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船舶结构的建模及水下振动和辐射噪声的FEM/BEM计算 被引量:58
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作者 徐张明 汪玉 +1 位作者 华宏星 沈荣瀛 《船舶力学》 EI 2002年第4期89-95,共7页
船舶动力系统的振动通过壳板向水下辐射噪声的预报一直是非常关键的问题。船舶的声学设计应建立在全船结构声一体化的前提下 ,本文基于船体与周围声学流体介质的耦合作用 ,建立了带有浮筏结构的动力装置的整个双层壳体船舶的FEM/BEM数... 船舶动力系统的振动通过壳板向水下辐射噪声的预报一直是非常关键的问题。船舶的声学设计应建立在全船结构声一体化的前提下 ,本文基于船体与周围声学流体介质的耦合作用 ,建立了带有浮筏结构的动力装置的整个双层壳体船舶的FEM/BEM数学模型。在理论分析的基础上 ,利用有限元软件ANSYS建立了水下船舶结构的振动和声场耦合的模型 ,首先计算在模拟发动机的激励下船舶壳板的振动 ,并利用边界元软件SYSNOISE ,对轻外壳面上的声强进行预报。 展开更多
关键词 船舶结构 建模 水下振动 辐射噪声 FEM/BEM计算
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盾构近距离穿越相邻隧道施工的数值解析 被引量:50
2
作者 廖少明 余炎 彭芳乐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期223-226,共4页
近距离穿越施工时盾构对周围地层位移场的影响明显不同于常规施工。结合上海地铁隧道近距离穿越工程实例,运用边界单元法模拟分析了掘进施工过程中盾构对已建建筑的影响,同时对施工参数进行了理论探讨。结果表明,盾构壳体是影响周围地... 近距离穿越施工时盾构对周围地层位移场的影响明显不同于常规施工。结合上海地铁隧道近距离穿越工程实例,运用边界单元法模拟分析了掘进施工过程中盾构对已建建筑的影响,同时对施工参数进行了理论探讨。结果表明,盾构壳体是影响周围地层的主要因素,而且其影响具有滞后性和累积特性,在施工中需要超前控制。 展开更多
关键词 盾构施工 近距离 边界单元法 数值分析
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应用有限元法计算氧化锌避雷器电位分布 被引量:62
3
作者 韩社教 戴栋 +1 位作者 马西奎 张西元 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第12期105-108,14,共5页
应用有限元法计算了具有开域边界的氧化锌避雷器的电位分布。通过设置人工截断边界 ,将开域电场问题转化成有界域电场问题 ,并在人工截断边界上采用渐近边界条件。对于氧化锌避雷器中存在大量的电位悬浮导体问题 ,则采用虚拟齐次强加边... 应用有限元法计算了具有开域边界的氧化锌避雷器的电位分布。通过设置人工截断边界 ,将开域电场问题转化成有界域电场问题 ,并在人工截断边界上采用渐近边界条件。对于氧化锌避雷器中存在大量的电位悬浮导体问题 ,则采用虚拟齐次强加边界法加以解决。对 3 3 0kV和 5 0 0kV氧化锌避雷器电位分布进行了计算和测量 ,结果验证了该文方法的正确性和有效性 ,并得出以下结论 :随着安装高度的增加 ,阀片电位分布将趋于均匀 ;在高压端加装均压环会大大降低阀片的最大电位承担率 ,改善阀片的电位分布。与基于模拟电荷法的其它方法相比 ,该文方法简单、通用 ,可以充分利用已有的有限元计算程序 。 展开更多
关键词 渐近边界条件 有限元方法 电位悬浮导体 氧化锌避雷器
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纺织复合材料细观力学分析的一般性周期性边界条件及其有限元实现 被引量:59
4
作者 张超 许希武 严雪 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1636-1645,共10页
