广义有限元方法研究进展 被引量：19

1

作者 李录贤 刘书静 +2 位作者 张慧华 陈方方 王铁军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期96-108,共13页

广义有限元方法是常规有限元方法在思想上的延伸,它基于单位分解方法,通过在结点处引入广义自由度,对结点自由度进行再次插值,从而提高有限元方法的逼近精度,或满足对特定问题的特殊逼近要求。基于广义有限元方法对单元形状函数构造理... 广义有限元方法是常规有限元方法在思想上的延伸,它基于单位分解方法,通过在结点处引入广义自由度,对结点自由度进行再次插值,从而提高有限元方法的逼近精度,或满足对特定问题的特殊逼近要求。基于广义有限元方法对单元形状函数构造理论的深入研究,具有任意内部特征(空洞、夹杂、裂纹等)及外部特征(凹角、角点、棱边等)的复杂问题,都将在简单、且与区域无关的有限元网格上加以求解。本文主要介绍广义有限元方法的基本思想、主要特征及对重要细节的处理策略,包括线性相关性的处理、局部逼近函数的获取、区域上的数值积分技术以及边界条件的处理。与扩展有限元方法和有限覆盖方法比较,分析它们各自的特点。综述广义有限元方法的研究现状、应用,展望广义有限元方法的未来发展。 展开更多

关键词 常规有限元方法(CFEM) 单位分解法(PUM) 广义有限元方法(GFEM) 扩展有限元方法(XFEM) 有限覆盖方法(fcm)

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盾构施工工艺诱发地表沉降规律浅析 被引量：65

2

作者 朱才辉 李宁 +1 位作者 柳厚祥 张志强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期158-164,共7页

在研究盾构施工工艺诱发地层沉降规律时,对施工工艺变化引起地表沉降的量化分析成果相对较少。将盾构工艺分为注浆填充率β、支护压力比λ和偏心率κ等3个主要因素,将其引入到Rowe等人提出的"间隙参数"的公式中,利用Loganatha... 在研究盾构施工工艺诱发地层沉降规律时,对施工工艺变化引起地表沉降的量化分析成果相对较少。将盾构工艺分为注浆填充率β、支护压力比λ和偏心率κ等3个主要因素,将其引入到Rowe等人提出的"间隙参数"的公式中,利用Loganathan等人提出的地表沉降预测解析公式,对上述3个工艺参数的变化对地表沉降的影响进行量化分析;同时以间隙参数为前提,对前人提出的等代层厚度参数取值进一步探讨,为复杂的盾构施工工艺的数值模拟提供计算依据。通过对西安地铁2号线试验段地表沉降实测资料进行反演,分析结果认为,提出来的间隙参数计算方法及修正等代层模型能较为真实地反应施工工艺水平,能够为盾构施工地面沉降控制提供一定的参考。 展开更多

关键词 地表沉降 盾构施工工艺 间隙参数 等代层 有限元方法

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高速大功率电主轴的油水热交换系统设计 被引量：7

3

作者 马平 白钊 +1 位作者 李锻能 张伯霖 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2004年第6期15-16,19,共3页

高速电主轴是实现高速加工的首要关键技术 ,文章对电主轴的电机基本结构和发热特性进行了分析 ,并设计出对电机定子进行循环冷却的油水热交换系统 ,通过有限元分析结果表明油水热交换系统能较好地解决电机定子的散热问题。

关键词 高速加工 电主轴 电机 油水热交换系统 有限元 设计 机床

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有限包络圆族的快速生成方法及其在二维布局优化中的应用 被引量：7

4

作者 张桥 张卫红 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期617-625,共9页

为了有效地实施有限包络圆族方法(FCM),大幅度减少包络圆数目,达到一圆多用、圆尽其用的目的,提出3种FCM自动化建模方法:二分法、三步划分法和带间隙的改进三步划分法.二分法利用组件各边长度和设置的容差大小得到该边的候选包络圆,若... 为了有效地实施有限包络圆族方法(FCM),大幅度减少包络圆数目,达到一圆多用、圆尽其用的目的,提出3种FCM自动化建模方法:二分法、三步划分法和带间隙的改进三步划分法.二分法利用组件各边长度和设置的容差大小得到该边的候选包络圆,若该圆不满足组件所有边的容差要求,则将该边不断地对分,直至所得到的包络圆满足各边的容差要求;三步划分法和带间隙的改进三步划分法则以组件区域为划分对象,依次对组件多边形凸顶角、凸扇形区和多边形各边剩余线段划分包络圆,且带间隙的改进三步划分法则允许包络圆在组件边界上以适当的间隙分布.最后通过算例表明,三步划分法和带间隙的改进三步划分法能用尽量少的包络圆逼近二维组件,在组件装填布局优化设计中明显提高了组件装填布局优化效率. 展开更多

