有限元上限分析網(wǎng)格自適應(yīng)方法及其工程應(yīng)用

詳細地介紹了p型自適應(yīng)有限元的基本理論及其發(fā)展過程,總結(jié)了p型自適應(yīng)有限元的誤差估計方法、自適應(yīng)升階策略以及加速收斂技術(shù),并將p型自適應(yīng)有限元法應(yīng)用于巖土工程的三維彈粘塑性分析、三維動力響應(yīng)分析以及三維滲流分析中,最后提出了p型自適應(yīng)有限單元法中亟待解決的問題及今后的研究方向。

改進型無網(wǎng)格galerkin法與有限元法的耦合及其應(yīng)用研究——改進型無網(wǎng)絡(luò)遼金法是基于一種改進的移動最小二乘（animprovedmovingleast-squares,imls）近似有更高的計算效率和精度，且不會導(dǎo)致系統(tǒng)方程產(chǎn)生的病態(tài)，這種耦合的方法不僅解決了無網(wǎng)格galerkin法理學(xué)...

針對現(xiàn)有箱梁分析方法普遍存在的計算精度與計算效率之間矛盾的問題,提出了粗網(wǎng)格劃分下的箱梁三維實體有限元分析方法。在充分考慮箱梁受力變形特點的基礎(chǔ)上,以修正的hellinger-reissner變分原理為基礎(chǔ),通過合理引入非協(xié)調(diào)位移插值項,構(gòu)造出直角坐標(biāo)系下的六面體八結(jié)點雜交應(yīng)力單元8n21β和柱坐標(biāo)系下的六面體八結(jié)點雜交應(yīng)力單元8n21βc,分別用于粗網(wǎng)格劃分下的直箱梁和曲線箱梁的三維實體有限元分析。數(shù)值算例表明:8n21β單元和8n21βc單元在粗網(wǎng)格劃分下具有較高的計算精度,能有效提高箱梁三維實體有限元分析的計算效率。

引言近年來．隨著國家的經(jīng)濟實力的提升，涌現(xiàn)出了越來越多的引人注目的公共建筑．這些建筑多采用新穎的結(jié)構(gòu)作為結(jié)構(gòu)體系，如杭州灣跨海大橋和“鳥巢”。諸如此類結(jié)構(gòu)的施工過程中表現(xiàn)出了諸多力學(xué)問題，給結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

引言近年來,隨著國家的經(jīng)濟實力的提升,涌現(xiàn)出了越來越多的引人注目的公共建筑,這些建筑多采用新穎的結(jié)構(gòu)作為結(jié)構(gòu)體系,如杭州灣跨海大橋和

軟土地基的有限元計算方法及其應(yīng)用——文章針對廣東地區(qū)軟土路基道路施工的情況，介紹了通用有限元軟件的基本原理及其在軟土地基處理中的模擬應(yīng)用。通過列舉三個已經(jīng)經(jīng)過有限元軟件模擬計算和實際測量數(shù)據(jù)檢驗的實例，證明了有限元方法在公路軟土地基的處理中可...

由于圖論與矩陣代數(shù)和計算機科學(xué)具有緊密的聯(lián)系，而在科學(xué)研究和工程應(yīng)用方面嶄露頭角。本書中分析方法采用矩陣代數(shù)、圖論和元啟發(fā)式算法，其中所涉及的數(shù)學(xué)的結(jié)構(gòu)非常適用于工程問題的結(jié)構(gòu)，這些理論和算法非常適用于現(xiàn)代計算力學(xué)的研究。本書的特色在于：有效分析為目的的圖論應(yīng)用、力法到有限元分析的延伸、用來排序和分解的元啟發(fā)式（meta-heuristic）算法應(yīng)用、力法中的對稱性和規(guī)律性的有效應(yīng)用、結(jié)構(gòu)的同步分析和設(shè)計。

