有限元上限分析网格自适应方法及其工程应用

详细地介绍了p型自适应有限元的基本理论及其发展过程,总结了p型自适应有限元的误差估计方法、自适应升阶策略以及加速收敛技术,并将p型自适应有限元法应用于岩土工程的三维弹粘塑性分析、三维动力响应分析以及三维渗流分析中,最后提出了p型自适应有限单元法中亟待解决的问题及今后的研究方向。

改进型无网格galerkin法与有限元法的耦合及其应用研究——改进型无网络辽金法是基于一种改进的移动最小二乘（animprovedmovingleast-squares,imls）近似有更高的计算效率和精度，且不会导致系统方程产生的病态，这种耦合的方法不仅解决了无网格galerkin法理学...

针对现有箱梁分析方法普遍存在的计算精度与计算效率之间矛盾的问题,提出了粗网格划分下的箱梁三维实体有限元分析方法。在充分考虑箱梁受力变形特点的基础上,以修正的hellinger-reissner变分原理为基础,通过合理引入非协调位移插值项,构造出直角坐标系下的六面体八结点杂交应力单元8n21β和柱坐标系下的六面体八结点杂交应力单元8n21βc,分别用于粗网格划分下的直箱梁和曲线箱梁的三维实体有限元分析。数值算例表明:8n21β单元和8n21βc单元在粗网格划分下具有较高的计算精度,能有效提高箱梁三维实体有限元分析的计算效率。

引言近年来．随着国家的经济实力的提升，涌现出了越来越多的引人注目的公共建筑．这些建筑多采用新颖的结构作为结构体系，如杭州湾跨海大桥和“鸟巢”。诸如此类结构的施工过程中表现出了诸多力学问题，给结构设计和施工带来了巨大的挑战。

引言近年来,随着国家的经济实力的提升,涌现出了越来越多的引人注目的公共建筑,这些建筑多采用新颖的结构作为结构体系,如杭州湾跨海大桥和

软土地基的有限元计算方法及其应用——文章针对广东地区软土路基道路施工的情况，介绍了通用有限元软件的基本原理及其在软土地基处理中的模拟应用。通过列举三个已经经过有限元软件模拟计算和实际测量数据检验的实例，证明了有限元方法在公路软土地基的处理中可...

由于图论与矩阵代数和计算机科学具有紧密的联系，而在科学研究和工程应用方面崭露头角。本书中分析方法采用矩阵代数、图论和元启发式算法，其中所涉及的数学的结构非常适用于工程问题的结构，这些理论和算法非常适用于现代计算力学的研究。本书的特色在于：有效分析为目的的图论应用、力法到有限元分析的延伸、用来排序和分解的元启发式（meta-heuristic）算法应用、力法中的对称性和规律性的有效应用、结构的同步分析和设计。

岩土工程有限元分析法法及其应用 学院：土木工程学院 班级：****班 姓名：pantakill 2013.3.15 一、岩土工程的介绍 岩土工程专业是解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的 科学。虽然岩土工程计算机分析在大多数情况下只能给出定性分析结 果，但岩土工程计算机分析对工程师决策是非常有意义的。开展岩土 工程问题计算机分析研究是一个重要的研究方向。 二、经典岩土极限分析法的发展及其存在的问题 （1）将地基或者土坡引入极限状态有两种方法： 1、增量加载，例如地基承载力； 2、强度折减，例如将地基或者土坡的强度折减fs倍。 （2）土体处于极限平衡状态有两个力学特征： 1、土体已处于濒临破坏失稳状态，因而它可作为岩土工程破坏失 稳的依据； 2、岩土材料强度得到充分发挥。 （3）当前采用的经典极限分析法有如下几类： 1

与水平地面地基土体的对称破坏模式不同,临坡地基土体随不同工况呈现较明显的多种破坏模式。基于上限分析有限元技术,通过对临坡地基土建模,得到非线性上限规划模型,采用可行弧内点算法对其进行求解。将计算结果转换成相应的速度场和能量耗散图,并与文献结果进行对比分析。分析结果表明,上限有限元法能够较清楚地模拟出临坡地基破坏的几种模式,并得到合理解。通过把临坡地基承载力转为terzaghi建议的分项系数叠加形式,对分项系数n_c、n_γ、n_q的变化规律进行讨论,发现n_c和n_q变化趋势基本符合现有的单调变化规律,但对于n_γ而言,由于破坏模式改变造成了破坏体体积变化,得到n_γ发生非单调改变的变化规律。以临坡基础完全不受斜坡影响的距离α_0/b作为绝对安全距离,并给出部分计算图表,为斜坡地基设计提供参考。

与水平地面地基土体的对称破坏模式不同,临坡地基土体随不同工况呈现较明显的多种破坏模式。基于上限分析有限元技术,通过对临坡地基土建模,得到非线性上限规划模型,采用可行弧内点算法对其进行求解。将计算结果转换成相应的速度场和能量耗散图,并与文献结果进行对比分析。分析结果表明,上限有限元法能够较清楚地模拟出临坡地基破坏的几种模式,并得到合理解。通过把临坡地基承载力转为terzaghi建议的分项系数叠加形式,对分项系数n_c、n_γ、n_q的变化规律进行讨论,发现n_c和n_q变化趋势基本符合现有的单调变化规律,但对于n_γ而言,由于破坏模式改变造成了破坏体体积变化,得到n_γ发生非单调改变的变化规律。以临坡基础完全不受斜坡影响的距离α_0/b作为绝对安全距离,并给出部分计算图表,为斜坡地基设计提供参考。

\"有限元\"的首次出现到现在被广泛应用于岩土工程已经有30多年,30多年的发展使其理论越来越科学合理、算法越来越精细,有了很大的进步,结构的离散化作为\"有限元\"的核心思想,是将实际结构通过假装想象离散为数目的有规则的单元体组合,通过对离散体的分析得出岩土工程的精准度来取代实际结构的情况,这样就解决了那些岩土工程中遇到的理论无法解决的问题。

\"有限元\"的首次出现到现在被广泛应用于岩土工程已经有30多年,30多年的发展使其理论越来越科学合理、算法越来越精细,有了很大的进步,结构的离散化作为\"有限元\"的核心思想,是将实际结构通过假装想象离散为数目的有规则的单元体组合,通过对离散体的分析得出岩土工程的精准度来取代实际结构的情况,这样就解决了那些岩土工程中遇到的理论无法解决的问题.