关键词 有限包络圆族方法 干涉判断 组件装填布局优化设计

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用链杆法求解中厚度地基上圆板 被引量：11

5

作者 张子明 郑国芳 宋智通 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期189-193,共5页

给出了环形均匀荷载作用下刚性下卧层上中厚度地基的沉陷系数和圆板挠度计算公式,使得一般中厚度地基上圆板的计算简单易行。用链杆法求解中厚度地基上圆板,大大地减小了求解问题的规模,计算效率显著提高。文中算例说明,半空间地基和文... 给出了环形均匀荷载作用下刚性下卧层上中厚度地基的沉陷系数和圆板挠度计算公式,使得一般中厚度地基上圆板的计算简单易行。用链杆法求解中厚度地基上圆板,大大地减小了求解问题的规模,计算效率显著提高。文中算例说明,半空间地基和文克勒地基都是中厚度地基的特殊情况。 展开更多

关键词 圆板 中厚度地基 荷载 沉陷系数 链杆法 弹性地基

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龙井水库大坝的渗流和稳定分析 被引量：6

6

作者 郭家朋 余金煌 +1 位作者 董育烦 邓成发 《工程地质学报》 CSCD 2007年第6期802-805,795,共5页

本文以龙井水库大坝为例,运用有限单元法对粘土心墙坝的渗流进行分析计算,同时运用瑞典圆弧滑动法和简化Bishop法对粘土心墙坝的坝体稳定进行分析计算,在此基础上对水库大坝进行了渗流安全评价和稳定性安全评价。

关键词 粘土心墙坝 渗流 抗滑稳定 瑞典条分法 有限单元法

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基于高弯曲强度的齿轮过渡曲线分析 被引量：9

7

作者 王丽萍 徐颖强 崔艳梅 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期445-449,共5页

齿根过渡曲线是影响齿轮弯曲强度的重要因素。为了提高齿轮弯曲强度,延长齿轮的工作寿命,从齿轮根部过渡曲线的加工刀具设计入手,分别考虑圆角刀顶、单圆弧刀顶、双圆弧刀顶,建立齿轮过渡曲线成形方程,确定齿轮根部强度敏感部位和应力... 齿根过渡曲线是影响齿轮弯曲强度的重要因素。为了提高齿轮弯曲强度,延长齿轮的工作寿命,从齿轮根部过渡曲线的加工刀具设计入手,分别考虑圆角刀顶、单圆弧刀顶、双圆弧刀顶,建立齿轮过渡曲线成形方程,确定齿轮根部强度敏感部位和应力集中系数的关系模型,探究齿轮不同过渡曲线对齿轮弯曲强度的影响,用有限元法对理论分析计算的结果进行验证。研究表明:使用双圆弧刀顶的刀具加工出的齿轮,其齿根弯曲强度比普通齿轮的齿根弯曲强度有很大提高,为高弯曲强度齿轮设计提供理论依据。 展开更多

关键词 过渡曲线 弯曲强度 双圆弧刀顶 有限元法

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同轴度误差最小包容圆有限元后处理算法 被引量：6

8

作者 郑翔 阮志强 +1 位作者 夏卫明 何小元 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1156-1160,共5页

针对工作状态下机械零部件同轴度误差数据采集难的特点,结合有限元后处理,提出了一种通过求解一组投影圆心坐标的最小包容圆(最小外接圆)来实现分析同轴度误差的计算方法.将轴套分为n段,将每段内边界变形后的节点坐标向同一平面投影,采... 针对工作状态下机械零部件同轴度误差数据采集难的特点,结合有限元后处理,提出了一种通过求解一组投影圆心坐标的最小包容圆(最小外接圆)来实现分析同轴度误差的计算方法.将轴套分为n段,将每段内边界变形后的节点坐标向同一平面投影,采用最小二乘法拟合成圆,即可获得n个圆心坐标.为求这平面点列(n个有限点)的最小包容圆,将问题转化为非线性约束最优化问题,通过分区优化搜索算法求解目标.同时采用了遗传算法来验证,两者计算结果一致. 展开更多

