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液压衬套集总参数模型动态特性液-固耦合有限元分析 被引量:6
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作者 李林 曾祥坤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第17期138-142,149,共6页
以车辆底盘系统中应用最为广泛的新型隔振元件——径向型液压衬套为研究对象,采用双向液-固耦合非线性有限元分析技术辨识液压衬套动力学性能分析的集总参数模型中的主要物理参数,并结合集总参数模型和非线性有限元法计算分析了液压衬... 以车辆底盘系统中应用最为广泛的新型隔振元件——径向型液压衬套为研究对象,采用双向液-固耦合非线性有限元分析技术辨识液压衬套动力学性能分析的集总参数模型中的主要物理参数,并结合集总参数模型和非线性有限元法计算分析了液压衬套的动态特性。计算结果与实验结果及数值预测结果对比分析表明,有限元分析技术在液压衬套集总参数识别及动力学性能分析方面的可行性和准确性。对于液压阻尼特征产品设计优化,有限元技术是一种高效经济的开发手段。 展开更多
关键词 压衬套 集总参数模型 参数识别 液-固耦合有限元分析 动态特性
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套筒式永磁涡流调速器磁-热耦合有限元温度场分析
2
作者 姜盼 夏少军 +2 位作者 孙坤 陈华伟 谭佩钰 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第3期52-57,共6页
为研究套筒式永磁涡流调速器各部件温升特性对其安全性和可靠性的影响,首先,基于磁-热耦合方法对温度场进行了三维有限元分析,并建立了调速器的温度分布模型;然后,计算了不同转速差、耦合长度下调速器的涡流损耗及各部分的温度分布,揭... 为研究套筒式永磁涡流调速器各部件温升特性对其安全性和可靠性的影响,首先,基于磁-热耦合方法对温度场进行了三维有限元分析,并建立了调速器的温度分布模型;然后,计算了不同转速差、耦合长度下调速器的涡流损耗及各部分的温度分布,揭示了各结构参数对其温升特性的演变规律,并结合输出扭矩优化各参数范围,提高了调速器的安全性和可靠性;最后,开展了实验分析,验证了模型的有效性,为套筒式永磁涡流调速器的温度优化和性能预测奠定了基础。 展开更多
关键词 套筒式永磁涡流调速器 温度场 -耦合 有限元分析
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海峡场地非线性地震反应特性的流-固弱耦合分析
3
作者 王彦臻 范宏飞 +2 位作者 陈国兴 赵凯 陈炜昀 《地球物理学报》 北大核心 2025年第4期1352-1366,共15页
海洋工程的抗震设计中海水对海床地表地震动特性的影响不容忽视.采用流-固弱耦合模型模拟海水-海床的相互作用,考虑海床地形效应及沉积土异质性,以广义non-Masing本构模型描述土的非线性滞回特性,模拟了跨琼州海峡海床场地的二维非线性... 海洋工程的抗震设计中海水对海床地表地震动特性的影响不容忽视.采用流-固弱耦合模型模拟海水-海床的相互作用,考虑海床地形效应及沉积土异质性,以广义non-Masing本构模型描述土的非线性滞回特性,模拟了跨琼州海峡海床场地的二维非线性地震反应特性.海床地表的地震反应特性受海水-海床的相互作用、地形效应、复杂软弱异质性沉积土和基岩输入地震动特性的综合影响.海水的影响使海床地表峰值加速度减小和地震动有效持时缩短,且对竖向地震动的抑制作用比水平向更为显著.海水抑制高频段(2.0 Hz附近)或放大了低频段(<0.5 Hz)内水平向、竖向地震动分量引起的海床类共振现象,且这种抑制或放大作用随基岩地震动的增大而增大.海床地表规准化谱加速度β(5%阻尼比)在海床场地的基本周期(0.25~1.1 s)段附近和长周期(>1.1 s)段的谱值分别减小和增大. 展开更多
