国家杰出青年科学基金(10725210)
- 作品数：10 被引量：51H指数：4
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- 基于Arlequin方法和XFEM的结构多尺度模拟
- 简要介绍了Arlequin方法的基本理论,将Arlequin方法和扩展有限元方法(XFEM)相结合对结构进行多尺度数值模拟,基于Matlab软件编制了相应的多尺度分析程序。对一带裂纹的板进行应力分析并计算裂纹尖端附近应力...
- 乔华陈伟球
- 关键词：应力强度因子应力集中
- 文献传递
- 叠层压电球壳的三维热释电分析被引量：1
- 2011年
- 从球壳热传导方程出发,建立一个关于温度场的二阶齐次状态方程,并采用级数展开技术和矩阵理论进行精确求解.利用界面连续条件导出叠层球壳内、外表面温度场状态矢量的传递关系,进而利用内、外表面的温度边界条件精确确定球壳内的温度分布.基于热释电弹性体的三维基本方程,引入3个位移函数与2个应力函数,导出1个二阶齐次状态方程和1个六阶非齐次状态方程,并采用几乎相同的求解策略得到了边界温度作用下球壳内精确的电弹性场.通过数值算例考察了单层薄/厚球壳在内、外恒定温度作用下的稳态响应,以及相同厚度的单层与叠层球壳的不同热释电响应,发现厚度与结构形式不同可以显著改变其热释电效应.
- 刘承斌边祖光陈伟球
- 关键词：位移函数应力函数状态空间法
- 轴力作用下带弹性支座的Timoshenko梁的动力优化被引量：3
- 2008年
- 考察了轴力作用下中间带支座的Timoshenko梁的动力优化问题,在指出传统回传矩阵法优越性的基础上提出了实数形式的回传矩阵列式,从而避免了回传矩阵法在复数域内的运算,方便了频率的求解,并在一定程度上提高了计算效率.同时利用该方法建立了频率方程,给出了算例,验证了该方法的计算精度及高频计算的稳定性,并且探讨了轴力、支座位置及支座刚度对梁动力性能的影响,确定了最佳支座位置和最小支座刚度.提出的实数形式回传矩阵列式不仅适用于任何一维结构形式,还可将其应用于连续梁、平面框架和空间框架等复杂结构的静动力分析.
- 诸骏陈伟球叶贵如
- 关键词：轴力TIMOSHENKO梁
- 球面各向同性功能梯度压电球壳的三维热释电分析
- 2010年
- 采用层合近似技术,将压电球壳划分成厚度足够小的若干薄层,从而可将每一层内的材料参数近似为常数。在此基础上,利用状态空间列式和级数展开方法进行了解析求解。导出了稳态热传导问题内外边界温度场状态变量的整体传递关系,从而可以由边界处的温度条件决定球壳内任一点的温度场。给出了两类电弹性状态方程和相应的整体传递关系,其中第二类含有与温度场有关的非齐次项,从而可以确定由温度荷载引起的耦合电弹性场。最后给出了算例,讨论了材料梯度指标对非均匀球壳热释电响应的影响。
- 刘承斌边祖光
- 关键词：位移函数应力函数状态空间法
- 基于ARLEQUIN方法和XFEM的结构多尺度模拟被引量：8
- 2010年
- 该文研究考察ARLEQUIN方法与扩展有限单元法(XFEM)相结合进行结构的多尺度模拟。首先简要介绍了扩展有限单元法和ARLEQUIN方法的基本理论,基于Matlab软件编制了ARLEQUIN方法和扩展有限元方法相结合的多尺度分析程序。对一带边裂纹的板进行了应力分析并计算裂纹尖端附近应力强度因子,同时对一中心带圆孔的方板在受水平均布拉力作用下的孔口应力集中问题进行了分析。计算结果表明:该文编制的程序是正确的,将ARLEQUIN方法和XFEM相结合进行结构多尺度数值模拟是可行的。
- 乔华陈伟球
- 关键词：应力强度因子应力集中
- 基于Arlequin方法的无网格法与有限元法耦合被引量：1
- 2011年
- 研究将有限元法和无网格法进行耦合的新方法.在简要介绍无网格Galerkin法及Arlequin方法的基本理论的基础上,提出基于Arlequin方法的无网格法与有限元法的耦合分析法,给出了计算列式并编制了相应的耦合分析程序.对一端部受均布竖向力作用的悬臂梁和一端固定一端受均布拉力的带边裂纹平板进行了分析,探讨了耦合分析对有限元域以及无网格域的应力或裂尖应力强度因子计算结果的影响.数值算例验证了程序的正确性,表明了基于Arlequin方法将有限元法与无网格法进行耦合分析的可行性.
