接触问题有限元分析方法综述 被引量：85

1

作者 孙林松 王德信 谢能刚 《水利水电科技进展》 CSCD 2001年第3期18-20,68,共4页

从直接迭代法、接触约束法和数学规划法等方面综述接触问题有限元分析的基本方法 .直接迭代法是一种“试验误差”方法 ,概念清楚 ,实施方便 ,但计算工作量较大 ,而且不能保证迭代一定收敛 .接触约束法主要利用罚函数方法或Lagrange乘子... 从直接迭代法、接触约束法和数学规划法等方面综述接触问题有限元分析的基本方法 .直接迭代法是一种“试验误差”方法 ,概念清楚 ,实施方便 ,但计算工作量较大 ,而且不能保证迭代一定收敛 .接触约束法主要利用罚函数方法或Lagrange乘子法将接触问题转化为无约束问题求解 .数学规划法利用接触问题的互补条件、非穿透条件等 ,将其归结为二次规划 (线性互补 )问题求解 ,这是一种非迭代类解法 ,收敛平稳、迅速 ,计算工作量较小 . 展开更多

关键词 接触问题 有限元 接触约束法 数字规划法

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区间有限元静力控制方程的一种迭代解法 被引量：16

2

作者 郭书祥 吕震宙 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期20-23,共4页

当结构的不确定参量可用区间限界时，将区间分析和有限元方法相结合，可建立起区间有限元方法。区间控制方程组的求解是其核心问题。根据所推导出的区间变量的运算特性，提出了求解区间有限元静力控制方程的一种迭代解法。将区间方程组... 当结构的不确定参量可用区间限界时，将区间分析和有限元方法相结合，可建立起区间有限元方法。区间控制方程组的求解是其核心问题。根据所推导出的区间变量的运算特性，提出了求解区间有限元静力控制方程的一种迭代解法。将区间方程组的求解归结为一点值迭代过程。算倒分析表明了文中的方法计算量小，易于实施，是实用和可行的。 展开更多

关键词 有限元方法 区间变量 区间有限元法 迭代法 结构分析 计算 区间有限元静力控制方程

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基于电磁-热耦合场的架空输电线路载流量分析与计算 被引量：27

3

作者 刘赟 俞集辉 程鹏 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期28-34,共7页

架空输电线路的允许载流量是保证其安全运行的重要参数之一。根据架空输电线路产热和散热的特点,建立了架空导线的磁场-温度场耦合二维有限元分析模型,确定电磁-热耦合场分析的边界条件,求解得到了架空输电导线内部电磁场分布。将得到... 架空输电线路的允许载流量是保证其安全运行的重要参数之一。根据架空输电线路产热和散热的特点,建立了架空导线的磁场-温度场耦合二维有限元分析模型,确定电磁-热耦合场分析的边界条件,求解得到了架空输电导线内部电磁场分布。将得到的焦耳热损耗作为热源耦合至热场模型进行计算,并采用数值迭代法求解得到架空输电导线的允许载流量。此外,基于该仿真模型通过仿真分析得出了不同外部环境因素对架空输电线路载流量的影响规律。该研究成果可以为架空输电线路的热分析和载流量计算提供一定的参考。 展开更多

关键词 输电线路 电磁-热耦合场 载流量 有限元法 数值迭代法

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多支承轴系轴承受力与刚度的有限元迭代计算方法 被引量：27

4

作者 刘显军 洪军 +1 位作者 朱永生 刘志刚 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期41-45,共5页

为了准确计算多支承轴系中每一个轴承的受力与刚度,分析预紧力对轴承刚度的影响,提出了一种基于有限元分析的迭代计算方法.该方法考虑了主轴受载后轴承受力与刚度的相互影响关系,在轴系和单轴承的有限元模型中利用受力-变形-刚度关系式... 为了准确计算多支承轴系中每一个轴承的受力与刚度,分析预紧力对轴承刚度的影响,提出了一种基于有限元分析的迭代计算方法.该方法考虑了主轴受载后轴承受力与刚度的相互影响关系,在轴系和单轴承的有限元模型中利用受力-变形-刚度关系式进行迭代求解,以此寻找轴承受载后的平衡状态.通过与典型数值计算结果的比较可以看出,所提方法解算出了每一个轴承的受力和刚度,解决了多支承轴系的超静定问题和支承-轴承受力分配问题.通过轴承受载变形实验同时验证了方法的正确性. 展开更多