巖土工程有限元分析法法及其應(yīng)用 學(xué)院：土木工程學(xué)院 班級：****班 姓名：pantakill 2013.3.15 一、巖土工程的介紹 巖土工程專業(yè)是解決各類工程中關(guān)于巖石、土的工程技術(shù)問題的 科學(xué)。雖然巖土工程計算機分析在大多數(shù)情況下只能給出定性分析結(jié) 果，但巖土工程計算機分析對工程師決策是非常有意義的。開展巖土 工程問題計算機分析研究是一個重要的研究方向。 二、經(jīng)典巖土極限分析法的發(fā)展及其存在的問題 （1）將地基或者土坡引入極限狀態(tài)有兩種方法： 1、增量加載，例如地基承載力； 2、強度折減，例如將地基或者土坡的強度折減fs倍。 （2）土體處于極限平衡狀態(tài)有兩個力學(xué)特征： 1、土體已處于瀕臨破壞失穩(wěn)狀態(tài)，因而它可作為巖土工程破壞失 穩(wěn)的依據(jù)； 2、巖土材料強度得到充分發(fā)揮。 （3）當(dāng)前采用的經(jīng)典極限分析法有如下幾類： 1

與水平地面地基土體的對稱破壞模式不同,臨坡地基土體隨不同工況呈現(xiàn)較明顯的多種破壞模式?；谏舷薹治鲇邢拊夹g(shù),通過對臨坡地基土建模,得到非線性上限規(guī)劃模型,采用可行弧內(nèi)點算法對其進行求解。將計算結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的速度場和能量耗散圖,并與文獻結(jié)果進行對比分析。分析結(jié)果表明,上限有限元法能夠較清楚地模擬出臨坡地基破壞的幾種模式,并得到合理解。通過把臨坡地基承載力轉(zhuǎn)為terzaghi建議的分項系數(shù)疊加形式,對分項系數(shù)n_c、n_γ、n_q的變化規(guī)律進行討論,發(fā)現(xiàn)n_c和n_q變化趨勢基本符合現(xiàn)有的單調(diào)變化規(guī)律,但對于n_γ而言,由于破壞模式改變造成了破壞體體積變化,得到n_γ發(fā)生非單調(diào)改變的變化規(guī)律。以臨坡基礎(chǔ)完全不受斜坡影響的距離α_0/b作為絕對安全距離,并給出部分計算圖表,為斜坡地基設(shè)計提供參考。

與水平地面地基土體的對稱破壞模式不同,臨坡地基土體隨不同工況呈現(xiàn)較明顯的多種破壞模式。基于上限分析有限元技術(shù),通過對臨坡地基土建模,得到非線性上限規(guī)劃模型,采用可行弧內(nèi)點算法對其進行求解。將計算結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的速度場和能量耗散圖,并與文獻結(jié)果進行對比分析。分析結(jié)果表明,上限有限元法能夠較清楚地模擬出臨坡地基破壞的幾種模式,并得到合理解。通過把臨坡地基承載力轉(zhuǎn)為terzaghi建議的分項系數(shù)疊加形式,對分項系數(shù)n_c、n_γ、n_q的變化規(guī)律進行討論,發(fā)現(xiàn)n_c和n_q變化趨勢基本符合現(xiàn)有的單調(diào)變化規(guī)律,但對于n_γ而言,由于破壞模式改變造成了破壞體體積變化,得到n_γ發(fā)生非單調(diào)改變的變化規(guī)律。以臨坡基礎(chǔ)完全不受斜坡影響的距離α_0/b作為絕對安全距離,并給出部分計算圖表,為斜坡地基設(shè)計提供參考。

\"有限元\"的首次出現(xiàn)到現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于巖土工程已經(jīng)有30多年,30多年的發(fā)展使其理論越來越科學(xué)合理、算法越來越精細,有了很大的進步,結(jié)構(gòu)的離散化作為\"有限元\"的核心思想,是將實際結(jié)構(gòu)通過假裝想象離散為數(shù)目的有規(guī)則的單元體組合,通過對離散體的分析得出巖土工程的精準度來取代實際結(jié)構(gòu)的情況,這樣就解決了那些巖土工程中遇到的理論無法解決的問題。