旧路改造中涉及既有旧桥的拆除及其扩建,旧桥改扩建的施工方法的合理性直接关系到既有结构拆除过程中的安全性及扩建的经济性.基于不中断道路通车的前提,通过简化的结构计算,对公路旧桥拆除过程中下部结构的盖梁切割及合理拆除顺序进行探讨,找到满足结构安全要求并提高工作效率的拆除方法,从而保证旧桥拆除过程中的安全并最大程度地节省施工费用.

旧路改造中涉及既有旧桥的拆除及其扩建,旧桥改扩建的施工方法的合理性直接关系到既有结构拆除过程中的安全性及扩建的经济性。基于不中断道路通车的前提,通过简化的结构计算,对公路旧桥拆除过程中下部结构的盖梁切割及合理拆除顺序进行探讨,找到满足结构安全要求并提高工作效率的拆除方法,从而保证旧桥拆除过程中的安全并最大程度地节省施工费用。

在节理岩体中,隧洞的力学性质主要取决于节理的性质,其最常用的数值分析方法是有限元分析方法。本文结合盖下坝引水隧洞,考虑节理倾角、节理间距和水平测压力系数,建立有限元分析模型。计算结果表明,隧洞围岩塑性扩展区和变形沿节理方向大致呈对称分布,且隧洞围岩塑性的区范围与古德曼(goodman)图解法的判别基本一致。节理倾角和间距对隧洞围岩力学特性有明显影响,但构造应力才是影响隧洞围岩稳定性的主导性因素。

地下工程中的正交有限元分析方法及其应用——介绍了正交有限元试验分析方法的基本思想，并将其应用到地下工程设计方案优化中，得到了许多对工程有意义的结论，用该方法分析丁某矿大洞室的锚喷参数优化和地下采场回采方案选取两个实际问题，证明该方法可以应用于...

gaojiaoluntan高教论坛 -61- 有限元分析法在齿轮设计中的应用 宋国岩 摘要：现代机械零件不仅承受各种复杂机械载荷，还可能工作在热、 电、磁、流体的环境中，因此零件设计不仅要考虑机械载荷，还应对其它因 素的作用进行计算，本文在介绍了有限元分析软件功能，有限元分析软件的 静力、动力分析方法基础上，介绍了如何使用有限元分析软件ansys进行有 限元分析，完成齿轮设计的方法。 关键词：有限元分析；模态；质量矩阵；等效应力 引言 有限元分析方法是随计算机发展起 来，在计算数学、计算力学和计算工程科 学领域的先进计算方法。其就是将复杂结 构假设离散为有限数目的单元组合体，对 复杂结构的物理性用离散法进行分析得 出的近似结果来代替复杂计算，解决理论 分析无法解决的问题。有限元分析计算法 已广泛应用，并开发出通用和专用软件， 如ansys、msc/na

对复合材料开孔层合板有限元建模过程中网格划分方法进行量化研究。应用参数化的方法建立多种板宽孔径比、多种铺层比例的开孔层合板模型,逐级调整网格密度,计算单轴拉伸载荷作用下孔边最大应力集中系数。根据有限元结果,结合牛顿插值的数值计算方法,模拟出开孔层合板合理的网格密度划分方程。然后,对该网格划分方程下计算的数值解进行试验验证与解析解验证。结果表明,这种网格密度划分方程能有效地降低计算误差,可以在板宽孔径比大于3的复合材料开孔层合板的有限元计算中广泛使用。

随着cad技术在工程中的广泛应用，如何利用cad技术来解决岩土工程问题，实现有限元网格自动剖分，将技术人员从手工划分网格和读入节点坐标的繁琐劳动中解放出来，这一直是岩土工作者关心的问题。针对上述情况，本文介绍了在autocad2000环境下，进行有限元网格自动剖分的技术。其思想是先整体剖分网格，再让网格局部适应。

在工程与科学的现代系统分析中,对复杂系统计算模型的建立进行了大量研究,人们已经能够得到系统应遵循的基本方程和相应的定解条件。这些问题一般为常微分方程或偏微分方程,只有少数问题能得到精确解,多数问题需要利用数值方法来求解,随着计算机技术的快速发展和各种商业化有限元软件的不断完善,有限元法逐渐成为分析所普遍采用的一种有效方法!

\"有限元\"这个名词第一次出现,到今天有限元在岩土工程上得到广泛应用,经历了三十多年的发展历史,理论和算法都已经日趋完善。有限元的核心思想是结构的离散化,就是将实际结构假想地离散为有限数目的规则单元组合体,实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析,得出满足岩土工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析,这样可以解决很多实际岩土工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。

倾斜荷载下基桩的改进有限元一有限层分析方法——提出地基加权刚度的概念，对现有有限元一有限层法进行改进，用以分析计算倾斜荷载下基桩的受力变形特性，可考虑地基土成层与非均匀性等因素的影响，并能近似考虑地基土的非线性特征及桩身p-效应，工程应用结果...