有限元分析在步态生物力学研究中的应用进展

有限元法应用于步态生物力学研究后不断获得发展,已成为当今生物力学研究的重要方法.综述了该方法在计算机建模、生物材料学、临床问题和体育医疗器械开发等领域的应用进展,并根据其发展脉络作出了趋势展望.     

Sturm-Liouville问题特征值的有限元方法

本构建了计算Sturm-Liouville问题特征值的有限元方法．主要结果的证明运用了变分法．通过构造适当的线性插值函数，将微分方程特征值的近似计算问题离散化为矩阵特征值计算问题．从而获得了微分方程特征值的近似值的有限元方法，而且可以用第n次近似值来估计第n—1次的近似值的精确度．随着n的增大，特征值λk的精确度逐步提高，只要适当选取n，就可以求得所要求精确度的特征值的近似值，这个算法具有广泛的实用价值和理论价值．     

空心铝材挤压过程的数值模拟精度分析

本文以Al6063空心铝材中方管铝材的热挤压成型过程为研究对象,分别建立有限元法和有限体积法数值模拟的数学模型,对方管铝材的热挤压过程进行模拟,比较了两种模拟方法针对空心型材成型过程的模拟精度,得出了有限体积法更适用于空心铝型材挤压模拟的结论。     

椭圆型Boussinesq方程Dirichlet问题解的存在性和唯一性

在关于k,hb,μb的非常弱的假设条件下,在Sobolev空间中证明了非齐次Dirichlet边界条件u=ud(x,y), (x,y)∈(e)Ω下非齐次椭圆型Boussinesq方程-（△）*(K(x,y)(u-hb)（△）u)=f(x,y,u), (x,y)∈Ω的解的唯一性以及齐次椭圆型Boussinesq方程（△）*(K(x,y)(u-hb)（△）u)=0, (x,y)∈Ω的解的存在性,其中Ω为有界多边形域.并给出反例,指出对一给定的f(x,y),非齐次方程-（△）*(K(x,y)(u-hb)（△）u)=f(x,y,u), (x,y)∈Ω的Dirichlet问题是不可解的.     

非线性双圆盘转子-密封系统的数值分析

研究目的：求斛双圆盘转了-密封系统的非线性振动特性和运动响应 创新要点：采用有限元法（FEM）和拉格朗目方程求解双圆盘转子-密封系统,进而为研究多级转了系统的非线性振动问题提供有效方法。研究方法：基于有限元法（FEM）和拉格朗目方程。同时利用四阶龙格-库塔法求解系统动特性运动响应情况,利用风岔图、时间历程图、轴心轨迹图、庞加莱映射和幅值谱等分析图研究双圆盘转子-密封系统的非线性振动特性。重要结论：随着转速的增大,双圆盘转子-密封系统呈现丰富的非线性运动形式,包括周期性运动、多周期运动,准周期运动以及混沌运动。在右端圆盘不平衡质量小于34kg、密封间隙范围为0.376mm-0.54mm、密封长度大于0.13m或者密封压差高于0.104MPa的情况下均有利于提高双圆盘转子-密封系统的稳定性。     

岩土结构不确定性热参数随机分析模型

文章将热传导区域材料的导热系数和内热源模拟为随机场而非传统意义上的随机变量,基于随机场局部平均理论,确立了计算参数由点特性过渡到空间平均特性的方差计算方法。采用Neumann展开Monte-Carlo随机有限元法对稳态随机温度场求解进行了分析,给出了有限元节点温度响应的均值、方差及变异系数的计算公式,根据计算步骤编写了求解稳态随机温度场的Matlab随机有限元计算实施程序。通过算例,考察了随机场参数对结构稳态温度场随机性响应的影响,并与仅将各随机参数视为随机变量的情况进行了对比。     

裂纹和V形切口钢构件裂纹扩展仿真分析

文章通过设计的夹具以特定的加载方式对含裂纹和缺口钢板构件进行了拉伸试验,获得两种试件的裂纹扩展数据。采用扩展有限元法及ABAQUS软件对裂纹和缺口试件进行力学建模,数值分析其裂纹扩展规律,并同试验数据相比较。研究结果为钢结构实际应用提供有效参数。     

大体积混凝土温控仿真计算研究

利用基于三位有限元开发的程序,采用三维有限元及网格浮动法模拟大体积混凝土施工过程,对大渡河枕头坝一级水电站厂房坝段进行温控计算研究,设置了不同的3个温控方案进行对比研究,并提出推荐温控措施。其成果对大体积混凝土结构温控设计与裂缝控制具有重要的参考价值。     

基于内聚力模型的沥青混凝土疲劳损伤数值研究

为了研究沥青混凝土的疲劳特性,提出了基于双线性内聚力模型（CZM）的数值模拟方法．建立了疲劳损伤演化模型并将其与内聚力模型耦合,以反映沥青混凝土在循环荷栽作用下的软化行为．通过编制用户材料子程序。实现了疲劳损伤模型在有限元软件ABAQUS中的应用,并对劈裂疲劳试验进行了模拟．研究结果表明：模拟得到的疲劳寿命与实验室结果基本一致;疲劳损伤随加载次数的累积是非线性的,且损伤累积阶段是疲劳破坏的主要阶段;应力比增大时,损伤稳态发展阶段的寿命明显减小．可以发现提出的疲劳损伤数值模型是一种预估沥青混凝土疲劳损伤的有效方法．     

环块组合动密封件热——应力耦合分析及性能研究

应用超弹性理论及传热学原理,利用有限元法对环块组合密封件热—应力耦合场进行模拟,分析了其在往复运动中的动密封性能,研究了介质压力及与预压缩率对其密封性能的影响.结果表明:密封件在外冲程中接触应力及Von Mesis应力较高;摩擦生热主要促使密封面温度提高;内外冲程中最大接触压力在不同介质压力及预压缩率影响下变化趋势一致,而最大Von Mises变化趋势则不同;密封面最高温升在介质压力及预压缩率影响下变化明显.