关键词 海床场地效应 琼州海峡 -耦合分析 土的非线性 地形效应
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基于固-气-液耦合的气垫船水下辐射噪声数值分析
4
作者 赵丽刚 盛瑞琨 +1 位作者 胡建辉 杨德庆 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期942-950,共9页
气垫船水下声辐射是复杂的船体结构-气垫-周围水体三类介质声振耦合过程,其声传递特性是气垫船声学分析中的难点。本文以某全垫升气垫船为研究对象,结合声固耦合有限元法与解析法,探究气垫船水下辐射噪声传递特性。通过建立固-气-液声... 气垫船水下声辐射是复杂的船体结构-气垫-周围水体三类介质声振耦合过程,其声传递特性是气垫船声学分析中的难点。本文以某全垫升气垫船为研究对象,结合声固耦合有限元法与解析法,探究气垫船水下辐射噪声传递特性。通过建立固-气-液声固耦合有限元模型,计算机械激励与垫升风机声激励,并以试验固有频率修正数值模型;通过声透射解析公式计算空气螺旋桨、燃气轮机等设备声激励辐射的水下噪声。采用距离左、右舷1 m处线上各点的总声压级作为评价指标。结果表明:气垫船水下辐射噪声为宽带噪声;有限元法计算的水下辐射噪声在低频时集中分布于气垫-周围水体耦合面附近,随着频率的升高,水下噪声增大并逐渐呈不规则干涉状分布;空气螺旋桨等声激励直接辐射水下噪声主要为近场低频噪声,在设备声激励辐射范围内声压平均占比约为40%。本文揭示的水下辐射噪声传递特性对气垫船减振降噪具有重要指导意义。 展开更多
关键词 全垫升气垫船 水下辐射噪声 --耦合 噪声传递特性
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基于热-固-声耦合的弹性壁板振动响应分析
5
作者 王凯伦 王虎寅 +1 位作者 高鹏新 瞿叶高 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期126-133,共8页
高速飞行器热防护壁板在高温、强噪声工作环境会表现出热屈曲、非线性热弹性振动等复杂动力学响应。考虑热防护壁板连接间隙接触,建立了热防护壁板热弹性动力学有限元数值模型,采用热响应与频域线性摄动分析叠加的耦合法对热防护壁板随... 高速飞行器热防护壁板在高温、强噪声工作环境会表现出热屈曲、非线性热弹性振动等复杂动力学响应。考虑热防护壁板连接间隙接触,建立了热防护壁板热弹性动力学有限元数值模型,采用热响应与频域线性摄动分析叠加的耦合法对热防护壁板随机振动响应进行了分析,研究了不同连接方法对模态分析结果和热防护壁板的热振响应性能模拟精度的影响。通过数值模型的振动模态分析,与模态测试结果对比验证了模型的准确性。随后开展约束连接、连接器连接以及面接触连接三种不同的连接方式下热防护壁板的热振响应性能研究和试验研究。研究结果表明:热防护壁板的热振响应的计算结果与试验测量结果一致,冯·米塞斯应力均方根值与试验测量值之间的最大误差为5%,随机响应与试验测量结果一致。该研究为热-固-声耦合的弹性壁板的热振响应性能分析提供了一种有效的方法,为弹性壁板的热振响应性能预测提供了有效的参考。 展开更多
关键词 热防护壁板 --耦合 热振响应 有限元分析
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固体-液固两相饱和介质耦合动力有限元分析
6
作者 陈震 赵顺波 《人民黄河》 CAS 北大核心 2012年第4期138-139,142,共3页
基于固体介质和液固两相饱和介质动力学方程,采用有限元方法模拟脉冲荷载作用下介质耦合对结构动力响应的影响,并采用黏弹性人工边界模拟地震波的远域能量逸散效应。计算结果表明:介质耦合对地震波的传播有一定的影响;黏弹性人工边界可... 基于固体介质和液固两相饱和介质动力学方程,采用有限元方法模拟脉冲荷载作用下介质耦合对结构动力响应的影响,并采用黏弹性人工边界模拟地震波的远域能量逸散效应。计算结果表明:介质耦合对地震波的传播有一定的影响;黏弹性人工边界可以削弱地震波在固定边界处产生的反射现象,较固定边界计算结果更符合实际情况。 展开更多
