样条有限点法解非规则薄板弯曲问题

本文根据样条有限点法的计算原理,采取分条计算总势能等处理方法,建立了非规则薄板弯曲问题的计算公式,能够统一处理不同支承条件的梯形板、三角形板及某些具有曲线边界的非规则板,而且计算量小,精度高,应用方便,容易在微型机、袖珍机上实现。文中给出了梯形板算例。     

重力坝坝面水平裂缝的地震应力强度因子

本文采用能量法确定重力坝的地震振型应力强度因子,并由此组合最大地震应力强度因子K_(max)计算了重力坝上、下游坝面不同高度6个长度水平裂缝的K_(max)值,并对裂缝扩展的可能性进行了初步的分析;还给出了相似坝形K_(max)值的换算关系。     

二维静电场问题的面片拼接等几何分析方法研究

等几何分析方法在求解静电场问题时,实现了几何模型和计算模型的统一以及自适应网格划分过程,然而受制于单个NURBS曲面片拓扑的局限性,单片等几何分析方法难以处理含角点非凸几何域静电场及多媒质静电场问题.本文基于面片拼接技术,将单片等几何分析方法扩展到多片,并用来求解二维含角点非凸几何域静电场及多媒质静电场问题,NURBS曲面片拼接处的控制点和网格细分前后要求必须匹配.由于NURBS基函数不满足插值性,在非齐次Dirichlet边界条件的处理上本文采用Lagrange乘子法进行处理.数值算例表明：修正后的多面片等几何分析方法可以很好地处理二维含角点非凸几何域静电场及多媒质静电场问题,且相比传统的有限元法,该方法具有自由度消耗小、精度高、收敛速度快等优点.     

邓肯E-B模型弹性部分能量守恒的探讨

从邓肯E-B模型的卸荷再加荷模量和体积模量出发,以热力学定律为基础,构造土体的吉布斯自由能函数,通过勒让德变换,得到增量的应力–应变关系。采用热力学方法对柔度矩阵进行修正,从而产生弹性体应力（或应变）与弹性剪切应变（或应力）的耦合项。经典的弹性本构认为剪切与胀缩效应是不相关的,但几个闭合应力路径的计算表明,其能量存在不守恒问题。所提出的修正模型能够满足闭合应力路径的能量守恒,且能更好地拟合三轴试验弹性应力–应变关系。     

强地震作用下高拱坝的破坏分析

结合混凝土静动态试验,根据连续损伤力学中能量等效原理和有效应力概念,建立了能反映混凝土动态情况下多轴弹塑性损伤破坏模型,该模型考虑了多轴损伤变量和应变率的影响。采用本文模型对强地震作用下(峰值地震加速度为0.557 5g)大岗山拱坝动力响应进行了数值模拟,获得地震全过程拱坝拉损伤、压损伤、总体损伤模式和应变率响应。分析表明,大坝破损的主要原因是由于混凝土的拉伸作用,所得到的大坝破坏模式和模型试验结果一致;大坝不同部位有着明显不同的率响应,其将很大程度上影响坝体混凝土的动态性能。借助损伤力学理论评价了大坝强震后的安全性,结果显示大坝在经历强震作用后总体损伤不大,但坝体存在抗震薄弱部位,设计和施工中应注意采取措施处理。     

复杂轮廓实体内级配随机颗粒的受控填充算法

在复杂轮廓形体内,针对满足指定填充率与级配曲线的任意凹凸形随机颗粒的填充过程,提出一种物理意义明确、简便易行的多尺度两阶段配置算法.首先以规则化基网格来剖分待填的实体,提供了一个中间层次,简化随机颗粒定位的复杂性;然后在生成满足统计特征的颗粒集合的基础上,提出先快速预填充,再基于包围盒进行颗粒交叠区域小步长迭代调整的改进技术.以混凝土细观数值试件的数学建模为例进行的实验,结果表明,文中算法可有效地控制填充过程中出现的各种主要随机因素,有利于随机颗粒轮廓的控制,并突破了传统凸颗粒的数值限制,具有很好的成型效率.     

大坝-地基动力相互作用研究中的几个问题

随着水利工程发展的需要,大坝-地基动力相互作用问题越来越受到关注。在查阅大量的文献资料的基础上,提出了目前大坝-地基动力相互作用研究中所面临的几个主要问题,对水利工程、地震工程相关领域的深入研究和工程实践具有重要的指导意义。     

禁忌鱼群算法及其在边坡稳定分析中的应用

构造了一种两点禁忌寻优算子以避免寻优过程中的迂回搜索,并用它模拟鱼群中单条鱼的追寻历史最优鱼、追尾、群聚三种行为,采用遗传算法中非均匀变异算子模拟单条鱼的觅食行为,鱼群中各个体通过这四种行为进行交流、合作从而形成了一种禁忌鱼群算法。将该算法应用于两个复杂土坡的最小安全系数搜索中,并同基本鱼群算法的计算结果进行了比较,结果证明禁忌鱼群算法具有搜索高效、适于约束优化问题求解等特点。     

用B-可微方程组求解接触问题的一种推广

对于接触问题,当接触点对较多时,方程组的求解效率降低很多,而且对于某些多体接触问题,由于刚体位移的存在,柔度阵不易计算.为此,本文利用接触条件的B-可微方程组形式,提出了一种不需形成柔度阵的求解方法.求解时对于不同的接触状态,根据B-可微方程组进行变量替换,再求解整体平衡方程,然后把替换的变量进行恢复.数值算例表明,对于弹塑性接触问题,可大大提高收敛性和计算效率,对于某些不易计算柔度阵的多体接触问题,也可进行求解.     

基于ANSYS平台的高速列车-轨道-桥梁时变系统地震响应分析

以ANSYS为平台,引入虚拟节点建立轮-轨耦合时变单元,并结合UPFs开发特点在通用有限元软件中形成了,适用于地震响应分析的高速列车-轨道-桥梁时变系统模型。所提出的方法中,通过设置质点-弹簧-阻尼器模拟轨道与桥梁的相互作用,以刚体动力学方法模拟其余列车子系统,并利用有限元法模拟轨道-桥梁耦合子系统,进而基于几何相容条件和相互作用力平衡模拟了列车-轨道-桥梁时变系统的动态耦合关系,以地震加速度时程作为该系统的输入激励,通过大质量法施加于轨道-桥梁子系统中。最后,通过数值算例及实际工程应用验证了该时变系统的可靠性和良好的适用性,同时可以看出,结合通用有限元软件丰富的结构单元模型及非线性分析能力,该时变系统模型具有解决大型复杂的实际工程问题的潜力。