针对纺织复合材料细观有限元分析中单胞网格的快速生成与顺利施加周期性边界条件之间的矛盾,提出了非周期性网格划分条件下,一般性周期性边界条件的数学表达形式。基于ABAQUS有限元软件平台,通过在单胞模型的相对面、相对边及相对角点... 针对纺织复合材料细观有限元分析中单胞网格的快速生成与顺利施加周期性边界条件之间的矛盾,提出了非周期性网格划分条件下,一般性周期性边界条件的数学表达形式。基于ABAQUS有限元软件平台,通过在单胞模型的相对面、相对边及相对角点施加多点约束(MPC)方程,实现了一般性周期性边界条件的施加。结合三维四向编织复合材料单胞模型,对比分析了周期性网格划分和非周期性网格划分情况下,单胞模型受载下的变形状态、应力分布及弹性性能的预测结果,验证了一般性周期性边界条件的正确性和有效性。研究表明:一般性周期性边界条件可以实现复杂细观结构单胞模型的自由网格划分,降低网格划分的难度,提高网格生成的质量。 展开更多
关键词 纺织复合材料 细观力学 单胞 周期性边界条件 有限元方法
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高速高精度数控车床主轴系统的热特性分析及热变形计算 被引量:53
5
作者 郭策 孙庆鸿 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期231-234,共4页
基于现代机床热特性设计要求,利用有限元法对某型高速高精度数控车床主轴系统进行了热特性理论建模与分析.结果表明,当主轴转速为 8 000r/min时,系统经 3h达到热平衡,其最高温升位于前轴承内圈处.进一步计算主轴系统的热变形,并通过对... 基于现代机床热特性设计要求,利用有限元法对某型高速高精度数控车床主轴系统进行了热特性理论建模与分析.结果表明,当主轴转速为 8 000r/min时,系统经 3h达到热平衡,其最高温升位于前轴承内圈处.进一步计算主轴系统的热变形,并通过对主轴箱体散热筋板的合理布局和优化设计,有效降低了主轴头部的径向跳动和端跳误差,使其小于 2μm,均能满足设计要求.特别是主轴头部的径向跳动误差经优化设计后进一步减小为 1.55μm,优化效果非常明显. 展开更多
关键词 主轴系统 热分析 热变形 散热筋 有限元法
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接触问题数值分析方法的研究现状与发展 被引量:22
6
作者 温卫东 高德平 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1994年第5期664-675,共12页
接触问题涉及到应力集中、边界非线性、甚至材料或几何非线性,问题很复杂但又十分重要。随着电子计算机的发展,有限元与边界元理论与数值方法也取得了很大进展。目前,这两种方法已成为工程接触问题十分有效的研究和数值分析手段。本... 接触问题涉及到应力集中、边界非线性、甚至材料或几何非线性,问题很复杂但又十分重要。随着电子计算机的发展,有限元与边界元理论与数值方法也取得了很大进展。目前,这两种方法已成为工程接触问题十分有效的研究和数值分析手段。本文综述了接触问题中的有限元法与边界元法及其工程应用方面所取得的进展,着重围绕小变形弹性接触、小变形弹塑性接触以及大变形接触等方面的内容。此外,文中还对今后研究的发展方向作了展望。二十多年来,在小变形弹性接触问题中的有限元法和边界元法发展的比较成熟,并在工程中获得广泛应用;小变形弹塑性接触问题中的有限元法发展的也比较成熟。然而,它们在如下方面还必须开展进一步的研究,例如,不同材料非线性模式的接触、不同蠕变模式的接触、大变形弹塑性接触、基于实验力学的反迭代分析、以及复杂的工程构件的接触分析等。 展开更多
关键词 接触 有限元法 边界元法 数值分析 固体接触
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直通穿孔管消声器声学性能计算及分析 被引量:41
7
作者 季振林 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期302-306,共5页
一维解析法和三维子结构边界元法被用于预测直通穿孔管消声器的消声性能.单腔直通穿孔管消声器传递损失的预测结果与实验测量结果比较表明:一维解析法只适合于消声器的低频声学分析;对于高频声学性能的精确预测需要使用三维处理方法.进... 一维解析法和三维子结构边界元法被用于预测直通穿孔管消声器的消声性能.单腔直通穿孔管消声器传递损失的预测结果与实验测量结果比较表明:一维解析法只适合于消声器的低频声学分析;对于高频声学性能的精确预测需要使用三维处理方法.进而边界元法被应用于研究穿孔率和几何参数对直通穿孔管消声器消声性能的影响.增加穿孔率能够拓宽消声器的有效消声频率范围.中心管部分穿孔时,消声器的传递损失在平面波域内呈现出拱形衰减和轴向共振的叠加,合理选择穿孔段长度和位置以匹配共振和通过频率能够获得理想的宽带消声效果.使用双级膨胀腔能够大大改善直通穿孔管消声器的中频消声性能. 展开更多