关键词 多支承轴系 轴承受力 轴承刚度 预紧力 有限元迭代法

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基于耦合场的通风电缆沟敷设电缆载流量计算及其影响因素分析 被引量：23

5

作者 杨永明 程鹏 +1 位作者 陈俊 杨帆 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期139-143,154,共6页

根据电缆沟通风系统内流体流动与传热的特点,建立电缆沟通风系统三维流体流动与传热耦合计算模型,给出求解域相应的边界条件和假设条件,采用有限元法对流体场和温度场方程进行耦合计算,得到电缆沟内流体速度分布和电缆表面温度分布特性... 根据电缆沟通风系统内流体流动与传热的特点,建立电缆沟通风系统三维流体流动与传热耦合计算模型,给出求解域相应的边界条件和假设条件,采用有限元法对流体场和温度场方程进行耦合计算,得到电缆沟内流体速度分布和电缆表面温度分布特性,验证了耦合模型的正确性;并在求得电缆表面最高温度的基础上,利用电缆区域的等值热路法和数值迭代法计算了电缆允许载流量。此外,基于该模型通过实例仿真得出了不同影响因素对通风电缆沟敷设电缆允许载流量的影响规律:电缆载流量随着进风速度的增大而增大;进风温度每升高1 K,电缆允许载流量相应下降约5.6 A;随着电缆隧道通风长度的增加,电缆允许载流量随之下降。 展开更多

关键词 载流量 强制通风 有限元法 等值热路法 数值迭代法 电缆

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青海哇加滩黄河特大桥施工控制 被引量：16

6

作者 董晓兵 余友江 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期96-101,共6页

青海哇加滩黄河特大桥为主跨560m的双塔双索面钢-混组合梁斜拉桥,其主梁采用双悬臂拼装架设,并采用单节段拼装浇筑法施工。为提高主梁架设效率、缩短工期,提出一种优化方案——不增加斜拉索张拉次数的两节段拼装浇筑法。为指导施工,使... 青海哇加滩黄河特大桥为主跨560m的双塔双索面钢-混组合梁斜拉桥,其主梁采用双悬臂拼装架设,并采用单节段拼装浇筑法施工。为提高主梁架设效率、缩短工期,提出一种优化方案——不增加斜拉索张拉次数的两节段拼装浇筑法。为指导施工,使成桥后内力和线形满足设计要求,采用有限元软件MIDASCivil建立全桥模型,利用正装迭代法对优化方案进行全过程施工及合龙控制分析。结果表明:施工过程钢梁最大应力212.2MPa,桥面板最大拉应力1.42MPa,斜拉索最小安全系数2.31,塔柱最大拉应力1.6MPa,均满足规范要求;主梁合龙精度控制在3mm内;成桥后索力偏差最大值6.8%,索力均匀,主桥线形误差均在±56mm内,桥梁线形平顺。 展开更多

关键词 斜拉桥 组合梁 悬臂拼装 两节段拼装浇筑法 有限元法 正装迭代法 合龙措施 施工控制

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大跨度悬索桥结构架设参数迭代算法研究 被引量：4

7

作者 杨孟刚 陈政清 乔建东 《长沙铁道学院学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期1-5,13,共6页

针对已有计算方法存在的不足之处 ,采用几何非线性有限元法 ,提出了一种精确确定大跨度悬索桥架设参数的迭代算法 .该法考虑了鞍座的偏位 ;二期恒载由主缆和加劲梁共同承担的实际情况 ;一期恒载 (加劲梁和吊杆重量 )作用的实际结构形式... 针对已有计算方法存在的不足之处 ,采用几何非线性有限元法 ,提出了一种精确确定大跨度悬索桥架设参数的迭代算法 .该法考虑了鞍座的偏位 ;二期恒载由主缆和加劲梁共同承担的实际情况 ;一期恒载 (加劲梁和吊杆重量 )作用的实际结构形式为鞍座、索塔、吊杆、加劲梁体系 .江阴长江大桥架设参数的计算算例表明 :该算法收敛快 。 展开更多

关键词 悬索桥 几何非线性 有限元 架设参数 迭代算法

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三维定向井抽油杆柱力学特性有限元分析新方法 被引量：11

8

作者 王文昌 狄勤丰 +2 位作者 姚建林 窦升军 游红娟 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1018-1023,共6页

