1、互联网对高校的思想政治工作影响及对策互联网对高校思想政治工作影响及对策 检索范围:中国学术期刊全文数据库、万方数据资源检索策略:工程力学or稳定性or有限元or无限元or弹塑性or粗糙元时间限制:2005年1月至7月检索结果: 轴压比对方钢管混凝土框架延性影响的有限元分析关键词:工程力学;轴压比;方钢管混凝土;框架;延性;有限元 采用空间六面体八节点等参单元进行有限元分析。实际建模过程中,在钢与混凝土之间设置了一层厚度近似为零的空间六面体单元作为粘结单元,用以模拟钢和混凝土之间的粘结滑移,并编写了有限元程序进行计算。为验证所提出的方钢管混凝土框架非线性有限元模型,对低周反复荷载作用下方钢管混凝
2、土框架结构的抗震性能试验进行了有限元分析。图6为试验测得的方钢管混凝土框架在低周反复荷载作用下的顶层P-?滞回曲线和非线性有限元分析计算所得的P-?滞回曲线。其中实线为理论计算值,虚线为试验值。可见两者吻合较好,证明所建立的有限元分析模型较为准确。 结论: 1建立了方钢管混凝土框架结构的非线性有限元分析模型。通过与低周反复荷载作用下的方钢管混凝土框架抗震性能试验结果的对比可见该模型计算结果较为精确,可以应用于方钢管混凝土框架的延性分析中。 2通过对方钢管混凝土框架在低周反复荷载作用下的滞回性能的有限元分析可以得出:方钢管混凝土框架的滞回曲线较为饱满,具有较好的延性和抗震性能。 3通过对不同轴压
3、比作用下的方钢管混凝土框架的延性分析可以看出:框架在轴压比为0时的延性最好,随着边柱和中柱的轴压比增大,框架的延性降低。 摘自吉林大学学报工学版2005年第1期块体理论在低地应力区地下洞室围岩稳定性评价中的应用关键词:低地应力区;地下洞室;围岩稳定性评价;块体理论 结论: 1福建地区残积土具有孔隙比大,承载力高但结构性强,受扰动后强度降低快的特点。其承载力特征值可应用与实际受力状态基本一致的原状土的固结快剪指标的平均值,采用p1.4临塑荷载公式进行计算,也可利用原位实测标贯击数,根据国标GB50021-94规范表5.9.6中标贯击数与地基土承载力的对应关系换算。 2当应用Vesic地基极限承载
4、力公式计算残积土的承载力特征值时,安全系数K可取2.03.0;当采用Terzaghi地基极限承载力公式计算地基土承载力特征值时,安全系数可取3.03.5。地基土的力学指标可取原状土的固结快剪指标的平均值,土层强度越高,安全系数取值可越大。 3本文统计平板载荷试验确定的变形模量Eo的实测值是室内试验压缩模量Es的1.113.41倍,与弹性理论公式计算的Eo、Es的关系结果相反。Eo与标贯击数具有一定的线性关系,可通过标贯击数进行换算。采用基于载荷试验得到的地基土变形模量Eo值,应用叶果洛夫沉降计算公式计算建筑于残积土地基上的建筑物沉降将更符合实际。 摘自工程勘察2005年第1期 平头压痕试验确定
5、薄膜弹塑性参数的研究关键词:平头压痕;有限元;屈服强度;硬化模量 本文研究用平头压痕试验确定薄膜-基体材料中薄膜材料弹塑性参数的可行性,重点研究了薄膜材料的屈服强度和硬化模量的确定方法。利用有限元FEM进行了模拟计算,给出了平头压痕下典型的等应力分布,以及载荷-压入深度的曲线。通过对平头压痕下载荷-压入深度曲线的分析研究,可以得到结论:通过平头压痕试验可以确定薄膜的屈服强度和薄膜的硬化模量。 摘自材料科学与工程学报2005年第1期 二维单一粗糙元对边界层转捩影响的实验关键词:粗糙元;转捩;T-S波 在风洞中对水平光滑平板以及加有粗糙元平板的边界层转捩进行了测量与研究,比较了不同情况下平板边界层
6、内由振动梁激励生成的T-S波沿流向和法向强度的分布规律,得到了相应的振型、增长曲线以及中性曲线。实验中发现与光滑平板边界层的下端开放式的拇指型中性曲线相比较,有粗糙元平板的中性曲线为封闭式的环形曲线,随着粗糙元高度的进一步增加中性曲线收缩为更小的闭合环。粗糙元使得下游的流动产生了分离,但在光滑圆柱型二维粗糙元k/0.85和k/1.2的情况下流动仍然保持层流流动,而且某一频率范围内的T-S波并不会因为粗糙元的存在而消失,在法向分布和流向增长规律上不会发生根本性变化。但在有粗糙元的平板边界层内,中性曲线由开放形式转变为封闭的环形,并且环形大小随着粗糙元高度的增加而减小。粗糙元对于某一频率以下的T-
