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1993年  第10卷  第3期

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基本方法
有限元线法求解非线性模型问题——Ⅲ.薄膜的固有振动
张亿果, 袁驷
1993, 10(3): 1-8.
摘要:
本文是有限元线法(FEMOL)求解非线性模型问题的系列工作之三,对薄膜的固有振动这一特征值模型问题作了分析求解。文中,首先用FEMOL对特征值问题的泛函进行半离散,得到相应的常微分方程(ODE)特性值问题;然后,利用若干ODE变换技巧将问题转换成标准的非线性ODE问题;最后,采用一个新近研究出的有效算法,对各阶特征对进行了方便有效、精确可靠的求解。文中出示的算例展示了该法的功效。
用虚裂纹模型研究混凝土裂缝扩展的边界单元法
李庆斌, 张楚汉, 王光纶
1993, 10(3): 9-16.
摘要:
本文将虚裂纹模型引入边界元法中,从而推出了用虚裂纹模型研究混凝土裂缝扩展过程的边界元法。由于边界元法在解决断裂问题时的优势,使得该法成为分析混凝土裂缝的有效方法之一。文中利用自编程序,给出了算例。
应用Gurtin变分原理计算动力学初值问题的两步时间元法
马立明, 何玉敖
1993, 10(3): 17-26.
摘要:
本文以Gurtin变分原理为基础,应用Ritz法,通过采用五次Her-mite插值多项式在时间域上逼近广义位移,建立了一种计算动力学初值问题的两步时间元法,并构造出相应的无条件稳定计算格式。算例表明,与现有结构动力分析方法相比,本文方法具有更高的精度。
采用广义协调条件构造具有旋转自由度的四边形膜元
须寅, 龙驭球
1993, 10(3): 27-36.
摘要:
本文根据广义协调的概念[1],通过引进单元结点刚体转角,提出两种具有平面内旋转自由度的四边形膜元。单元列式简单,是能通过任意四边形分片检验的收敛单元。数值计算表明这两种单元无论是位移还是应力都有很高的计算精度。
我国混凝土断裂力学研究的部分新进展
李宏男, 林皋
1993, 10(3): 37-47.
摘要:
混凝土、钢筋混凝土及钢纤维混凝土是非均匀的多相复合材料,其断裂性能十分复杂。本文论述了近年来我国在这方面的部分进展情况,内容包括:一、简述了发展历史;二、素混凝土断裂问题的研究;三、钢筋混凝土断裂问题的研究;四、钢纤维混凝土断裂问题的研究;五、指出了值得进一步探讨的问题。
开小圆孔圆柱壳在内压力作用下的应力集中
程尧舜, 卢文达
1993, 10(3): 48-53.
摘要:
用一组简化的扁壳方程,分析了受内压作用下的圆柱壳在小圆孔边上的应力集中问题。类似于用薄扁壳方程分析柱壳圆孔附近应力集中的方法,求出了考虑横向剪切效应的应力集中系数的近似解析解及数值结果,由此得出了横向剪切效应对应力集中影响的一个新的特性。
考虑后屈曲的板壳大变形分析
范志良, 宋启根
1993, 10(3): 54-61.
摘要:
本文基于修正拉格朗日描述(Updated Lagrangian Description)建立了三维退化板壳有限元大变形增量公式系统。在非线性有限元方程解法上,提出了用初始增量功和当前刚度参数自动选择每级增量中初始荷载增量因子的正负号,完善了自动加载柱面弧长法。为更准确地追踪结构响应中的临界点,文中还建议了实时控制方案。通过数值比较验证了本文建立的板壳非线性分析方法的可靠性。
斜交箱形地道桥空间分析的板梁有限元法
赵雷, 彭俊生, 杜正国
1993, 10(3): 62-70.
摘要:
本文把斜交地道桥简化为板梁组合结构,实现了墙角处的位移协调。数值算例表明,这种方法是适用和可行的。
大尺度圆锥结构的冰力计算
王翎羽, 徐继祖
1993, 10(3): 71-80.
摘要:
大尺度圆锥结构的冰力计算不同于小尺度圆锥结构的冰力计算,它必须考虑堆积冰的影响。Maattanen教授根据他在波斯尼亚湾Kemi-Ⅰ灯塔试验圆锥上所取得的经验,建立了大尺度圆锥结构冰力分析有限元模型。但在他的文献中,对许多关键性细节(如堆积尺度)都未给出明确表达。在本文中,作者以清晰的思路分析推导了该模型的这些细节,最后,应用该模型对JZ-93锥体平台作了冰载分析,分析结果得到设计部门的认可。
刚性椭圆形储液罐的水平振动
居荣初, 郑建军
1993, 10(3): 81-86.
