棱边有限元法的边界树技术

介绍了棱边有限元法中选取边界树的原理和方法，提出了矩阵求秩法计算边界树，并结合实例说明其有效性。     

应用有限元法校核铝型材挤压模工作带设计

本文探讨了应用有限元法校核铝型材挤压模工作带设计的可能性，提出了计算方案及相关问题的处理方法。     

具有求解岩土破裂演化问题能力的有限棱元法

为了解决岩土破裂演化过程数值模拟问题,以有限元法三角形单元为例,从其棱边变形导出了其单元的刚度矩阵,发现有限元法的单元可以进一步划分到棱边一级,提出了一种新的有限元算法,即有限棱元算法（FEEM）．以棱划分单元,可以方便地实现力学介质从连续状态到非连续状态的破裂演化分析．用所提出的有限棱元法开发了程序,并用其分析了地下岩洞的应力和变形,模拟了圆盘破裂演化过程,其结果与利用其它大型商业软件计算而得的结果相近．     

深基坑降水工程程序设计及应用

研究了深基坑降水里茨有限元和迦辽金有限元计算程序的设计方法。分别应用里茨有限元法和迦辽金有限元法对一个深基坑深井降水工程实例进行了分析计算。比较分析结果可知,本文运用的里茨有限元法适用于深基坑降水计算,而运用迦辽金有限元法需对井点进行处理,才能用于实际计算。     

罚有限元法在聚合物成型加工研究中的应用

分析比较了压力－速度混合有限元法和罚函数有限元法用子粘性流场求解时的具体步骤。论证了相比之下后者具有的优点．建议在对聚合物成型加工过程中的熔体流动进行数值计算时，应将罚函数有限元法列入数值方法的优选范围．     

应用Gurtin变分原理求解板动力问题的样条有限元法

以Ｇｕｒｔｉｎ变分原理为基础,空间上应用样条有限元法,时间域上采用逐步代换的方法,建立了计算板动力问题的样条有限元法,算例表明,与现有板动力分析方法相比本中的方法具有更高的精度。     

无单元法和有限元法的比较研究

无单元法作为有限无法的很好补充,可用于有限元法不能有效解决的工程电磁场问题,对无单元 法和有限元法在形成函数的方法,权函数的选取,计算精度等方面进行了比较研究,提出无单元法和有限元法的耦合问题是值得研究的一个课题,该项研究具有广泛的应用前景和现实意义。     

开域电磁场问题的有限元法

在伽辽金有限元法中引入几何变换法建立求解开域电磁场问题的数学模型,该方法保留了有限元法系数矩阵对称,稀疏的优点,可以求出截断区域以外的场值,利用现有的有限元程序进行适当的修改即可实现开域电磁场问题的有限元计算,以无限长通电导线的开域场为例进行了计算和验证。     

“组合”因子表法在有限元法中的应用

本文在因子表法的基础上提出了有限元法中大型稀疏线性方程组求解的一种新方法——“组合”因子表法.该方法充分利用了有限元法中刚度矩阵或雅可比矩阵的稀疏性、对称性和正定性以及线性方程组多次求解的特点,降低了存贮容量,大大减少有限元法的求解时间.分析表明,本方法是有限元法中求解大型稀疏方程组一种颇为有效的直接求解方法.     

用有限元法确定单桩的承载力

本文首先建立用有限元法计算桩土体系自振频率的计算模式及计算方法，再用桩基静载试验资料来验证有限元法的计算结果的可靠性及有关参数取值的合理性。并用有限元法计算了不同地基土、不同桩长、不同桩径等因素对单桩承载力的影响。最后还用有限元计算了桩承台对单桩承载力的影响。     

电磁场分析中大型稀疏方程组迭代解法的改进

针对电磁场数值分析中的大型稀疏对称线性方程组,尤其是求解棱边有限元法生成的奇异方程组,通过时谐涡流场实例计算,比较了目前文献中出现的各种预处理共轭梯度算法,提出了一种改进的预优处理的不完全乔列斯基分解共轭梯度算法,并得出了分别适用于节点有限元与棱边有限元离散方程组的最优预处理共轭梯度算法。最后对非对称方程组的求解进行了讨论。     

三点弯曲-剪切试样的应力强度因子

利用一种边界元法研究具有偏移边裂纹的三点弯曲-剪切试样.该边界元方法由Crouch与Starfield提出的常位移不连续单元和笔者最近提出的裂尖位移不连续单元构成.在该边界元方法实施过程中,左、右裂尖位移不连续单元分别置于裂纹的左、右裂尖处,而常位移不连续单元则分布于除了裂尖位移不连续单元占据的位置之外的整个裂纹面及其他边界.算例说明这种边界元法不论对无限大还是对有限大平面弹性复杂裂纹问题的应力强度因子的计算都是非常有效的.对具有偏移边裂纹的三点弯曲-剪切试样的应力强度因子进行了详细的研究,给出了数值结果.     