关键词 体介质 两相饱和介质 结构-地基动力相互作用 黏弹性人工边界 有限元分析
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液-管耦合空间管路系统振动噪声的有限元分析方法 被引量:16
7
作者 孙玉东 王锁泉 +1 位作者 刘忠族 吴有生 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期149-154,共6页
以包含设备和辅件在内、可具有分支结构的实际管路系统为研究对象,考虑内部流体介质和管路结构的相互作用,建立了液-管耦合振动噪声动力学分析的一体化有限元模型。给出了管路系统有限元模型的理论基础和典型有限元刚度矩阵单元的解析... 以包含设备和辅件在内、可具有分支结构的实际管路系统为研究对象,考虑内部流体介质和管路结构的相互作用,建立了液-管耦合振动噪声动力学分析的一体化有限元模型。给出了管路系统有限元模型的理论基础和典型有限元刚度矩阵单元的解析表达式,以及将管路隔振和消声器件阻抗试验数据引入有限元分析的转换方法。通过较为复杂的算例,分别对消声压力筒和管路挠性元件的噪声、振动衰减作用进行了研究。 展开更多
关键词 振动噪声动力学 管路系统 有限元 -耦合
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基于液—固耦合有限元仿真的液阻悬置集总参数模型动特性分析 被引量:9
8
作者 吕振华 上官文斌 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期29-37,共9页
探讨应用非线性固体有限元和液—固耦合非线性有限元仿真方法预测与识别液阻悬置集总参数模型的主要参数 (如上液室的体积刚度和等效活塞面积、惯性通道中的液体和解耦板及其附连液体的惯性系数与流量阻尼系数等 )的分析方法。在此基础... 探讨应用非线性固体有限元和液—固耦合非线性有限元仿真方法预测与识别液阻悬置集总参数模型的主要参数 (如上液室的体积刚度和等效活塞面积、惯性通道中的液体和解耦板及其附连液体的惯性系数与流量阻尼系数等 )的分析方法。在此基础上 ,利用集总参数分析模型对一种轿车用液阻悬置的动特性进行计算分析。数值预测结果与实测结果或近似解析计算结果的对比分析表明 ,基于液—固耦合有限元仿真方法的液阻悬置集总参数模型动特性分析技术是可行、有效的 ,其预测结果精度特性满足工程要求。应用这种方法 ,可以在液阻悬置的设计开发阶段较精确地预测产品的性能和进行优化设计 ,有利于提高产品设计质量。 展开更多
关键词 阻悬置 -耦合 有限元 集总参数模型 参数识别 动特性 轿车 仿真
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用于跨/超声速壁板颤振精确分析的流-固耦合有限元算法 被引量:3
9
作者 梅冠华 杨树华 +2 位作者 张家忠 孙旭 陈嘉辉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期73-83,共11页
为了精确和定量分析超声速与跨声速壁板的颤振特性,提出了一种基于有限元方法的流-固耦合算法,并用其研究了二维壁板颤振问题。首先,给出了壁板的von Kármán几何大变形运动方程,以及高速气流的欧拉控制方程。然后,采用标准有... 为了精确和定量分析超声速与跨声速壁板的颤振特性,提出了一种基于有限元方法的流-固耦合算法,并用其研究了二维壁板颤振问题。首先,给出了壁板的von Kármán几何大变形运动方程,以及高速气流的欧拉控制方程。然后,采用标准有限元方法对壁板方程进行空间离散,而对流动控制方程的离散则运用双时间步长推进的特征线分裂有限元方法,从而有效地消除了流场数值解的振荡问题。随后,采取松耦合算法实现了流体与固体间的数据传递。最后,运用所提出的算法对超声速和跨声速气流作用下壁板的气动弹性特性进行了分析,考察了归一化动压、预紧力和厚度比对系统特性的影响,并将该算法的分析结果与采用线性/非线性活塞理论和线性化势流理论的经典壁板颤振结果进行了对比,证明该算法可以在较宽广的马赫数范围内给出气动力的精确描述,尤其适合于分析跨声速气流下的壁板气动弹性响应。 展开更多
