煤层瓦斯流固耦合渗流的数值模拟 被引量：33

1

作者 汪有刚 刘建军 +1 位作者 杨景贺 曾明胜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期285-289,共5页

将渗流力学与弹塑性力学相结合 ,考虑煤层瓦斯和煤体骨架之间的相互作用 ,建立了煤层瓦斯运移的数学模型 ,并给出其数值解 .对煤层瓦斯渗流方程和煤体变形场方程分别进行离散 ,得到其相应的泛函方程 .根据有限元法原理推出其耦合求解方... 将渗流力学与弹塑性力学相结合 ,考虑煤层瓦斯和煤体骨架之间的相互作用 ,建立了煤层瓦斯运移的数学模型 ,并给出其数值解 .对煤层瓦斯渗流方程和煤体变形场方程分别进行离散 ,得到其相应的泛函方程 .根据有限元法原理推出其耦合求解方法 ,最后进行了实例计算 。 展开更多

关键词 流固耦合 有限元 渗流力学 煤层 瓦斯运移 数学模型 弹逆性力学

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调压井结构内力计算研究 被引量：20

2

作者 洪振国 黄立群 《水资源与水工程学报》 2015年第4期177-182,共6页

针对目前水电站调压井结构向体形巨大化、地质条件多样化、受力条件复杂化发展的方向,内力计算方法对调压井安全性和经济性非常重要。通过结构力学法、线弹性有限元法和非线性有限元法3种方法计算,分析计算调压井结构的受力特征。结果表... 针对目前水电站调压井结构向体形巨大化、地质条件多样化、受力条件复杂化发展的方向,内力计算方法对调压井安全性和经济性非常重要。通过结构力学法、线弹性有限元法和非线性有限元法3种方法计算,分析计算调压井结构的受力特征。结果表明:调压井的内力自上而下逐渐增加,较大内力在井筒与底板相接处,最大内力在压力钢管开孔下缘点。调压井底板的内力由板中心向外增大,在底板与井筒相接处内力较大。经这3种计算方法比较,非线性有限元法计算内力最小,配筋量最小。因此非线性有限元法精准反映结构实际受力情况,使调压井结构配筋最经济和合理,使选定调压井的结构为最优结构。 展开更多

关键词 水电站 调压井内力 结构力学法 线弹性有限元法 非线性有限元法

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复合材料尖劈和接头端部奇性场的反平面问题研究 被引量：9

3

作者 平学成 陈梦成 谢基龙 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期193-198,共6页

提出了一个基于位移的分析尖劈端部奇性位移场和应力场反平面问题的非协调元特征法.该方法与过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征法有几点不同:(1)导出虚功原理的出发点为二维扇区的散度原理;(2)有限元的单元形式为非协调元;(3)尖... 提出了一个基于位移的分析尖劈端部奇性位移场和应力场反平面问题的非协调元特征法.该方法与过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征法有几点不同:(1)导出虚功原理的出发点为二维扇区的散度原理;(2)有限元的单元形式为非协调元;(3)尖劈端部邻域内的位移场假定没有采用奇异变换技术.运用该方法给出了求解正交各向异性复合材料尖劈端部附近奇性应力指数、奇性位移和应力角分布函数的算例.计算结果表明,该方法较原来的有限元特征法所用的单元少而且精度高. 展开更多

关键词 线弹性断裂 反平面剪切 奇性应力指数 复合材料 非协调元有限元法

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楔形体尖端近似场的非协调有限元特征法 被引量：7

4

作者 平学成 陈梦成 《华东交通大学学报》 2001年第4期6-11,共6页

提出了一个新的、基于位移的、分析平面楔形体尖端奇性应力场和位移场问题的非协调元 FE特征分析法 .该方法与过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征分析方法有几点不同 :1)导出公式的出发点不同 ;2 )单元形式为非协调元 ;3)楔形体尖... 提出了一个新的、基于位移的、分析平面楔形体尖端奇性应力场和位移场问题的非协调元 FE特征分析法 .该方法与过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征分析方法有几点不同 :1)导出公式的出发点不同 ;2 )单元形式为非协调元 ;3)楔形体尖端邻域内的位移场假定没有采用奇异变换技术 .文中运用该方法给出了若干有关任意形状楔形体尖端附近近似奇性应力场和位移场分布的算例 ,其中 ,当然包括最重要的裂纹情形 ,此时楔形体张开角度为 180°.所有的计算结果表明 。 展开更多