关键词 最小包容圆 同轴度误差 汽缸套 遗传算法 有限元

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纵向振子激励源面积对圆盘振动特性的影响 被引量：4

9

作者 李伟 贺西平 张勇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第3期404-406,411,共4页

纵振换能器与薄圆盘组成的复合系统在实际中有诸多应用。笔者利用有限元法,研究了不同激励面积的纵振换能器激励薄圆盘中心,该激励源频率与圆盘弯曲振动基频相等时,在产生的弯振模式中,激励源面积大小对该圆盘节圆位置的影响。结果表明... 纵振换能器与薄圆盘组成的复合系统在实际中有诸多应用。笔者利用有限元法,研究了不同激励面积的纵振换能器激励薄圆盘中心,该激励源频率与圆盘弯曲振动基频相等时,在产生的弯振模式中,激励源面积大小对该圆盘节圆位置的影响。结果表明:激励源面积保持不变时,频率越高的弯振模式,节圆半径越大;对同一纵振激励源面积,振动系统有多个振动模式,纵振激励源面积在一定大小范围内,该振动系统存在一个与纵振换能器频率相近的纵弯共振模式。在纵弯共振模式下,随着激励源面积的增大,节圆半径减小,最终消失,进一步计算发现该节圆的消失与激励源面积和圆盘面积的比值有关。实验与理论计算基本吻合。 展开更多

关键词 共振模式 节圆 弯曲振动 有限元方法

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圆环式径向换能器声压分布及其指向性 被引量：5

10

作者 吴曙光 成联柄 +1 位作者 张岩岩 黄亚飞 《声学技术》 CSCD 北大核心 2016年第6期589-595,共7页

根据圆环式径向换能器的对称性,定性分析了其声压分布性质,提出将辐射面镶在无限幕上并向辐射面的外法线所在的半空间辐射声场的分析模型;根据惠更斯原理,推导了圆环式径向换能器辐射声场远场区的声压分布以及指向性函数;通过MATLAB绘... 根据圆环式径向换能器的对称性,定性分析了其声压分布性质,提出将辐射面镶在无限幕上并向辐射面的外法线所在的半空间辐射声场的分析模型;根据惠更斯原理,推导了圆环式径向换能器辐射声场远场区的声压分布以及指向性函数;通过MATLAB绘制指向性函数曲线,研究换能器的有效工作段长度、外径以及辐射频率对其指向性的影响。结果表明,当换能器的尺寸一定时,辐射频率增大,指向性增强;当换能器的辐射频率和外径一定时,换能器的有效工作段长度增大,指向性增强;当换能器的辐射频率和有效工作段长度一定时,外径对声场指向性的影响不大。结合有限元分析软件COMSOL Multiphysics,仿真声波在混凝土中的传播,进一步验证了以上结论。 展开更多

关键词 圆环式径向换能器 惠更斯原理 指向性 辐射频率 有限元法

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冷冻外科连续冻融循环理论研究 被引量：1

11

作者 张洁 孙恒 +2 位作者 徐烈 季建刚 华泽钊 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期59-62,共4页

冷冻外科实践证明 ,组织经历连续冻 -融循环后治疗效果确切 ,并且比单一冻融过程疗效有所提高。在焓法理论基础上 ,通过应用有限元数值分析方法对模拟生物组织中连续两次冻融循环过程进行理论分析。研究了连续冻融循环过程中 ,组织中温... 冷冻外科实践证明 ,组织经历连续冻 -融循环后治疗效果确切 ,并且比单一冻融过程疗效有所提高。在焓法理论基础上 ,通过应用有限元数值分析方法对模拟生物组织中连续两次冻融循环过程进行理论分析。研究了连续冻融循环过程中 ,组织中温度场、冰球生长和温度梯度场的变化规律。结果表明 ,实施连续冻融循环 ,组织中冰球反复冻融、温度和温度梯度波动明显 ,这些因素均为疗效提高的热力学机理。这些分析可以为从组织学、生物力学和生化理论角度进一步分析连续冻融损伤机理提供热力学依据。 展开更多