关键词 壁板颤振 -耦合 特征线分裂算法 有限元方法 气动弹性
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考虑固体域几何非线性的固液耦合系统瞬态有限元分析 被引量:6
10
作者 张建海 陈大鹏 《计算结构力学及其应用》 CSCD 1995年第4期453-461,共9页
本文基于理想可压缩流体压力传输方程及增量型TotaILagrangian列式,建立了考虑固体域几何非线性的固液耦合系统有限元方程,并开展了非线性分析工作。本文的方法可用于流体域远大于固体域,从而可仅仅研究固体域非线性... 本文基于理想可压缩流体压力传输方程及增量型TotaILagrangian列式,建立了考虑固体域几何非线性的固液耦合系统有限元方程,并开展了非线性分析工作。本文的方法可用于流体域远大于固体域,从而可仅仅研究固体域非线性响应的情况。由于流体域每个节点仅有一个未知量(压力),故流体域的计算规模得以大大减缩。同时,因为本文方法仅需对固体域进行非线性分析,故显著地简化了固液耦合非线性问题的求解工作。本文的方法亦可用于三维分析。 展开更多
关键词 有限元 耦合 几何非线性
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敞口锚固式储罐壳液耦合有限元分析 被引量:1
11
作者 王亚轩 金倬伊 +2 位作者 刘瑞有 张云峰 计静 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2011年第5期60-64,118,共5页
为获得储罐的自振特性(频率和振型),建立2 000m3敞口锚固式储罐有限元模型,分析储罐壳液耦合模态,得到储罐的前3阶储液晃动频率(0.247,0.418,0.517Hz)、壳液耦合振动频率(6.087,12.748,21.77Hz)及相应的振型,其中晃动频率与振动频率分... 为获得储罐的自振特性(频率和振型),建立2 000m3敞口锚固式储罐有限元模型,分析储罐壳液耦合模态,得到储罐的前3阶储液晃动频率(0.247,0.418,0.517Hz)、壳液耦合振动频率(6.087,12.748,21.77Hz)及相应的振型,其中晃动频率与振动频率分别与文献对比最小和最大误差分别为1.2%,4.4%和2.5%,10.6%;储液晃动和壳液振动的基本频率与立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范计算结果对比最小和最大误差分别为1.2%和2.6%;给出壳液耦合储罐的振动规律.结果表明:当储罐振动频率为0~1.000Hz时,振型包含自由液面的局部波动和储液晃动,自由液面的局部波动发生在储液晃动前;当储罐振动频率大于1.000Hz时,为壳液耦合振动,其中包含cosθ型梁式振动和周向cos nθ多波振动. 展开更多
关键词 敞口锚式储罐 耦合振动 晃动频率 振动频率 梁式振动 多波振动 有限元分析
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孔隙气压对核废物地质处置热-流-固耦合影响的有限元分析 被引量:1
12
作者 张玉军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1451-1457,共7页