7、S波具有抑制其发展的作用,而且在流向上使层流提前向湍流转变,对转捩具有促进作用。 摘自北京大学学报自然科学版2005年第1期 平面裂纹应力强度因子的半解析有限元法关键词:平面裂纹;应力强度因子;哈密顿体系;网格;半解析有限元法 利用弹性平面扇形域哈密顿体系的方程,通过分离变量法及共轭辛本征函数向量展开法,推导了一个圆形奇异解析单元列式,该单元能准确地描述平面裂纹尖端场。将该解析元与有限元相结合,构成半解析的有限元法,可求解任意几何形状和载荷的平面裂纹应力强度因子及扩展问题。对典型算例的计算结果表明本文方法简单有效,具有令人满意的精度。 半解析有限元法计算模型: 如图1所示的环形扇形域,在哈密顿
8、体系下有如下形式的变分原理。其中u,v分别为径向与周向位移,组成位移向量qu,vT ; Sr rr , Sr rr ,组成相应的对偶应力向量pSr , SrT ;lnr 。 当 并且 R1 0 时,扇形域问题就变成裂纹问题。在对称受力条件下,为型裂纹问题;在对称条件下,则为型裂纹问题;而在一般情况下,则为+复合型裂纹。本文下面给出了这三种情况下的平面弹性裂纹解析元列式。考虑对称性,可仅取一半区域0 。如图2所示,结构裂纹尖端的圆形域可处理为整体结构中的一个超级单元以下简称弹性裂纹解析元,结构的其它部分可用普通有限单元处理,这样就构成了半解析的有限元法。 摘自工程力学2005年第1期 钢管混凝土
9、短柱力学性能研究?理论分析关键词:钢管混凝土柱;力学性能;应力-应变关系;组合弹性模量;弹塑性分析 根据国内外进行的不同围压下不同混凝土强度等级C20C130三轴试验研究,建立了混凝土三轴强度准则、峰值应变准则和应力-应变全曲线,并且与混凝土单轴受压强度、峰值应变、应力-应变全曲线相协调。基于给定的混凝土和钢材三轴本构模型及相应假定的混凝土和钢材泊松比,应用连续介质力学对钢管混凝土短柱进行弹塑性分析,建立了钢管混凝土组合材料的组合弹性模量理论计算公式和应力-应变关系全曲线的理论表达式,其计算结果与试验结果吻合良好。研究成果可供钢管混凝土柱的非线性有限元全过程分析参考。 根据国内外进行的不同围压
10、下不同强度混凝土C20C130三轴试验研究,以及基于给定的混凝。土和钢材三轴本构模型及相应假定的混凝土和钢材泊松比,应用连续介质力学对钢管混凝土短柱进行弹塑性分析,得到下列结论: 1 基于试验结果,建立了等围压下混凝土三轴强度准则、峰值应变准则和应力-应变全曲线,其计算结果与试验结果吻合较好,并且与混凝土单轴受压强度、峰值应变、应力-应变全曲线计算公式相协调。 2 钢管与混凝土组合作用对其组合弹性模量的影响可以忽略不计。 3 通过理论分析,建立了钢管混凝土短柱组合弹性模量计算公式和钢管混凝土组合材料应力-应变关系曲线统一理论计算公式,其计算精度满足工程要求。 4 本文计算结果与试验结果能较好地
11、反映试验规律,为进行钢管混凝土柱的非线性有限元全过程分析创造了良好的条件。 摘自工程力学2005年第1期 夹芯圆柱壳稳定性优化关键词:稳定性;夹芯圆柱壳;优化设计;参数化建模;承载效率 参数化建模与优化: 以含空心材料芯体的圆柱壳结构为基本形式,以壳体外径、壁厚、高度等几何参数、壳体材料性质、芯体材料相对密度为参数,通过PATRAN提供的PCL程序开发语言实现结构有限元参数化建模。 首先,我们通过PCL建立几何模型,并对几何模型进行参数化网格自动剖分,自动加载载荷边界条件,并建立参数化材料属性模型,把芯材的弹性模量作为材料间接设计变量。通过芯体材料的相对密度和弹性模量的函数关系,把芯体材料的相
12、对密度作为优化设计的直接变量,并嵌入到参数化模型程序中,建立以圆柱壳厚度和芯体材料相对密度为设计变量的结构和材料一体化的参数化分析模型,最后建立参数化载荷边界条件模型和NASTRAN分析的提交转换模块程序。当 NASTRAN 分析完成之后,需要读入结果,并提取计算的结果。本文利用 PCL 开发了针对NASTRAN 的计算结果的特征值提取和输出函数,并把计算结构承载和结构承载效率的功能内嵌到程序平台中去。基于敏度信息的求解方法具有收敛快的优点,但对于稳定性分析这类具有高度非线性性质的特征值问题,其敏度计算非常困难。为此,选用不依赖于敏度信息的直接法求解优化问题是合理的。本文选用简单易行的复形优化
13、法,利用 PCL语言编制求解约束条件下n维极值的复形法程序,通过PCL 语言和前面介绍的参数化建模和分析程序集成,完成集参数化建模,有限元分析和优化设计于一体的软件平台,并对基于稳定性分析的夹芯圆柱壳材料和结构优化问题进行求解。 结论: 空心薄壳圆柱壳结构在轴压载荷作用下容易失稳,结构效率低,适当增加板壳的厚度,不但提高抗屈曲能力,而且也提高了结构承载效率。提高板壳厚度到一定限度后,进一步增加壳体厚度会提高结构的失稳荷载,但会降低承载效率。利用泡沫状材料填充薄壁圆柱壳结构可以提高圆柱壳的结构抗屈曲承载能力和承载效率。通过优化壳体壁厚和芯体材料的相对密度,能够改善结构的承载能力和承载效率。 摘自
