有限元上限分析網(wǎng)格自適應方法及其工程應用

詳細地介紹了p型自適應有限元的基本理論及其發(fā)展過程,總結(jié)了p型自適應有限元的誤差估計方法、自適應升階策略以及加速收斂技術(shù),并將p型自適應有限元法應用于巖土工程的三維彈粘塑性分析、三維動力響應分析以及三維滲流分析中,最后提出了p型自適應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...

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)造出直角坐標系下的六面體八結(jié)點雜交應力單元8n21β和柱坐標系下的六面體八結(jié)點雜交應力單元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)和計算機科學具有緊密的聯(lián)系，而在科學研究和工程應用方面嶄露頭角。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)代計算力學的研究。本書的特色在于：有效分析為目的的圖論應用、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）算法應用、力法中的對稱性和規(guī)律性的有效應用、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用 學院：土木工程學院 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。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?；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特性有明顯影響,但構(gòu)造應力才是影響隧洞圍巖穩(wěn)定性的主導性因素。

地下工程中的正交有限元分析方法及其應用——介紹了正交有限元試驗分析方法的基本思想，并將其應用到地下工程設(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，證明該方法可以應用于...

gaojiaoluntan高教論壇 -61- 有限元分析法在齒輪設(shè)計中的應用 宋國巖 摘要：現(xiàn)代機械零件不僅承受各種復雜機械載荷，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、計算力學和計算工程科 學領(lǐng)域的先進計算方法。其就是將復雜結(jié) 構(gòu)假設(shè)離散為有限數(shù)目的單元組合體，對 復雜結(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 已廣泛應用，并開發(fā)出通用和專用軟件， 如ansys、msc/na

對復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的復合材料開孔層合板的有限元計算中廣泛使用。

從有限元極限分析法的優(yōu)點上來看,該方法特別適合在巖土工程中應用,也得到了較好的發(fā)展。在實際應用過程中,是需要做出假設(shè)并求解的,而且應用的范圍有一定的局限性,這是有限元極限分析法應該創(chuàng)新的地方,在科技進步之下,對方法進行完善,讓其適用的范圍有所擴大,同時也推動在巖土工程中應用的價值。本文主要從有限元極限分析法做出了介紹,進而分析其在巖土工程中實際的應用。

隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展與普及,有限元分析方法已成為一種解決工程實際問題最有效的數(shù)值方法。有限元分析方法的本質(zhì)就是把無限多個自由度的連續(xù)體,理想化為通俗易懂的有限多個自由度的單元集合體,類似于數(shù)學中分析一些簡單的集合問題,通過有限元分析方法,對每一個集合單元進行近似值的求解。本文通過研究有限元分析方法的基本原理,通過一系列的橋梁施工工程計算方法,合理結(jié)合有限元分析方法提出科學的橋梁施工手段,對橋梁工程的施工過程進行反復的評價、計算,從而直接地控制好橋梁施工的各個需要解決的問題。通過利用有限元分析方法,計算出橋梁工程施工的數(shù)值,能夠控制好橋梁結(jié)構(gòu)、形狀等方面面臨的問題。

臥式容器屬于壓力容器種類之一,主要應用于石油化工行業(yè)。作為一種具備存儲性質(zhì)的設(shè)備而言,其重要支撐結(jié)構(gòu)主要為雙鞍座支撐?；诖?本文利用ansys軟件來建立有限元分析模型對鞍座截面設(shè)置開孔的情況進行可行性分析。然后在此基礎(chǔ)上探析鞍座截面實際設(shè)置開孔的接管應力,以期為后續(xù)關(guān)于臥式容器方面的研究提供相關(guān)理論上的參考依據(jù)。

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