关键词 穿孔管消声器 消声性能 边界元法
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船舶水下辐射噪声特性研究 被引量:41
8
作者 邹春平 陈端石 华宏星 《船舶力学》 EI 2004年第1期113-124,共12页
本文采用有限元/边界元(FEM/BEM)方法对船舶水下辐射噪声特性进行研究。首先应用五种类型的有限单元建立了接近于真实船舶结构的有限元模型(包括机舱动力设备),并应用有限元法完成了流—固耦合状态下,船舶结构振动位移响应数值计算。然... 本文采用有限元/边界元(FEM/BEM)方法对船舶水下辐射噪声特性进行研究。首先应用五种类型的有限单元建立了接近于真实船舶结构的有限元模型(包括机舱动力设备),并应用有限元法完成了流—固耦合状态下,船舶结构振动位移响应数值计算。然后将有限元模型的外表面处理成边界元模型,并由船舶外表面位移响应计算得到用于水下辐射噪声计算的速度边界条件。最后利用边界元技术对船舶水下辐射噪声特性进行研究。本文预估了仅考虑推进柴油机激励、柴油发电机组激励、齿轮箱激励以及所有激励情况下的船舶水下辐射噪声,并将其数值计算与实际测量结果比较,比较结果符合良好。 展开更多
关键词 船舶 水下辐射噪声 有限元模型 位移响应 齿轮箱 边界元法 结构振动
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渡槽中流体非线性晃动的边界元模拟 被引量:38
9
作者 李遇春 楼梦麟 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2000年第2期51-56,共6页
应用边界元法分析了流体非线性晃动及其对渡槽的作用效应,将所得结果与线性解析结果作了比较.数值计算表明:流体以较大幅度晃动时,线性模型结果与非线性边界元结果有较大偏差,计算有限幅流体晃动反应宜采用非线性模型.
关键词 渡槽 流体 非线性晃动 边界元模拟 抗震
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强震下流体对渡槽槽身的作用 被引量:34
10
作者 李遇春 楼梦麟 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期46-52,58,共8页
本文应用边界元法计算了强震下流体的非线性晃动及其对槽身的水平力及翻转力矩,将所得数值结果与线性解析方法的计算结果作了比较,分析了两类结果的异同点.计算表明:强震时,流体对槽身可能会产生很大的横向水平力。
关键词 强震 流体作用 非线性晃动 渡槽 边界元法
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用边界单元法模拟二维地形对大地电磁场的影响 被引量:33
11
作者 徐世浙 王庆乙 王军 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1992年第3期380-388,共9页
本文用边界单元法模拟二维地形对大地电磁场的影响.首先用格林公式将二维大地电磁的边值问题转变成积分方程,然后用边界单元法解积分方程,得到地形上的大地电磁场和它的法向导数,由此可计算电阻率.与有限单元法相比,本方法剖分后的地形... 本文用边界单元法模拟二维地形对大地电磁场的影响.首先用格林公式将二维大地电磁的边值问题转变成积分方程,然后用边界单元法解积分方程,得到地形上的大地电磁场和它的法向导数,由此可计算电阻率.与有限单元法相比,本方法剖分后的地形与实际地形的拟合程度高,向计算机输入原始数据的工作简单,可以在微机上计算地形引起的视电阻率.本方法适合于在野外生产现场进行大地电磁法的地形改正.计算表明,地形对H_x型波的影响比对E_x型波严重得多;随着周期的增长,地形对H_x型波的影响变得稳定. 展开更多
关键词 大地 电磁场 边界元 二维地形 模拟
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隧道地震反应分析中几种边界条件的比较 被引量:19
12
作者 高峰 关宝树 《甘肃科学学报》 2004年第1期109-112,共4页
 比较了粘弹性边界、粘性边界和固定边界条件的精度.根据不同边界条件,采用振动方法和波动方法,进行了在地震荷载作用下隧道结构的反应分析,分析了无限地基对计算结果的影响以及在地震荷载作用下隧道衬砌的薄弱部位.