关键词 线弹性断裂 楔形体 奇性应力指数 复合型 非协调有限元法 尖端应力场 位移场

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表面裂纹疲劳扩展形状演化预测 被引量：9

5

作者 吴志学 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期783-786,共4页

应用新的应力强度因子经验公式预测了拉伸和纯弯曲载荷下疲劳扩展过程中表面裂纹形状的演化,并与Newman和Raju的经验公式以及实验结果进行了比较。结果表明:虽然对应力强度因子估算有一定差别,但两者对裂纹形状演化的预测有很好的一致性... 应用新的应力强度因子经验公式预测了拉伸和纯弯曲载荷下疲劳扩展过程中表面裂纹形状的演化,并与Newman和Raju的经验公式以及实验结果进行了比较。结果表明:虽然对应力强度因子估算有一定差别,但两者对裂纹形状演化的预测有很好的一致性,预测结果与实验结果也比较吻合,从而表明所提出的经验公式能够用于预测疲劳扩展过程中表面裂纹形状演化。 展开更多

关键词 应力强度因子 表面裂纹 线弹性断裂力学 有限单元法 疲劳裂纹扩展

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基于X-SBFEM的裂纹体非网格重剖分耦合模型研究 被引量：8

6

作者 陈白斌 李建波 林皋 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期15-21,共7页

扩展有限元法利用了非网格重剖分技术,但需要基于裂尖解析解构造复杂的插值基函数,计算精度受网格疏密和插值基函数等因素影响。比例边界有限元法则在求解无限域和裂尖奇异性问题优势明显,两者衔接于有限元法理论内,可建立一种结合二者... 扩展有限元法利用了非网格重剖分技术,但需要基于裂尖解析解构造复杂的插值基函数,计算精度受网格疏密和插值基函数等因素影响。比例边界有限元法则在求解无限域和裂尖奇异性问题优势明显,两者衔接于有限元法理论内,可建立一种结合二者优势的断裂耦合数值模型。该文从虚功原理出发,利用位移协调与力平衡机制,提出了一种断裂计算的新方法 X-SBFEM,达到了扩展有限元模拟裂纹主体、比例边界有限元模拟裂尖的目的。在数值算例中,通过边裂纹和混合型裂纹的应力强度因子计算,并与理论解对比,验证了该方法的准确性和有效性。 展开更多

关键词 线弹性断裂力学 扩展有限元法 比例边界有限元法 应力强度因子 耦合模型

原文传递

新的估算表面裂纹应力强度因子经验公式 被引量：5

7

作者 顾乡 吴志学 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期35-39,共5页

该文给出了新的估算拉伸和纯弯曲载荷下表面裂纹应力强度因子的经验公式。根据疲劳裂纹扩展的数值模拟结果确定强度因子分布函数;利用按已知应力强度因子分布函数求裂纹形状及相应应力强度因子的方法计算给定尺寸的表面裂纹的应力强度因... 该文给出了新的估算拉伸和纯弯曲载荷下表面裂纹应力强度因子的经验公式。根据疲劳裂纹扩展的数值模拟结果确定强度因子分布函数;利用按已知应力强度因子分布函数求裂纹形状及相应应力强度因子的方法计算给定尺寸的表面裂纹的应力强度因子;通过对数值结果的曲线回归得到估算表面裂纹应力强度因子经验公式。利用该公式对有限厚度和宽度平板内表面裂纹的应力强度因子进行了估算,并与已知的半椭圆形表面裂纹的应力强度因子解进行了比较。该文结果为估算表面裂纹应力强度因子提供了一种新的途径。 展开更多

关键词 线弹性断裂力学 应力强度因子 有限单元法 表面裂纹 疲劳裂纹扩展

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汽车轮罩总成焊接变形分析及优化 被引量：7

8

作者 谢晖 周玉雷 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第17期173-176,共4页

焊接变形是影响车身装配精度最主要的因素之一,后期矫正焊接变形将增加车身开发成本。本文采用线弹性有限元法,以某车型的轮罩总成焊接工艺模型为例,利用WELD PLANNER对其进行焊接变形的分析计算。模拟结果显示,轮罩总成的焊接变形量达... 焊接变形是影响车身装配精度最主要的因素之一,后期矫正焊接变形将增加车身开发成本。本文采用线弹性有限元法,以某车型的轮罩总成焊接工艺模型为例,利用WELD PLANNER对其进行焊接变形的分析计算。模拟结果显示,轮罩总成的焊接变形量达到了2.81 mm,严重影响了后序的装配精度。在综合考虑影响焊接变形各种因素的基础上,选择改变零件的焊接顺序来实现减小焊接变形量的目的。当首先焊接轮罩分总成和减震器安装板时,轮罩总成的焊接变形量减小到0.591 mm,达到了总成焊接精度要求。 展开更多

