屏障结构优化

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脉冲涡流检测中系统冲激响应的快速计算 被引量：7

20

作者 幸玲玲 王恩荣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第20期147-150,共4页

应用涡流无损检测中积分方程法的理想裂缝模型以及有限元-边界元耦合法,在频域中研究了平板导体中含有理想裂缝时,其上方的磁场分布。两种不同频域方法的一致结果,证明了理想裂缝模型解的正确性。结合快速傅里叶变换方法,研究了含有裂... 应用涡流无损检测中积分方程法的理想裂缝模型以及有限元-边界元耦合法,在频域中研究了平板导体中含有理想裂缝时,其上方的磁场分布。两种不同频域方法的一致结果,证明了理想裂缝模型解的正确性。结合快速傅里叶变换方法,研究了含有裂缝的导体板上方不同检测点处的磁场单位冲激响应,计算实例表明,理想裂缝模型与快速傅里叶变换相结合是一种求解磁场时域冲激响应的快速有效方法。单位冲激响应的获得,为在时域中有效提取裂缝特征参数以及用脉冲涡流检测法识别缺陷奠定了基础。 展开更多

关键词 脉冲涡流检测 冲激响应 理想裂缝模型有限元-边界元耦合法 快速傅里叶变换

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