14、工程力学2005年01期 圆弧拱平面内弯曲失稳一般理论关键词:拱;稳定性;非线性分析;应力;屈曲 本文由平截面假定出发,引用有限变形下的应变位移关系,由虚功方程推导出了圆拱的平面内的非线性平衡方程。推导中完整地考虑了横向应力和剪应力的二阶效应,没有忽略任何的非线性项。并给出了工字型单轴对称截面拱的横向应力和剪应力的非线性功的显式。 利用拱微段线性平衡方程,求出拱的内力分布,对非线性方程做了线性化近似,得到的方程更为简化,但也引入了一定的近似。得到的方程可以作为非线性问题的线性化近似,可以用于求解屈曲问题和非线性不是特别严重的拱的失稳问题拱矢高比大于等于 1:10。 本文研究表明,忽略横向应力的
15、非线性影响会导致总势能表达式中的某些项不能抵消掉,导致不正确的结果。 本文由拱的非线性平衡方程入手,推导了屈曲方程,对以前的研究者的研究做了对比,指出了他们之间的出现差异的原因。 文中求得了两端铰接圆拱在匀布径向力作用下的线性解析解。结果表明,当拱的圆心角的一半(拱圆心角的一半)/8时拱的矢高比大于1:10时,假设拱内只有拱轴力有比较好的近似。当圆心角更小时,拱以截面弯曲抵抗荷载的比例增加较快,拱的非线性效应会增加。 本文对两端铰接的圆拱在匀布径向力作用下的反对称屈曲做了深入的分析。推导了可以考虑屈曲前的内力和变形影响的稳定方程。对以下三种情况,分别采用和不采用中面不可伸长假定,求出了反对称的
16、屈曲荷载,并进行了比较: 1 在假定拱内只有轴力,忽略其他内力,忽略屈曲前变形的影响; 2 假定拱的内力可由线性解得到,但忽略屈曲前变形的影响。 3 假定拱的内力可由线性解得到,同时考虑屈曲前变形的影响。 结果表明: 1 拱的屈曲荷载不只与 有关还与 有着很大的关系。 2 屈曲前变形对 较小及圆心角较小的拱的稳定承载力的影响较大。 3 中面不可伸长的假定导致了目前拱的临界荷载在无量纲后与长细比无关,只与圆心角有关。 摘自工程力学 2005年01期 三维弹性体移动接触边界元法的一类新方案关键词:边界元法;弹性接触;移动接触;协调离散;三维问题 方案: 本方案假设移动方向已知,在可能接触区划分单元
17、时应沿着移动方向将该区域划分成大小相等的直角三角形,这样在移动过程中三角形单元的角节点始终沿着单元直角边移动,如图 1 所示。每个三角形单元的三个角点为固定节点,在图 1 中用实心点表示。此外在每个单元的三条边上还分别有一个可动节点,图中用空心点表示。 在移动过程中,只有当物体 I 上的一个单元恰好与物体 II 上的一个单元重合的情况下,两个单元的固定节点才能恰好接触。一般情况下,当物体 I沿着单元直角边方向移动时,物体 II 上的单元的固定节点是与物体 I 上的可动节点发生接触。同样,物体 I上的单元的固定节点也是与物体 II上的可动节点发生接触。 当一个这种单元未和对面单元接触时,可动节点
18、均置于单元的边中点图 1a。当单元与对面单元接触时,对于直角边上的两个可动节点,其位置取决于对面单元的固定节点与该单元的直角边的交点的位置;而对于斜边上的可动节点,则取决于对面单元的斜边与该单元斜边交点的位置,同理可确定对面单元的可动节点的位置。当两个物体移动接触时,可动节点在固定节点之间移动图 1c。一般情况下每个处于接触状态的单元将和对面的三个单元接触,仅在移动接触的特定瞬间,才是单元一对一的接触。 上述特殊的边界单元都被分成四个子单元即将三个可动节点两两连线,必须检查每个子单元的接触状态。在这种特殊接触单元上面力和位移分布假设为分段线性分布:相邻节点之间为线性分布;每个节点处位移必须连续
19、,而面力可以间断。由于是非线性问题,需用增量法求解。对于每个增量步,接触单元的可动节点处于不同位置。真实的接触区域通过迭代逐步确定。 结论: 本文提出了一种在接触边界上可灵活变换接触单元长度的方案,保证了接触面错动时接触物体的位移协调性和面力平衡条件的同时满足。算例表明,采用固定节点-可动节点的协调接触方案是可行的。 工程实际中的移动接触问题是不能够用一个简单的移动的接触压力场来模拟的,如果在接触面附近有孔洞型缺陷,而且缺陷距离接触面很近,当物体从孔洞上方移动经过时,孔洞对接触力的分布就有显著的影响。当考虑摩擦作用时,这种接触压力场的分布将具有非对称的性质,这些现象都不是解析的方法可以解决的,