为考察孔隙气体压力对高放废物地质处置中的热-流-固耦合过程的影响,借用Leiws等建立的可变形孔隙介质中非等温空气流和水流模型,在其水连续性方程中加入了温度梯度引起的水分扩散项,研制出相应的热-水-气-应力耦合弹塑性二维有限元程... 为考察孔隙气体压力对高放废物地质处置中的热-流-固耦合过程的影响,借用Leiws等建立的可变形孔隙介质中非等温空气流和水流模型,在其水连续性方程中加入了温度梯度引起的水分扩散项,研制出相应的热-水-气-应力耦合弹塑性二维有限元程序。针对一个假定的高放废物地质处置库模型,在相同的初始温度、孔隙水压力和岩体应力条件下,取3种缓冲层中的初始孔隙气体压力,通过数值模拟考察了处置库近场的主应力、饱和度、气和水的流速、温度和孔隙压力的分布与变化。结果显示,当缓冲层中的初始孔隙气压力较高时,其对围岩中应力影响较大。 展开更多
关键词 岩土力学 孔隙气压 ---应力耦合 核废物 地质处置 有限元分析
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月面手动插旗过程的离散元-有限元耦合分析
13
作者 梁绍敏 冯云田 王志华 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期666-673,688,共9页
在月球表面插入旗帜对人类探索宇宙具有重要意义.本文采用离散元G有限元耦合算法对手动插旗过程进行数值分析,首先,建立月壤的离散元模型、旗杆的有限元模型以及月壤与旗杆相互作用的离散元G有限元耦合模型;然后,对旗杆的结构进行优化... 在月球表面插入旗帜对人类探索宇宙具有重要意义.本文采用离散元G有限元耦合算法对手动插旗过程进行数值分析,首先,建立月壤的离散元模型、旗杆的有限元模型以及月壤与旗杆相互作用的离散元G有限元耦合模型;然后,对旗杆的结构进行优化设计以提高其稳固性;最后,提出三种不同的插旗方式并讨论不同插旗方式下旗杆的动力特性.研究结果表明,离散元G有限元耦合算法对月面插旗过程的模拟是有效的;底部尖锐度及稳定支架开叉角度的合理设计有利于增大旗杆的入壤深度和旗杆的稳固性;增大直接插入法中轴向力、提高敲击插入法中敲击力和敲击频率均可以增加旗杆的入壤深度;旋转插入法中旋转速度和旋转频率对插入过程影响较小.以上研究可为月面手动插旗提供有效的方案和理论参考. 展开更多
关键词 旗杆结构设计 插旗方式 入壤深度 分析 离散元-有限元耦合算法
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基于热-结构耦合的某液压动力转向器结构有限元分析
14
作者 朱茂桃 李凤 +1 位作者 樊婷 奚润 《机床与液压》 北大核心 2011年第19期106-108,112,共4页
液压助力转向器在汽车上有着广泛的应用。由于液压油长时间的流动会使转向器温度升高,将有可能影响到汽车的操稳性能。以某循环球式液压动力转向器为研究对象,采用有限元方法,建立转向器热-结构耦合分析模型并进行了求解,对比分析了有... 液压助力转向器在汽车上有着广泛的应用。由于液压油长时间的流动会使转向器温度升高,将有可能影响到汽车的操稳性能。以某循环球式液压动力转向器为研究对象,采用有限元方法,建立转向器热-结构耦合分析模型并进行了求解,对比分析了有无温度载荷时转向器各零部件刚度的变化。结果表明:温度对转向器各零部件的变形有一定影响,但不会影响到转向器的性能。 展开更多
关键词 压动力转向器 有限元分析 -结构耦合
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三向荷载作用下液固耦合平面有限元分析
15
作者 王媛 浦德明 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期55-59,共5页
根据广义平面应变问题具有所有物理量沿某一方向变化为零的特点,针对连续、各向异性两相饱和介质,在变形满足小变形、孔压流满足达西定律、有效应力原理成立的假定下,建立以增量形式的三向荷载作用下液固耦合作用的平面有限元分析方法.