- 乔华陈伟球
- 关键词：无网格法有限元法应力强度因子
- 双索单梁组合结构非线性动力特性被引量：3
- 2010年
- 为了研究双索单梁组合体系的非线性动力响应,基于该组合体系的连续模型,建立索-梁组合结构的运动方程,在对方程进行约化处理后,结合回传射线矩阵法求解了结构平面内线性特征模态,研究组合体系中索和梁之间的相互作用,并以此为基础采用一阶模态截断的方式构造了单自由度非线性方程,用于研究结构非线性动力响应.通过变量转换,应用同伦分析法给出了结构受外部简谐荷载作用下稳态周期解的级数解形式,求解结构在一阶共振频率附近的非线性频率振幅曲线,并通过数值算例讨论了各种参数对非线性动力特性的影响.结果显示:同伦分析法与其他方法相比,在计算强非线性问题时具有较大的优势.
- 诸骏叶贵如项贻强陈伟球
- 关键词：回传射线矩阵法同伦分析法非线性动力特性
- 基于Arlequin方法的结构多尺度数值模拟被引量：6
- 2010年
- 考察了Arlequin方法以及其在结构多尺度数值模拟中的应用.简要总结了国内外最新的可用于大型结构多尺度数值模拟的方法,并详细介绍了Arlequin方法的基本概念及其线弹性问题的连续和离散列式.探讨Arle-quin方法中能量分配函数、耦合算子、H1算子中缩放参数等关键参数的选取方法.基于Matlab软件编制了相应的多尺度分析程序并对一维杆和二维平面梁进行了多尺度分析,分析结果验证了Arlequin多尺度分析的可行性并表明其在保证分析精度的同时可以提高计算效率.同时基于ABAQUS软件的二次开发功能对带V型切口的平板进行了应力分析,为进一步的大型结构多尺度模拟奠定了基础.
- 乔华陈伟球
- 关键词：拉格朗日乘子
- 混凝土结构服役智能化的若干研究进展被引量：1
- 2009年
- 混凝土结构要实现服役智能化必须具备环境自感应、健康自监测和损伤自适应的功能。这无法在传统的土木工程学科自身范围内予以解决,还涉及到了力学、物理、化学、数学、材料、计算机、信息、传感器等诸多领域。结合该课题组近几年的相关研究,该文就混凝土结构服役智能化的两个专题进行了介绍和讨论:一是机电阻抗法用于混凝土结构健康监测的理论与实验研究:二是新型传感器特性及相关问题的研究。即使对这两个专题进行较深入的研究也将牵涉到不同的学科、方法和物理尺度,因此混凝土结构服役智能化的最终实现将极大地依赖于学科的交叉与综合,依赖于世界科技的整体发展水平。最后给出了若干研究展望。
- 陈伟球严蔚
- 关键词：智能结构压电材料结构动力学回传射线矩阵法层合结构
- 收缩徐变对钢-混凝土组合梁弯曲变形的影响分析被引量：9
- 2010年
- 为了研究收缩和徐变应变对长期荷载作用下钢-混凝土组合梁弯曲变形以及界面剪力和相对滑移的影响,提出状态空间法求解得到任意截面处界面剪力和界面滑移沿轴向分布的解析解。对比均布荷载作用下简支梁的计算结果与文献中的解析解,验证所提方法的有效性。着重考察了收缩和徐变效应对均布和集中荷载作用下简支梁界面剪力和界面滑移的影响,并研究了剪力连接键滑移刚度的变化对组合梁挠度的影响。结果表明:剪力连接键滑移刚度越大,挠度随收缩徐变累积的相对增加量越大;界面剪力和界面滑移随加载时间逐渐减小。同时给出了合理抗滑移刚度的建议值。
- 吕朝锋杨庆卫陈伟球
- 关键词：钢-混凝土组合梁界面滑移状态空间法