结合定向井井眼轨迹的三维空间特征和超细长杆柱在井眼中的双重非线性(接触非线性和几何非线性)特征,同时考虑Ray-leigh阻尼及液体摩擦影响,建立了抽油杆柱三维动态有限元方程。利用Newmark法对抽油杆柱运动过程进行时间域离散,采用结... 结合定向井井眼轨迹的三维空间特征和超细长杆柱在井眼中的双重非线性(接触非线性和几何非线性)特征,同时考虑Ray-leigh阻尼及液体摩擦影响,建立了抽油杆柱三维动态有限元方程。利用Newmark法对抽油杆柱运动过程进行时间域离散,采用结点迭代的循环求解方法对三维动态有限元方程进行了数值求解,并用直接约束法对杆/管接触问题进行了处理,得到了抽油杆柱每一结点6个自由度方向的变形和载荷。以实测井底泵功图为边界条件,求出了抽油杆柱与油管的动态接触位置,并获得了地面示功图,将预测结果与实测地面示功图进行了对比。结果表明,结点迭代法可以避免大型矩阵的数值计算问题,与Newmark法相结合,能够较准确地求解出井下抽油杆柱的三维受力及运动状态。 展开更多

关键词 定向井 抽油杆柱 有限元 双重非线性 结点迭代法

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桩-土-筏片体系的数值与半数值三维非线性分析模型 被引量：2

9

作者 王文 顾晓鲁 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第3期30-40,共11页

本文首次建立了一个分析桩-土-筏片体系共同作用的三维非线性有限元、棱柱元综合计算模型.主要特点是:1.引入“广义位移”概念以减少基本未知量的数目;2.由实验e-p曲线直接反映土壤的非线性性质;3.对分层分片的复杂地质条件,任意布柱形... 本文首次建立了一个分析桩-土-筏片体系共同作用的三维非线性有限元、棱柱元综合计算模型.主要特点是:1.引入“广义位移”概念以减少基本未知量的数目;2.由实验e-p曲线直接反映土壤的非线性性质;3.对分层分片的复杂地质条件,任意布柱形式均方便适用;4.建立无界元以考虑远场土的影响;5.用中厚板、深梁理论建立筏片刚度矩阵;6.利用分块迭代法对Winkler地基板的解进行逐步修正,以逼近桩-土地基板的真解;7.可在指定位移条件下求解,以研究与邻近建筑沉降差的影响. 展开更多

关键词 桩-土-筏片基础 共同作用 三维非线性 弹性力学

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有限元—迭代法 被引量：4

10

作者 李丛林 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 1997年第3期112-117,共6页

本文提出了基于有限元分析结构变更后的迭代法，文中导出了迭代公式，讨论了收敛速度并附有算例，用本文方法计算变更后的新结构，不论结构刚度变化区域大小均可节约计算时间，从而克服了广义结构变更定理应用中的局限性．

关键词 有限元 结构变更 迭代法 弹塑性分析

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钢筋混凝土双向板的非线性挠度分析 被引量：6

11

作者 冯然 张先进 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 2003年第11期47-49,79,共4页

探讨了承受均布荷载的钢筋混凝土双向板在正常使用阶段的非线性特性与分析方法 ,采用增量迭代混合法编制了有限元程序 ,对不同荷载形式、边界条件和配筋率的钢筋混凝土双向板进行了计算 ,并与试验结果进行了比较 ,通过非线性回归建立了... 探讨了承受均布荷载的钢筋混凝土双向板在正常使用阶段的非线性特性与分析方法 ,采用增量迭代混合法编制了有限元程序 ,对不同荷载形式、边界条件和配筋率的钢筋混凝土双向板进行了计算 ,并与试验结果进行了比较 ,通过非线性回归建立了双向板在四边简支和四边固支条件下的挠度计算公式。 展开更多

关键词 非线性有限元 增量法 迭代法 非线性回归

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海洋用A3钢阴极保护电场的三维有限元建模 被引量：7

12

作者 孙虎元 王在峰 孙立娟 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第7期50-54,共5页

为了解介质中的LAPLACE方程,根据有限元法能够预测复杂体系中阴极保护电化学场的分布原理。使用8节点立方体和合适的形状函数对构筑物表层和周围场域进行了离散。通过对各单元的分析和整个求解区域的综合,建立了三维的有限元数学模型,... 为了解介质中的LAPLACE方程,根据有限元法能够预测复杂体系中阴极保护电化学场的分布原理。使用8节点立方体和合适的形状函数对构筑物表层和周围场域进行了离散。通过对各单元的分析和整个求解区域的综合,建立了三维的有限元数学模型,根据此模型编写了相应的C语言程序。通过对模型的计算得出了电位电流密度分布图,发现规律与经典电场原理相符合。 展开更多