关键词 轮罩总成 线弹性有限元法 焊接变形 WELD PLANNER

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非线性弹性卸荷损伤的基坑工程有限元分析

9

作者 李蓓 赵锡宏 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期615-620,共6页

将土体非线性弹性卸荷损伤模型引入基坑工程的有限元分析中,建立非线性弹性卸荷损伤有限元方程,编制相应有限元程序,对上海外环隧道浦西连接井段的大型超深基坑工程进行有限元计算,并从基坑变形、围护墙上作用的土压力、损伤变量的发展... 将土体非线性弹性卸荷损伤模型引入基坑工程的有限元分析中,建立非线性弹性卸荷损伤有限元方程,编制相应有限元程序,对上海外环隧道浦西连接井段的大型超深基坑工程进行有限元计算,并从基坑变形、围护墙上作用的土压力、损伤变量的发展演化等方面对有限元计算结果进行分析,计算结果表明了所建立的土体非线性弹性卸荷损伤模型在基坑工程中的可行性和适用性. 展开更多

关键词 基坑工程 卸荷损伤 非线性弹性 有限元

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各向异性复合材料尖劈和接头的奇性应力指数研究 被引量：3

10

作者 平学成 陈梦成 谢基龙 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期27-32,共6页

提出了一个新的、基于位移的、求解三维尖劈端部奇性应力指数问题的非协调元特征分析法。该方法假定尖劈端部邻域内的位移场没有采用奇异变换技术 ,导出虚功方程的出发点不同于过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征分析法 ,在有限元... 提出了一个新的、基于位移的、求解三维尖劈端部奇性应力指数问题的非协调元特征分析法。该方法假定尖劈端部邻域内的位移场没有采用奇异变换技术 ,导出虚功方程的出发点不同于过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征分析法 ,在有限元离散时采用的单元形式为非协调元。文中运用该方法给出了若干求解各向异性复合材料尖劈 接头端部奇性应力指数的算例。所有的计算结果表明 ,本文方法能够求解复杂尖劈 接头的全部奇性应力指数 ,使用的单元少而且精度高。 展开更多

关键词 线弹性断裂 奇性应力指数 复合材料 非协调元有限元法

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填土路堤下复合地基中桩体的非线性有限元分析 被引量：1

11

作者 杨虹 高萍 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期39-42,共4页

将平面问题有限元法用于填土路堤下复合地基性状的研究,编制适用于复合地基的二维有限元分析程序,程序中可以引入线弹性、Duncan Chang非线性弹性两种本构模型,并在桩与土以及堆体与地基之间设置接触面单元以模拟可能发生的滑移。此外,... 将平面问题有限元法用于填土路堤下复合地基性状的研究,编制适用于复合地基的二维有限元分析程序,程序中可以引入线弹性、Duncan Chang非线性弹性两种本构模型,并在桩与土以及堆体与地基之间设置接触面单元以模拟可能发生的滑移。此外,利用程序分析了复合地基中桩体采用线弹性和非线弹性时,对地基沉降、水平位移及桩土应力比的影响,从而为填土路堤下复合地基的设计提供参考依据。 展开更多

关键词 非线弹性 有限元法 复合地基

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随机短纤维复合材料复合型开裂方向的预测 被引量：2

12

作者 张双寅 蔡良武 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1989年第4期442-449,共8页

本文采用五种方法对随机短纤维复合材料双槽拉剪试件层间剪切断裂的开裂方向进行了预测,其中两种方法已有人用过,而其余三种是本文作者提出的,指出了应变能密度准则的问题,提出一个比应变能密度准则。此外,对Tsai-Hill准则与Norri,准则... 本文采用五种方法对随机短纤维复合材料双槽拉剪试件层间剪切断裂的开裂方向进行了预测,其中两种方法已有人用过,而其余三种是本文作者提出的,指出了应变能密度准则的问题,提出一个比应变能密度准则。此外,对Tsai-Hill准则与Norri,准则进行了推广,用来预测开裂方向。缺口根部近场应力分布用八节点四边形等参元方法作了计算。 预测结果与实验结果作了对比。另外,根据有限元结果,对槽底根部应力奇异场控制区的大小给出了一个估值。 展开更多