摘要:
本文应用马休函数理论获得了刚性椭圆形储液罐水平自由振动和强迫振动的解析解,并获得了一些有关计算结果。
劲性钢筋混凝土受弯构件短期刚度与裂缝宽度的试验研究
欧阳坚, 丁大钧, 兰宗建
1993, 10(3): 87-96.
摘要:
本文介绍了十一根劲性钢筋混凝土简支梁的试验研究。试验结果表明,在加载全过程中,沿截面高度量测的平均应变符合平截面假定。笔者利用计算机程序对这类梁的M-曲率和M-挠度进行了全过程分析,其结果与试验结果吻合较好。对影响劲性钢筋混凝土梁短期刚度与裂缝宽度的主要因素,本文也进行了探讨。通过100余根梁的计算机模拟计算,根据试验研究的结果,运用统计分析的手段,并参照新规范GBJ10-89,导出了劲性钢筋混凝土梁的刚度和裂缝宽度的计算公式,计算结果与试验结果吻合亦较好。
上海电视塔模型实时位移测量
过静君, 王广志, 商瑞斌, 谭富传
1993, 10(3): 97-102.
摘要:
本文介绍了清华大学研制的红外光点位移测试系统的原理及将该系统用于上海电视塔模型位移测试的情况和精度分析。
煤矿多层复合式筒体结构内力分析及计算程序
张国鑫
1993, 10(3): 103-107.
摘要:
本文研究三层复合式筒体结构在不均匀水平侧压力作用下的受力情况,提出这种结构按弹性厚壁筒理论计算应力和内力的方法,并编制了计算程序“HBT3”,给出了计算示例。
用平面应力-层模型分析高层筒体结构
赵玉星
1993, 10(3): 108-115.
摘要:
本文将高层建筑筒体结构处理为分域平面应力问题,墙与楼板的组合则为串联的楼层模型。联合应用势能驻值方程和位移协调方程以及楼层平衡方程,得到了比有限元方法和有限条方法好得多的结果。
混凝土受拉断裂的破坏机理
吴有富, 何少溪, 陆勤
1993, 10(3): 116-123.
摘要:
本文从试验现象出发,建立了以数理统计为基础的混凝土受拉全过程曲线方程。研究表明,混凝土受拉应力应变全曲线是混凝土试件内部的粘结界面与水泥胶合物在外拉力作用下逐步断裂造成的。文章所建立的方法不仅可以解释许多试验现象,模拟混凝土受拉全曲线,而且还可以得出试验中难以测出的结果。
弹头高速撞击的有限元分析
张晓武, 王肖钧, 李永池, 汤瑞峰
1993, 10(3): 124-132.
摘要:
弹丸高速撞击是武器设计中的重要研究课题。本文系统地阐述了Lagr-ange有限元方法的守恒方程、本构方程。在空间上采用四节点二维等参元网格离散化,在时间积分上采用显式中心差分法,并引入了抗沙漏节点力来控制弹塑大变形中的沙漏现象,碰撞接触面采用Wilkins滑移面技术。计算结果表明有限元数值分析是高速撞击领域内较有效的工具之一。
层状裂隙岩体弹塑性损伤断裂模型与岩质高边坡稳定分析
杨延毅
1993, 10(3): 133-140.
摘要:
本文研究了层状裂隙岩体的弹塑性损伤断裂模型。文中按岩体等效柔度张量定义损伤张量,并对层状裂隙岩质高边坡的变形破坏过程建立了损伤演化方程,提出了包含软弱薄层塑性滑移与裂隙损伤扩展耦合性态的本构关系。最后将其应用于某水电站左坝肩高边坡开挖形成过程的稳定性分析中。
非线性结构动力方程求解的显式差分格式的特性分析
李小军, 廖振鹏
1993, 10(3): 141-148.
摘要:
本文针对软化非线性结构体系动力方程,分析了作者推导出的求解方程的显式差分格式的收敛性及稳定性,分别给出了结构体系处于非线性正刚度及屈服后的负刚度反应阶段时显式差分格式的稳定条件。稳定性分析结果表明,只要结构体系处于初始反应的粘-弹性阶段时显式差分格式满足稳定性条件,则可以保证软化非线性结构体系反应求解的整个过程中格式的计算稳定性。