关键词 有限元 三维模型 阴极保护 电化学场 Seidel迭代

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模态综合的直接变换法 被引量：5

13

作者 汪晓虹 安方 +1 位作者 曹立娟 陈怀海 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期92-98,共7页

基于固定界面模态综合的Craig-Bampton方法,提出了模态综合的直接变换方法,该法在形式上更简洁,适用于大规模动力学系统的模态分析和动力学模型减缩。对采用直接变换法模态综合过程的计算误差做了分析,给出了计算误差界,阐明了模态综合... 基于固定界面模态综合的Craig-Bampton方法,提出了模态综合的直接变换方法,该法在形式上更简洁,适用于大规模动力学系统的模态分析和动力学模型减缩。对采用直接变换法模态综合过程的计算误差做了分析,给出了计算误差界,阐明了模态综合后总体结构的固有频率与子结构保留主模态个数之间的关系。针对子结构界面自由度太大的情况,提出了直接变换法的分部算法,不需组集系统总刚度、总质量矩阵,仅在子结构的基础上完成系统的减缩。计算实例表明该算法的有效性及计算的稳定性。 展开更多

关键词 模态综合法 有限元法 动力学模型减缩 特征值 误差界 子空间迭代法

原文传递

有限元-迭代法在电主轴轴系转子动静特性分析中的应用 被引量：4

14

作者 胡志刚 徐诚 王永娟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第6期917-919,922,共4页

针对在电主轴轴系转子动静特性分析中轴系转子刚度局部变化的情况 ,在现有通用有限元软件又难以满足这一计算要求的情况下自行开发了计算软件 ,把有限元迭代法应用于计算分析中。通过该软件进行计算 ,较好的解决了局部刚度变化的问题 ,... 针对在电主轴轴系转子动静特性分析中轴系转子刚度局部变化的情况 ,在现有通用有限元软件又难以满足这一计算要求的情况下自行开发了计算软件 ,把有限元迭代法应用于计算分析中。通过该软件进行计算 ,较好的解决了局部刚度变化的问题 ,既减少了计算开销 ,提高解算效率 ,也克服了传统设计过于简化带来的误差。 展开更多

关键词 电主轴 有限元迭代 滚动轴承 动静特性

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二维稳态对流—扩散方程参数反演的迭代算法 被引量：4

15

作者 闵涛 刘相国 +1 位作者 张海燕 艾克锋 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2007年第6期744-752,共9页

利用有限元法求解了二维稳态对流—扩散方程,并利用迭代法对二维稳态对流—扩散方程参数反演进行了研究,得出了此类反问题的数值解法。数值模拟结果表明,此方法在求解二维稳态对流—扩散方程参数反演问题时是可行的也是有效的。

关键词 对流—扩散 有限元 参数 反问题 迭代法

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CPU-GPU混合计算构架在岩土工程有限元分析中的应用 被引量：6

16

作者 陈曦 王冬勇 +2 位作者 任俊 张训维 苗姜龙 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期105-112,共8页

计算机技术的快速发展促进了岩土工程数值模拟技术的进步和有限元仿真技术的应用。对于三维有限元建模,有限元离散所获得的线性方程系统规模较大,这些线性方程系统的求解通常支配着整个有限元计算的时间。为了提高有限元求解的效率,需... 计算机技术的快速发展促进了岩土工程数值模拟技术的进步和有限元仿真技术的应用。对于三维有限元建模,有限元离散所获得的线性方程系统规模较大,这些线性方程系统的求解通常支配着整个有限元计算的时间。为了提高有限元求解的效率,需要采用先进的基础迭代算法和高性能计算构架。使用性价比较高的GPU计算硬件对目前流行的预处理Krylov子空间迭代法进行了加速,重点研究了GPU对Krylov子空间迭代过程中矩阵矢量乘积的加速效果。由于预处理迭代方法的计算性能依赖于计算构架,采用数值算例对几种流行的预处理迭代方法在不同计算构架下的计算性能进行了评测,对在不同计算构架下采用何种预处理迭代方法给出了相应的建议。 展开更多

关键词 有限元法 Krylov子空间迭代法 预处理技术 矩阵存储 CPU-GPU计算构架

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框架结构中双向板挠度的非线性有限元分析 被引量：3

17

作者 张先进 胡彬彬 《武汉理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期63-65,83,共4页