\"有限元\"的首次出現(xiàn)到現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于巖土工程已經(jīng)有30多年,30多年的發(fā)展使其理論越來越科學(xué)合理、算法越來越精細,有了很大的進步,結(jié)構(gòu)的離散化作為\"有限元\"的核心思想,是將實際結(jié)構(gòu)通過假裝想象離散為數(shù)目的有規(guī)則的單元體組合,通過對離散體的分析得出巖土工程的精準度來取代實際結(jié)構(gòu)的情況,這樣就解決了那些巖土工程中遇到的理論無法解決的問題.

舊路改造中涉及既有舊橋的拆除及其擴建,舊橋改擴建的施工方法的合理性直接關(guān)系到既有結(jié)構(gòu)拆除過程中的安全性及擴建的經(jīng)濟性.基于不中斷道路通車的前提,通過簡化的結(jié)構(gòu)計算,對公路舊橋拆除過程中下部結(jié)構(gòu)的蓋梁切割及合理拆除順序進行探討,找到滿足結(jié)構(gòu)安全要求并提高工作效率的拆除方法,從而保證舊橋拆除過程中的安全并最大程度地節(jié)省施工費用.

舊路改造中涉及既有舊橋的拆除及其擴建,舊橋改擴建的施工方法的合理性直接關(guān)系到既有結(jié)構(gòu)拆除過程中的安全性及擴建的經(jīng)濟性?；诓恢袛嗟缆吠ㄜ嚨那疤?通過簡化的結(jié)構(gòu)計算,對公路舊橋拆除過程中下部結(jié)構(gòu)的蓋梁切割及合理拆除順序進行探討,找到滿足結(jié)構(gòu)安全要求并提高工作效率的拆除方法,從而保證舊橋拆除過程中的安全并最大程度地節(jié)省施工費用。

在節(jié)理巖體中,隧洞的力學(xué)性質(zhì)主要取決于節(jié)理的性質(zhì),其最常用的數(shù)值分析方法是有限元分析方法。本文結(jié)合蓋下壩引水隧洞,考慮節(jié)理傾角、節(jié)理間距和水平測壓力系數(shù),建立有限元分析模型。計算結(jié)果表明,隧洞圍巖塑性擴展區(qū)和變形沿節(jié)理方向大致呈對稱分布,且隧洞圍巖塑性的區(qū)范圍與古德曼(goodman)圖解法的判別基本一致。節(jié)理傾角和間距對隧洞圍巖力學(xué)特性有明顯影響,但構(gòu)造應(yīng)力才是影響隧洞圍巖穩(wěn)定性的主導(dǎo)性因素。

地下工程中的正交有限元分析方法及其應(yīng)用——介紹了正交有限元試驗分析方法的基本思想，并將其應(yīng)用到地下工程設(shè)計方案優(yōu)化中，得到了許多對工程有意義的結(jié)論，用該方法分析丁某礦大洞室的錨噴參數(shù)優(yōu)化和地下采場回采方案選取兩個實際問題，證明該方法可以應(yīng)用于...