关键词 粘弹性边界 隧道结构 地震反应 有限元法 粘性边界 固定边界条件 无限地基
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离散元-边界元动力耦合模型 被引量:11
13
作者 金峰 贾伟伟 王光纶 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期23-27,共5页
本文提出了一种二维变形体离散元与时域边界元的耦合模型 ,这一模型可以将非连续体的模拟与无限域的模拟统一在一个模型中 ,可用于在地震波动输入条件下 ,考虑辐射阻尼的岩体边坡或地下结构等的动力稳定和变形分析 ,拓宽了离散元动力分... 本文提出了一种二维变形体离散元与时域边界元的耦合模型 ,这一模型可以将非连续体的模拟与无限域的模拟统一在一个模型中 ,可用于在地震波动输入条件下 ,考虑辐射阻尼的岩体边坡或地下结构等的动力稳定和变形分析 ,拓宽了离散元动力分析的领域 . 展开更多
关键词 离散元 连界元 耦合模型 岩体边坡 抗震 稳定性
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用边界元法计算结构振动辐射声场 被引量:24
14
作者 黎胜 赵德有 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期391-394,共4页
讨论了用边界元法计算结构振动辐射声场的数值方法 .对计算中的积分奇异性采用三角形斜坐标系、退化单元法进行处理 ,构造了三角形、四边形线性等参元和四边形二次等参元 .对特征频率处解不惟一问题采用 CHIEF加 Lagrange乘子法进行处... 讨论了用边界元法计算结构振动辐射声场的数值方法 .对计算中的积分奇异性采用三角形斜坐标系、退化单元法进行处理 ,构造了三角形、四边形线性等参元和四边形二次等参元 .对特征频率处解不惟一问题采用 CHIEF加 Lagrange乘子法进行处理 .构造单元具有简单、规范和精确等优点 ,可用来计算已知表面振速结构的声辐射 ,或与相应的结构有限元结合 ,计算结构的振动辐射声场 .以脉动球和辐射立方体为例 ,计算了结构表面声压、场点声压、辐射声功率和辐射效率等并与解析解进行了比较 。 展开更多
关键词 边界元法 奇异积分 声辐射 结构振动 声场 计算
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地震分析中人工边界处理与地震动输入方法研究 被引量:36
15
作者 邱流潮 金峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1501-1504,共4页
基于柱面波波动方程,推导建立了适用于土-结构地震动力相互作用分析的地震动输入和人工边界的处理方法。其中,地震动的输入是通过在人工边界上施加等效节点力来实现的,等效节点力的大小与入射地震波波速成正比;而人工边界的处理方法使... 基于柱面波波动方程,推导建立了适用于土-结构地震动力相互作用分析的地震动输入和人工边界的处理方法。其中,地震动的输入是通过在人工边界上施加等效节点力来实现的,等效节点力的大小与入射地震波波速成正比;而人工边界的处理方法使得人工边界条件不仅在时间上是局部的,而且在空间上也是局部的。这种处理方法简单、有效,物理意义清晰,且很容易在有限元法中实现,结合Newmark时间积分是无条件稳定的。为了验证方法的有效性和精度,给出了两个算例,分别用于检验人工边界条件的性能以及地震动输入方法的正确性。算例分析结果表明,所提出的方法是十分有效的。 展开更多
关键词 土-结构相互作用 人工边界 地震动输入 地震响应分析 有限元法
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盾构隧道叠交施工引起的土层位移场分布规律 被引量:40
16
作者 廖少明 余炎 +1 位作者 白廷辉 高立群 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期485-490,共6页
考虑盾构隧道叠交施工之间的相互影响,应用边界单元法对相邻隧道开挖过程中的三种典型叠交位置关系,引起的地层位移场分布规律及相互影响进行分析。分析结果表明:单条隧道开挖引起的地表最大沉降值出现在隧道轴线的正上方,而两左右或上... 考虑盾构隧道叠交施工之间的相互影响,应用边界单元法对相邻隧道开挖过程中的三种典型叠交位置关系,引起的地层位移场分布规律及相互影响进行分析。分析结果表明:单条隧道开挖引起的地表最大沉降值出现在隧道轴线的正上方,而两左右或上下相邻隧道开挖的地表及土层内部的最大沉降值则出现在两隧道的纵轴线之间,且偏向上方埋深较浅的隧道。隧道开挖引起的地层深层与浅层变形趋势是一致的,但在两隧道轴线上方深层土体的沉降要远比浅层土体大。叠交隧道的埋深及其相对空间位置关系对土层的位移场有较大的影响。 展开更多
关键词 盾构 地铁隧道 边界单元法 相互作用 位移场