精细积分算法在波导不连续性问题中的应用

将不连续的波导视为沿纵向均匀的3个子结构,采用棱单元对波导的横截面进行离散,然后导向Hamilton体系,运用基于黎卡提微分方程的精细积分求出其出口刚度阵,再将区段拼装,从而对波导不连续性问题进行求解.由于只需对横截面进行离散,因而大大减少了计算量;同时由于运用精细积分求解方程组,其计算量不随纵向长度的增加而增加,因而可以将求解区域定在充分远以保证计算的精度.     

分域边界元法双映射奇异元计算应力强度因子

边界单元法是一种很有效的数值计算方法,目前在很多工程领域的数值分析中都有了广泛的应用,并取得了很好的效果.用它来求解裂纹尖端的应力强度因子就是这种方法在断裂力学中非常成功而有效的应用.文中简单介绍线性单元的分域边界单元法的相关公式,并引入双映射奇异单元,分析了带单边斜裂纹的单向拉伸板的应力强度因子.计算的结果与其他解比较表明:这种方法效果很好,有较高的计算精度.     

弹塑性力学问题的边界元——虚边界元耦合解法策略

采用边界元－虚边界元耦合解法对弹塑性问题进行了分析,并指出了处于弹塑性状态区域应使用边界元法,其它部分采用虚边界元法,进而提出了求解这一类问题的方案。     

加权残值法在层状地基半解析元法分析中的应用

利用加权残值法中的Galerkin方法建立了成层地基二维、三维问题半解析元法弹性分析的层元刚度方程,及相应的位移边界方程,它们与利用变分方法和虚功方程建立的方程相同。     

平面八节点有限元网格生成的位移向量法

在曲边图形的有限元计算中,为了保证计算精度及减小计算规模,提出了一种生成八节点四边形单元的位移向量法,以比例渐变的方式综合考虑了四边形各曲边的格栅点对中间各对应点的影响.为了避免出现奇异性单元,在划分的过程中灵活地应用了比例划分.利用开发的VB和FORTRAN程序对一些模型进行了前处理网格划分和有限元数值计算,结果表明：该方法能简单、快速地生成有限元网格,并且数值结果与解析解良好吻合.     

求解结点应力的一种新方法

在结构有限元分析中 ,对于利用数值积分的曲边单元 ,经验表明在高斯积分点上算得的应力具有最好的精度。然而 ,工程上通常感兴趣的是边缘和结点上的应力。一般地 ,单元角结点应力可由现成公式求解 ,而单元边中结点应力则取相邻角结点应力的平均值。为了拓展这种方法 ,本文推出直接通过高斯积分点应力求解单元上任意结点处应力的公式 ,并通过算例表明其有效性和准确性     

Backup roll contour of a SmartCrown tandem cold rolling mill

SmartCrown was a new system developed by VAI for improving the strip profile and flatness control first applied in 1700mm tandem cold rolling mills at Wuhan Iron & Steel (Group) Corporation (WISCO). After tracing and testing, the application of the conventional crown backup roll matching the SmartCrown work roll of the production mill led to heavy and nonuniform wear, and the edge spalling of the backup roll often occurred. A 3-dimension finite element model of roll stacks was established, which was used to analyze the above-mentioned problems, and it was found that the main reason was the highly nonuniform contact pressure distribution between the work roll and the backup roll. A new FSR (flexible shape backup roll) was developed and applied in 1700mm tandem cold rolling mills. A lot of good actual effects of FSR, such as evident improvement in profile and flatness of strips,non-occurring edge spalling, wear uniform, and remarkable decrease in roll consumption were validated by long-term industrial applications.     

基于寄生耦合单元的多频段微带天线设计

通过在金属贴片边缘增加寄生耦合单元,设计了单馈点、易共形的紧凑多频段微带天线.该微带天线由地面、馈电传递单元及其两侧边缘的一个曲折线形贴片寄生耦合单元和一个T形贴片寄生耦合单元组成.天线的谐振频率和带宽由2个寄生耦合单元的结构尺寸以及寄生单元与馈电传递单元之间的相互耦合共同确定,可以通过调整寄生耦合单元的结构参数独立调整各谐振频点.通过计算电磁学软件分析了各结构参数对谐振频率的影响,并仿真了一种典型情况的天线,其工作频段为0.972~0.988 GHz、2.178~2.27 GHz和3.293~3.356 GHz.该天线仿真和测试结果符合得很好,验证了可通过单馈点激励多个寄生耦合单元的方法有效地设计多频段天线.