gaojiaoluntan高教論壇 -61- 有限元分析法在齒輪設(shè)計中的應(yīng)用 宋國巖 摘要：現(xiàn)代機械零件不僅承受各種復(fù)雜機械載荷，還可能工作在熱、 電、磁、流體的環(huán)境中，因此零件設(shè)計不僅要考慮機械載荷，還應(yīng)對其它因 素的作用進行計算，本文在介紹了有限元分析軟件功能，有限元分析軟件的 靜力、動力分析方法基礎(chǔ)上，介紹了如何使用有限元分析軟件ansys進行有 限元分析，完成齒輪設(shè)計的方法。 關(guān)鍵詞：有限元分析；模態(tài)；質(zhì)量矩陣；等效應(yīng)力 引言 有限元分析方法是隨計算機發(fā)展起 來，在計算數(shù)學(xué)、計算力學(xué)和計算工程科 學(xué)領(lǐng)域的先進計算方法。其就是將復(fù)雜結(jié) 構(gòu)假設(shè)離散為有限數(shù)目的單元組合體，對 復(fù)雜結(jié)構(gòu)的物理性用離散法進行分析得 出的近似結(jié)果來代替復(fù)雜計算，解決理論 分析無法解決的問題。有限元分析計算法 已廣泛應(yīng)用，并開發(fā)出通用和專用軟件， 如ansys、msc/na

對復(fù)合材料開孔層合板有限元建模過程中網(wǎng)格劃分方法進行量化研究。應(yīng)用參數(shù)化的方法建立多種板寬孔徑比、多種鋪層比例的開孔層合板模型,逐級調(diào)整網(wǎng)格密度,計算單軸拉伸載荷作用下孔邊最大應(yīng)力集中系數(shù)。根據(jù)有限元結(jié)果,結(jié)合牛頓插值的數(shù)值計算方法,模擬出開孔層合板合理的網(wǎng)格密度劃分方程。然后,對該網(wǎng)格劃分方程下計算的數(shù)值解進行試驗驗證與解析解驗證。結(jié)果表明,這種網(wǎng)格密度劃分方程能有效地降低計算誤差,可以在板寬孔徑比大于3的復(fù)合材料開孔層合板的有限元計算中廣泛使用。

隨著cad技術(shù)在工程中的廣泛應(yīng)用，如何利用cad技術(shù)來解決巖土工程問題，實現(xiàn)有限元網(wǎng)格自動剖分，將技術(shù)人員從手工劃分網(wǎng)格和讀入節(jié)點坐標(biāo)的繁瑣勞動中解放出來，這一直是巖土工作者關(guān)心的問題。針對上述情況，本文介紹了在autocad2000環(huán)境下，進行有限元網(wǎng)格自動剖分的技術(shù)。其思想是先整體剖分網(wǎng)格，再讓網(wǎng)格局部適應(yīng)。

在工程與科學(xué)的現(xiàn)代系統(tǒng)分析中,對復(fù)雜系統(tǒng)計算模型的建立進行了大量研究,人們已經(jīng)能夠得到系統(tǒng)應(yīng)遵循的基本方程和相應(yīng)的定解條件。這些問題一般為常微分方程或偏微分方程,只有少數(shù)問題能得到精確解,多數(shù)問題需要利用數(shù)值方法來求解,隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展和各種商業(yè)化有限元軟件的不斷完善,有限元法逐漸成為分析所普遍采用的一種有效方法!

\"有限元\"這個名詞第一次出現(xiàn),到今天有限元在巖土工程上得到廣泛應(yīng)用,經(jīng)歷了三十多年的發(fā)展歷史,理論和算法都已經(jīng)日趨完善。有限元的核心思想是結(jié)構(gòu)的離散化,就是將實際結(jié)構(gòu)假想地離散為有限數(shù)目的規(guī)則單元組合體,實際結(jié)構(gòu)的物理性能可以通過對離散體進行分析,得出滿足巖土工程精度的近似結(jié)果來替代對實際結(jié)構(gòu)的分析,這樣可以解決很多實際巖土工程需要解決而理論分析又無法解決的復(fù)雜問題。

傾斜荷載下基樁的改進有限元一有限層分析方法——提出地基加權(quán)剛度的概念，對現(xiàn)有有限元一有限層法進行改進，用以分析計算傾斜荷載下基樁的受力變形特性，可考慮地基土成層與非均勻性等因素的影響，并能近似考慮地基土的非線性特征及樁身p-效應(yīng)，工程應(yīng)用結(jié)果...