关键词 冷冻外科 连续冻融循环理论 焓法理论 温度场 冰球 温度梯度场 组织学 生物力学 生化理论

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深基坑圆形支护结构分析 被引量：12

12

作者 李凡 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B11期1522-1524,共3页

某热轧带钢工程旋流沉淀池基坑深39.3 m,采用圆形地下连续墙作为支护结构,介绍了该地下连续墙设计方案,利用三维有限元对其受力和变形进行了分析。计算表明:分层逆作法施工内衬墙对地下连续墙的变形影响很大,没有内衬墙时地下连续墙变... 某热轧带钢工程旋流沉淀池基坑深39.3 m,采用圆形地下连续墙作为支护结构,介绍了该地下连续墙设计方案,利用三维有限元对其受力和变形进行了分析。计算表明:分层逆作法施工内衬墙对地下连续墙的变形影响很大,没有内衬墙时地下连续墙变形增加一倍。分析表明:双向承压加直线段成承弯假设计算环向压力偏于安全。 展开更多

关键词 基坑工程 圆形地下连续墙 内衬墙 有限元分析

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热超声倒装键合环状界面的形成 被引量：2

13

作者 王福亮 韩雷 钟掘 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期65-68,72,共5页

采用压力约束模式夹持倒装芯片,实现了热超声倒装键合,观察到环状的键合界面微观形貌,脊状撕裂棱以及表皮层碎片。采用有限元方法计算了键合界面应力、应力场的大小和分布在热超声倒装键合过程中的变化,从应力的角度揭示了环状界面的形... 采用压力约束模式夹持倒装芯片,实现了热超声倒装键合,观察到环状的键合界面微观形貌,脊状撕裂棱以及表皮层碎片。采用有限元方法计算了键合界面应力、应力场的大小和分布在热超声倒装键合过程中的变化,从应力的角度揭示了环状界面的形成机理。研究结果表明,应力分布显示接触面边沿较其它位置更有利于去除表皮层、更有利于原子扩散形成键合强度,是形成环状界面的重要原因;振动的加载过程改变了应力和应力场的分布,使得应力分布进一步集中在振动位移决定的键合界面边沿位置,促进了环状界面的形成。 展开更多

关键词 热超声倒装键合 压力约束模式 环状界面 有限元方法

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盾构法隧道的位移反分析及其工程应用 被引量：10

14

作者 张云 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期334-341,共8页

在盾构法隧道中将衬砌周围由于盾尾空隙的闭合、注浆充填作用和盾构推进对周围地层的扰动等形成的特殊圈层概化为具有平均意义的等代层 ,其参数一般可根据土质条件选取 ,但不易准确 .在有实测地层位移资料时 ,用位移反分析法可较准确地... 在盾构法隧道中将衬砌周围由于盾尾空隙的闭合、注浆充填作用和盾构推进对周围地层的扰动等形成的特殊圈层概化为具有平均意义的等代层 ,其参数一般可根据土质条件选取 ,但不易准确 .在有实测地层位移资料时 ,用位移反分析法可较准确地获取等代层的参数 .根据盾构法隧道的施工特点 ,选择等代层的厚度和弹性模量作为反分析参数 ,这样既简化了反分析的过程 ,又使反分析结果的意义更为明确 ,实例分析表明 ,本文所采用的直接反分析方法是有效的、可靠的 ,反分析所获得的等代层参数可较好地用于模拟盾构法隧道施工时地层位移随开挖面推进的动态变化 . 展开更多

关键词 盾构法隧道 位移反分析 三维有限元 等代层 地层位移

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大功率高速电主轴电动机冷却系统的设计 被引量：2

15

作者 应一帜 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2010年第1期132-134,共3页

通过对电主轴发热特性的分析,设计了油水热交换系统,并对电主轴内部结构进行了改进。最后运用有限元技术对高速空运转条件下的电主轴进行热态分析,分析结果表明散热效果明显。

关键词 电主轴 结构设计 热交换 有限元

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有限包络圆族法的排样应用及包络完整性研究

16

作者 杨静 周惠群 寇伟光 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第7期1179-1182,1186,共5页

针对排样应用中有限包络圆族法出现的包络不完整问题,提出一种基于多边形三角剖分的修复法,对现有包络圆自动生成法进行补充。该修复法将复杂形状组件剖分为三角形组合,然后对剖分三角形进行包络完整性判断与修复,保证了组件多边形的整... 针对排样应用中有限包络圆族法出现的包络不完整问题,提出一种基于多边形三角剖分的修复法,对现有包络圆自动生成法进行补充。该修复法将复杂形状组件剖分为三角形组合,然后对剖分三角形进行包络完整性判断与修复,保证了组件多边形的整个面积区域实现完全包络。算例验证表明,三角剖分修复法不仅只产生少量的补充圆族,而且编程运算复杂度低,为有限包络圆族法排样应用的快速、准确实现提供了保障。 展开更多