探讨了框架结构中承受均布荷载的钢筋混凝土双向板在正常使用阶段的非线性特性和研究方法,采用增量迭代混合法编制了有限元程序,对不同荷载形式、边界条件和配筋率的钢筋混凝土双向板进行了计算,并与试验结果进行了比较,通过非线性回归... 探讨了框架结构中承受均布荷载的钢筋混凝土双向板在正常使用阶段的非线性特性和研究方法,采用增量迭代混合法编制了有限元程序,对不同荷载形式、边界条件和配筋率的钢筋混凝土双向板进行了计算,并与试验结果进行了比较,通过非线性回归建立了框架结构中双向板在各种位移边界条件下的挠度计算公式。 展开更多

关键词 非线性有限元 增量法 迭代法 非线性回归 初始位移边界条件

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基于有限元迭代法的高压直流输电线路离子流场仿真计算 被引量：6

18

作者 吴健 杨彬 +5 位作者 韩文 王绿 申晨 白晓春 吕平海 耿明昕 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第23期9421-9426,共6页

直流导线电晕放电产生的离子流场是限制直流输电发展的主要因素之一。为分析离子流对原有电场分布畸变影响,通过COMSOL和MATLAB联合仿真实现了有限元迭代法,基于该方法对高压直流导线附近离子流场进行了研究。仿真模型采用网格加密以及... 直流导线电晕放电产生的离子流场是限制直流输电发展的主要因素之一。为分析离子流对原有电场分布畸变影响,通过COMSOL和MATLAB联合仿真实现了有限元迭代法,基于该方法对高压直流导线附近离子流场进行了研究。仿真模型采用网格加密以及强耦合的方法提高了计算的收敛性,采用与放电特性相关的方程作为电荷边界条件,以提高仿真计算的准确性;比较两类起晕场强计算公式的准确性,选择较为准确的计算公式作为迭代标准;将同轴圆柱模型的解析解与仿真的数值解进行比较,验证有限元迭代法计算高压直流离子流场的准确性;最后分析单极+800 kV直流输电线路周围的离子流场。结果表明,离子流使得地面附近的电场强度增大了30%,可见离子流对导线周围电磁环境有重大影响,在直流输电线设计时应该考虑这一因素。 展开更多

关键词 电晕放电 离子流 有限元迭代 Peek公式 半经验公式

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梁的三维空间大转动的有效处理方法 被引量：3

19

作者 谈梅兰 王鑫伟 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期718-722,共5页

有限转动角的计算和迭加方法与线位移不同。为了能利用修正的 Lagrangian法及带有动坐标的迭代法来分析三维空间大转动梁的受力和变形 ,研究了三维空间大转动梁的共轴转动机理 ,引入了伪矢量的概念 ,严格地应用数学和弹性力学理论导出... 有限转动角的计算和迭加方法与线位移不同。为了能利用修正的 Lagrangian法及带有动坐标的迭代法来分析三维空间大转动梁的受力和变形 ,研究了三维空间大转动梁的共轴转动机理 ,引入了伪矢量的概念 ,严格地应用数学和弹性力学理论导出了相关的公式 ,给出了迭代过程。解决了分析空间大转动梁的带有动坐标的迭代法所涉及到的有关有限转动的两个关键问题 :(1 )单元畸变中节点转角位移的计算 ;(2 )迭代过程中新的一轮转角位移的确定。文中所给出的公式和迭代过程在计算机上易于操作 ,数值结果也证明了公式的正确性。 展开更多

关键词 有限元法 迭代法 有限转动 共轴转动 伪矢量 钻柱

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海水中A3钢样阴极保护电化学场的二维有限元计算 被引量：4

20

作者 王在峰 孙虎元 孙立娟 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期38-42,共5页

有限元法已被证明是计算阴极保护场中电位、电流密度分布的有效方法。作者建立了二维的有限元数学模型,并讨论了模型中电化学场的非线性边界条件的处理和非线性方程组的迭代法解法。用构建的模型对简单的阴极保护模拟体系进行了分析,得... 有限元法已被证明是计算阴极保护场中电位、电流密度分布的有效方法。作者建立了二维的有限元数学模型,并讨论了模型中电化学场的非线性边界条件的处理和非线性方程组的迭代法解法。用构建的模型对简单的阴极保护模拟体系进行了分析,得出了较合理的结果。 展开更多

关键词 有限元 阴极保护 非线性边界条件 迭代法

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