关键词 耦合 三向荷载 平面应变 有限元 土体结构
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三向地震作用下水平地层液固耦合的一维有限元分析
16
作者 孙吉主 施戈亮 《工程抗震与加固改造》 2006年第5期21-24,共4页
以水平成层的饱和土体为研究对象,在变形满足小变形、孔压流满足达西定律、有效应力原理成立的假定下,建立增量形式的三向荷载作用下液固耦合作用的一维有限元动力分析方法,并用算例说明了该法的可靠性。
关键词 耦合 三向地震 一维有限元
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悬架液压衬套液固耦合有限元分析 被引量:6
17
作者 秦民 蒋永峰 +2 位作者 马天飞 刘亚川 张敏敏 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 2014年第7期5-10,共6页
液压衬套作为汽车悬架系统的重要隔振元件,其静、动特性分析和隔振性能匹配在其研究开发中具有重要意义。利用液固耦合有限元方法对液压衬套进行建模分析,通过静态和动态仿真与试验的对比验证了模型的正确性。仿真计算衬套关键参数,为... 液压衬套作为汽车悬架系统的重要隔振元件,其静、动特性分析和隔振性能匹配在其研究开发中具有重要意义。利用液固耦合有限元方法对液压衬套进行建模分析,通过静态和动态仿真与试验的对比验证了模型的正确性。仿真计算衬套关键参数,为后期的试验和参数化分析提供指导,并利用该方法对参数化分析结果进行了结构验证。 展开更多
关键词 压衬套 耦合 有限元分析
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撬装式LNG加液站管道非线性热-结构耦合有限元分析 被引量:5
18
作者 陈珑彦 鲁金忠 殷劲松 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期762-767,共6页
为分析-162℃和1.6 MPa内压下撬装式液化天然气加液站管道的应力和强度,采用UG建立几何三维模型并导入软件Ansys,分别模拟了加液、卸车和调饱和三种运行状态的温度场,然后进行非线性热-结构耦合分析,获得了整个管路的应力分布状况,同时... 为分析-162℃和1.6 MPa内压下撬装式液化天然气加液站管道的应力和强度,采用UG建立几何三维模型并导入软件Ansys,分别模拟了加液、卸车和调饱和三种运行状态的温度场,然后进行非线性热-结构耦合分析,获得了整个管路的应力分布状况,同时确定最大应力位置并进行强度校核,并通过强度试验验证有限元法的可行性。结果表明各工况下管道应力符合极限应力要求,低温是产生管道应力的主要因素,法兰端面会出现应力集中。 展开更多
关键词 管道系统 有限元 温度场 -结构耦合分析 应力
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液化场地桩-土-结构动力相互作用的有限元分析 被引量:41
19
作者 黄雨 八嶋厚 张锋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期646-651,共6页
基于Biot两相饱和多孔介质动力耦合理论,采用有效应力方法对液化场地桩基础的地震反应进行了三维有限元分析。在饱和液化砂土的循环塑性模拟中,采用了超固结边界面、Armstrong-Frederick型非线性运动硬化准则和非关联流动准则来描述动... 基于Biot两相饱和多孔介质动力耦合理论,采用有效应力方法对液化场地桩基础的地震反应进行了三维有限元分析。在饱和液化砂土的循环塑性模拟中,采用了超固结边界面、Armstrong-Frederick型非线性运动硬化准则和非关联流动准则来描述动荷载作用下砂土的循环活动性以及液化强度等特性。对于桩的动力本构行为,则采用了可以考虑体积效应和轴向力影响的梁—柱单元来模拟。以某城市高架桥的实际工程为例,应用该方法对地基液化时桩—土—结构的动力相互作用进行了计算分析,并得到了一些有用的结论。 展开更多
关键词 地震 --结构动力相互作用 本构模型 动力耦合分析 有限元
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软粘土地基弹-粘塑性比奥固结理论的有限元分析 被引量:11
20
作者 周刚 傅少君 侯建国 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2004年第1期18-21,25,共5页
建立了弹 粘塑性比奥固结有限元模型,采用8结点等参单元耦合4结点等参单元的复合单元形式来模拟土体的变形与土体中孔隙水压力消散的耦合效应;并考虑了固结计算时步与粘塑性时步的耦合,以保证程序计算的稳定性与精度。通过程序对实例的... 建立了弹 粘塑性比奥固结有限元模型,采用8结点等参单元耦合4结点等参单元的复合单元形式来模拟土体的变形与土体中孔隙水压力消散的耦合效应;并考虑了固结计算时步与粘塑性时步的耦合,以保证程序计算的稳定性与精度。通过程序对实例的计算分析,验证了该程序的可靠性。 展开更多
关键词 -粘塑性 有限元分析 耦合
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