关键词 有限包络圆族法(fcm法) 包络完整性 三角剖分修复法 排样准确性

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基于多边形最佳平方逼近形式的边坡稳定上限有限元法

17

作者 何玉红 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2015年第8期84-88,共5页

边坡的极限分析上限法具有较严谨的理论基础和物理意义,且可以在得到安全系数的同时找到最危险的临界失稳速度场,因此具有较广阔的应用前景。针对目前上限有限元法中被广泛采用的外切多边形逼近摩尔库伦屈服圆所带来的收敛速度慢的缺点... 边坡的极限分析上限法具有较严谨的理论基础和物理意义,且可以在得到安全系数的同时找到最危险的临界失稳速度场,因此具有较广阔的应用前景。针对目前上限有限元法中被广泛采用的外切多边形逼近摩尔库伦屈服圆所带来的收敛速度慢的缺点,放松边坡内任一点需严格满足上限性质的要求,将多边形采用最佳平方逼近的形式逼近屈服圆,并系统地推导出了最佳平方逼近形式的上限有限元法的整个计算模型。算例表明:该方法不仅继承了外接多边形从上方逼近解析解的优点,而且采用较少的多边形边数即可得到较为精确的结果,收敛速度大大提高。 展开更多

关键词 极限分析 上限有限元法 摩尔库伦屈服圆 多边形最佳平方逼近 解析解 边坡稳定

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固支单孔圆板的有限元分析 被引量：2

18

作者 刘玮 杨强 张根全 《太原理工大学学报》 CAS 1998年第2期217-220,共4页

应用八节点厚板等参元，分析了受均布载荷的固支单孔圆板的弯曲，主要计算了不同孔径下自由边挠度和固支边弯矩。

关键词 圆板 固支边界 有限元 弯曲

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基于有限包络圆的光电平台传感器布局设计 被引量：2

19

作者 刘虎 朱镭 +3 位作者 高瑜 田杰 段文博 赵玮 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期857-862,共6页

为保证光电平台视轴稳定精度,在装配阶段需要通过配平来最小化其静不平衡力矩。为降低某两轴四框架形式机载光电平台的静不平衡力矩,建立了一种多传感器布局优化设计方法。以各传感器的布局位置为变量,基于有限包络圆方法实现各传感器... 为保证光电平台视轴稳定精度,在装配阶段需要通过配平来最小化其静不平衡力矩。为降低某两轴四框架形式机载光电平台的静不平衡力矩,建立了一种多传感器布局优化设计方法。以各传感器的布局位置为变量,基于有限包络圆方法实现各传感器间的不干涉约束,快速得到具有较小静不平衡力矩的传感器布局方案。该方法成功将某光电平台关于内方位、内俯仰运动轴系的静不平衡力矩分别降低了45%和68%,有效降低了配平质量,提高了光电平台性能。 展开更多

关键词 传感器布局优化设计 有限包络圆 光电平台 静不平衡力矩

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挡土墙动力反应及稳定分析 被引量：1

20

作者 范云 卢盛松 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1990年第4期32-39,共8页

本文应用动力非线性有限单元法研究了挡土墙动土压力问题,得出了挡土墙动土压力分布随振动强度、时间、振型和频率等变化的结论.根据分析所得的动、静应力分量,采用有限元与圆弧滑动法相结合的有限元一圆弧法,分析了挡土墙的抗滑稳定性... 本文应用动力非线性有限单元法研究了挡土墙动土压力问题,得出了挡土墙动土压力分布随振动强度、时间、振型和频率等变化的结论.根据分析所得的动、静应力分量,采用有限元与圆弧滑动法相结合的有限元一圆弧法,分析了挡土墙的抗滑稳定性.由此提出挡土墙的抗震设计应以动力稳定分析为主要依据.文中分别就几种不同墙高和基土厚度的算例进行了相应的稳定计算.同时指出了拟静力法的不足之处. 展开更多

关键词 挡土墙 动力反应 稳定分析 抗震

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