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(xì)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(jìn)型無網(wǎng)格galerkin法與有限元法的耦合及其應(yīng)用研究——改進(jìn)型無網(wǎng)絡(luò)遼金法是基于一種改進(jìn)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(shí)體有限元分析方法。在充分考慮箱梁受力變形特點(diǎn)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(xiàng),構(gòu)造出直角坐標(biāo)系下的六面體八結(jié)點(diǎn)雜交應(yīng)力單元8n21β和柱坐標(biāo)系下的六面體八結(jié)點(diǎn)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(shí)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(shí)體有限元分析的計算效率。

引言近年來．隨著國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)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(jì)實(shí)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(shí)際測量數(shù)據(jù)檢驗(yàn)的實(shí)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(qiáng)度折減，例如將地基或者土坡的強(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)算法對其進(jìn)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(xiàn)結(jié)果進(jìn)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(xiàng)系數(shù)疊加形式,對分項(xiàng)系數(shù)n_c、n_γ、n_q的變化規(guī)律進(jìn)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(diǎn)算法對其進(jìn)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(xiàn)結(jié)果進(jìn)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(xiàng)系數(shù)疊加形式,對分項(xiàng)系數(shù)n_c、n_γ、n_q的變化規(guī)律進(jìn)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(xì),有了很大的進(jìn)步,結(jié)構(gòu)的離散化作為\"有限元\"的核心思想,是將實(shí)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(zhǔn)度來取代實(shí)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(xì),有了很大的進(jìn)步,結(jié)構(gòu)的離散化作為\"有限元\"的核心思想,是將實(shí)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(zhǔn)度來取代實(shí)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(kuò)建,舊橋改擴(kuò)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(kuò)建的經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(fèi)用.

舊路改造中涉及既有舊橋的拆除及其擴(kuò)建,舊橋改擴(kuò)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(kuò)建的經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(fèi)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(kuò)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(yàn)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(shí)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(jī)械零件不僅承受各種復(fù)雜機(jī)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(jī)械載荷，還應(yīng)對其它因 素的作用進(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證與解析解驗(yàn)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。

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

隨著計算機(jī)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(shí)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(xué)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(jìn)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(xué)的橋梁施工手段,對橋梁工程的施工過程進(jìn)行反復(fù)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(yīng)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(jìn)行可行性分析。然后在此基礎(chǔ)上探析鞍座截面實(shí)際設(shè)置開孔的接管應(yīng)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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