20、必须通过有效的数值方法来处理这类具有耦合作用的移动接触问题。这种协调方案为解决这类移动接触问题提供了一种有效的手段。 摘自工程力学2005年第1期 分区界面元-有限元-无限元混合模型关键词:刚体-弹簧元;界面应力元;有限元;无限元;混合模型;不连续介质力学 本文利用界面元良好的相容性,通过引入过渡界面元的概念,实现了界面元与有限元二种数值计算方法的结合,并提出了一种界面元-有限元-无限元混合模型。这种混合模型既可以发挥界面元计算精度高、适用于不连续变形等优点,又能够充分利用有限元的计算效率和无限元方便处理无限域介质的特点,较为和谐地解决了计算精度和计算效率的矛盾。数值算例表明,本文所建立的混合
21、模型的有效性,揭示此类混合模型具有广阔的工程应用前景。 分区界面元-有限元混合模型: 引入过渡界面元,图1为界面元ISE网格和有限元FE网格的连接关系图,S0j为两类网格的交界面,该界面沿局部坐标方向相对位移为左侧块体元累积在S0j界面变形量与右侧有限元引起S0j界面的位移之和。 分区界面元-有限元-无限元混合模型: 无限元的基本原理是在单元分析中引入等参变换和位移衰减函数,进而构造坐标变换的形函数和位移插值的形函数,使无限单元在无限远处的位移满足为零。类似有限元计算单元劲度的过程获得该无限元的单元劲度,再集合到整体劲度矩阵中,便可求出反映无限体影响的解答。无限元的作用在于反映无限大区域内的位
22、移衰减过程,它只对整体支配方程中的劲度矩阵产生贡献,而对荷载列阵没有贡献,故Q的计算同界面元-有限元模型。 摘自计算力学学报2005年第1期 Search for:Keywords infinite element or Keywords finite element or Keywordsengineering mechanics DATE20050101 Title infinite element or Title finite element or Title engineering mechanics DATE20050101Search from: EI、ISTP、INSPEC、E
23、LSEVIER、EBSCOResult: Finite element approximation of field dislocation mechanicsKeywords:Dislocations crystals; Plasticity;Strain;Nucleation;Boundary conditions; Mechanics;Least squares approximations;Finite element method Abstract: A tool for studying links between continuum plasticity and dislocat
24、ion theory within a field framework is presented. A finite element implementation of the geometrically linear version of a recently proposed theory of field dislocation mechanics J. Mech. Phys. Solids 49 2001 761; Proc. Roy. Soc. 459 2003 1343; J. Mech. Phys. Solids 52 2004 301 represents the main i
25、dea behind the tool. The constitutive ingredients of the theory under consideration are simply elasticity and a specification of dislocation velocity and nucleation. The set of equations to be approximated are non-standard in the context of solid mechanics applications. It comprises the standard sec
26、ond-order equilibrium equations, a first-order div-curl system for the elastic incompatibility, and a first-order, wave-propagative system for the evolution of dislocation density. The latter two sets of equations require special treatment as the standard Galerkin method is not adequate, and are sol