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不同发射深度下导弹水下点火气水流体动力计算 被引量:33
17
作者 黄建春 叶取源 朱世权 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1994年第3期19-24,共6页
从流体动力角度研究了不同发射深度下,导弹水下点火这一非定常非线性过程。整个系统分为外部水流场、喷管流场和燃气泡流场三个区域加以考虑。水流场采用不可压势流模型,用边界元方法求解;喷管内流场采用非定常一元流动模型,用特征... 从流体动力角度研究了不同发射深度下,导弹水下点火这一非定常非线性过程。整个系统分为外部水流场、喷管流场和燃气泡流场三个区域加以考虑。水流场采用不可压势流模型,用边界元方法求解;喷管内流场采用非定常一元流动模型,用特征线差分法求解,并设置了激波检测功能;燃气泡采用基于质量和能量守恒的零维计算模型。在时间域中用步进方法实现了三个流场的耦合求解。给出了四种发射深度下的数值计算结果,展示了导弹水下点火的一些重要特征。 展开更多
关键词 导弹 水下点火 边界元 气泡动力学 计算
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弹性波边界元法正演模拟 被引量:32
18
作者 符力耘 牟永光 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 1994年第4期521-529,共9页
弹性波边界元地震模型方法(BEESM),实现了二维和三维问题的纵、横波及转换波的同时模拟,并且能模拟任意复杂构造的地震声波正演模型.根据地震模型的特点,本文发展了数值积分计算与矩阵消元同步进行的块状高斯消元法;用解析... 弹性波边界元地震模型方法(BEESM),实现了二维和三维问题的纵、横波及转换波的同时模拟,并且能模拟任意复杂构造的地震声波正演模型.根据地震模型的特点,本文发展了数值积分计算与矩阵消元同步进行的块状高斯消元法;用解析法处理奇异积分;用无限元法处理边界吸收问题;采用单元长度随介质速度和计算频率变化的变单元算法,及自动剖分单元等技术,提高了计算精度,节省了内存,缩短了计算时间. 展开更多
关键词 弹性波 边界元 正演模拟
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高速铁路简支箱梁结构噪声的边界元方法 被引量:38
19
作者 李小珍 张迅 李亚东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S1期95-101,185,共8页
将列车-轨道-桥梁耦合振动理论与声辐射分析的边界元法相结合,以高速铁路32 m简支箱梁为研究对象,分析桥梁结构声辐射频谱特性、传播规律和各影响因素。结果表明:采用板单元进行桥梁结构动力分析能更好地揭示其局部振动特性;桥梁结构噪... 将列车-轨道-桥梁耦合振动理论与声辐射分析的边界元法相结合,以高速铁路32 m简支箱梁为研究对象,分析桥梁结构声辐射频谱特性、传播规律和各影响因素。结果表明:采用板单元进行桥梁结构动力分析能更好地揭示其局部振动特性;桥梁结构噪声以低频为主,分布在f≤200 Hz的频带内,适于用边界元法求解其声辐射特性;由于地面对声波的吸收和反射作用,在桥梁结构噪声研究中应考虑地面对声波的影响;声屏障会改变桥梁上部声场分布,但对桥梁远场声压级影响不大;列车速度越高,桥梁结构噪声越大,但并非单调增加,在某些速度出现峰值;墩身高度对桥梁上方声场影响不大,对桥梁正下方距地面相同高度处影响较大。 展开更多
关键词 高速铁路 简支箱梁 边界元法 列车-轨道-桥梁耦合振动 噪声
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高拱坝上游坝踵裂缝稳定性及其扩展 被引量:32
20
作者 黄云 金峰 +1 位作者 王光纶 张楚汉 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期555-559,共5页
以一个双曲拱坝为实例 ,用三维断裂分析边界元法和最小应变能密度因子理论研究了高拱坝上游坝踵裂缝稳定性及扩展的情况。结果表明 :缝的稳定性与初始裂缝的出现高程有关 ;水力劈裂是造成初始裂缝扩展的主要原因 ;地基刚度将影响对裂缝... 以一个双曲拱坝为实例 ,用三维断裂分析边界元法和最小应变能密度因子理论研究了高拱坝上游坝踵裂缝稳定性及扩展的情况。结果表明 :缝的稳定性与初始裂缝的出现高程有关 ;水力劈裂是造成初始裂缝扩展的主要原因 ;地基刚度将影响对裂缝稳定性的判断 ;当裂缝达到一定深度后 ,裂缝将显著削弱拱坝的受力截面。验证了在基本荷载组合下 ,拱坝坝踵裂缝的稳定性 ,并计算了在极端不利条件下 。 展开更多
关键词 高拱坝 上游 坝踵 裂缝 稳定性 扩展 边界元 断裂分析
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