关键词 复合材料 复合型 开裂 断裂 方向

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用于三维软组织实时切割的混合凝聚有限元模型

13

作者 吴雯 孙剑 王平安 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第9期953-958,共6页

随着近几年来微创外科的迅速发展 ,虚拟内窥镜手术模拟系统作为手术训练、规划的有效手段 ,已逐渐成为研究的热点 .根据实际手术的需要 ,虚拟手术系统应该不仅能够实时模拟软组织的变形 ,而且也同样可以对软组织的切割、缝合操作进行实... 随着近几年来微创外科的迅速发展 ,虚拟内窥镜手术模拟系统作为手术训练、规划的有效手段 ,已逐渐成为研究的热点 .根据实际手术的需要 ,虚拟手术系统应该不仅能够实时模拟软组织的变形 ,而且也同样可以对软组织的切割、缝合操作进行实时模拟 .该文提出了一个用于虚拟手术模拟、三维软组织变形及切割的有限元模型——混合凝聚有限元模型 .该模型的显著优点在于其可以在当前的 PC机平台上有效地对软组织变形及具有拓扑改变的切割操作进行实时模拟 . 展开更多

关键词 三维软组织 实时切割 混合凝聚 有限元模型 虚拟内窥镜手术 线性弹性模型 外科手术 医学

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基于非协调元特征法的奇异性问题分析

14

作者 平学成 陈梦成 谢基龙 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2004年第5期36-40,共5页

提出了一个基于位移的、分析平面尖劈尖端奇性应力场和位移场问题的非协调FE特征分析法.该方法与过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征分析方法导出公式的出发点不同,并且采用的单元形式为非协调元,尖劈尖端邻域内的位移场假定没有... 提出了一个基于位移的、分析平面尖劈尖端奇性应力场和位移场问题的非协调FE特征分析法.该方法与过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征分析方法导出公式的出发点不同,并且采用的单元形式为非协调元,尖劈尖端邻域内的位移场假定没有采用奇异变换技术.运用该方法处理了若干尖劈和接头的算例.所有的计算结果表明,该方法较原有方法使用的单元少而且精度高,具有应用广泛性. 展开更多

关键词 非协调元 劈尖 奇性 奇异性 近似 位移场 裂纹尖端 尖劈 单元 接头

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轿车副车架焊接变形优化研究 被引量：1

15

作者 谢晖 戴舒拉 《计算机仿真》 北大核心 2017年第9期156-159,共4页

焊接变形是影响副车架装配精度的主要因素之一,后期矫正焊接变形将会增加副车架的开发成本。采用传统的方法优化焊接工艺需要多次实验,开发时间长而且成本高。为了缩短产品的开发周期,降低成本,使用焊接变形分析的有限元软件进行焊接变... 焊接变形是影响副车架装配精度的主要因素之一,后期矫正焊接变形将会增加副车架的开发成本。采用传统的方法优化焊接工艺需要多次实验,开发时间长而且成本高。为了缩短产品的开发周期,降低成本,使用焊接变形分析的有限元软件进行焊接变形仿真分析。首先根据分析结果调整夹具位置,然后优化焊接顺序,在长焊缝处采用点固焊的方法进行工艺优化。仿真结果表明,优化后焊接变形量减少到可接受的范围内,为实际的焊接工艺优化提供了理论依据。 展开更多

关键词 副车架 点固焊 线弹性有限元法 焊接变形 焊接有限元分析软件

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线性弹性柔性壳非协调有限元计算模型

16

作者 沈晓芹 白琳 +2 位作者 杨乾 李昊明 王田天 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期383-392,共10页

本文基于Ciarlet-Lods-Miara定义的柔性壳模型提出一种Galerkin非协调有限元离散格式.首先,对积分区域进行Delaunay三角剖分,并在三角网格上对位移前两个分量用一次Lagrange多项式逼近,对第三个分量(即法向位移)用非协调Morley元逼近.其... 本文基于Ciarlet-Lods-Miara定义的柔性壳模型提出一种Galerkin非协调有限元离散格式.首先,对积分区域进行Delaunay三角剖分,并在三角网格上对位移前两个分量用一次Lagrange多项式逼近,对第三个分量(即法向位移)用非协调Morley元逼近.其次,讨论了构造的Galerkin非协调有限元离散格式解的存在性、唯一性和先验误差估计.最后对特殊边界条件下的锥壳采用该方法进行数值实验,计算出不同网格下锥壳的位移,并通过分析数值实验结果证明有限元离散格式的收敛性和有效性. 展开更多

关键词 线性弹性柔性壳 非协调有限元 Lagrange多项式 Moley元 锥壳

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矩形截面裸拱线弹性稳定的临界荷载计算

17

作者 徐美惠 《青海大学学报（自然科学版）》 2000年第1期19-22,共4页

在文 [1 ]建立的用于钢管混凝土柱稳定分析的有限元列式的基础上 ,结合拱的受力特征 ,给出分析裸拱线弹性稳定问题的有限元方程 。

关键词 拱线弹性稳定 临界荷载 裸拱 钢管混凝土柱

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