27、ved utilizing a least-squares finite element strategy. The implementation is validated against analytical results of the classical elastic theory of dislocations and analytical results of the theory itself. Elastic stress fields of dislocation distributions in generally anisotropic media of finite e
28、xtent, deviation from elastic response, yield-drop, and back-stress are shown to be natural consequences of the model. The development of inhomogeneity, from homogeneous initial conditions and boundary conditions corresponding to homogeneous deformation in conventional plasticity, is also demonstrat
29、ed. To our knowledge, this work represents the first computational implementation of a theory of dislocation mechanics where no analytical results, singular solutions in particular, are required to formulate the implementation. In particular, a part of the work is the first finite element implementa
30、tion of Kroners linear elastic theory of continuously distributed dislocations in its full generalitySource: Journal of the Mechanics and Physics of Solids, v 53, n 1, January, 2005, p 143-170 Finite element techniques and models for wood fracture mechanicsKeywords:Wood;Fracture mechanics;Finite ele
31、ment method;Calibration;Flow of fluids;Numerical analysis;Mathematical models;Problem solving;Boundary conditions;Mass transfer Abstract: Numerical models for wood fracture and failure are commonly based on the finite element method. Most of these models originate from general theoretical considerat
32、ions for other materials. This limits their usefulness because no amount of complexity in a model can substitute for lack of an appropriate representation of the physical mechanisms involved. As for other materials wood fracture and failure models always require some degree of experimental calibration which can introduce ambiguity into numerical predictions because at pre
