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边界元法应用的若干近期研究 被引量:6
1
作者 姚振汉 蒲军平 +1 位作者 尹欣 段小华 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2001年第1期10-17,共8页
边界元法是在有限元法等其它数值方法的推动和竞争下发展的。作为一种数值方法,发展其实际应用至关重要。本文扼要介绍作者们近期所作若干工作,其中包括:二维弹性体移动接触和滚动接触,网络机群环境下边界元并行计算,以及二维三维边界... 边界元法是在有限元法等其它数值方法的推动和竞争下发展的。作为一种数值方法,发展其实际应用至关重要。本文扼要介绍作者们近期所作若干工作,其中包括:二维弹性体移动接触和滚动接触,网络机群环境下边界元并行计算,以及二维三维边界元实用软件及应用等。 展开更多
关键词 边界元法 弹性接触 并行计算 实用软件
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固体力学中快速多极边界元法研究进展(英文) 被引量:4
2
作者 姚振汉 王海涛 +1 位作者 王朋波 雷霆 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期1-17,共17页
和快速多极方法相结合,使边界元法处理大规模工程与科学问题变得十分有效.首先概括介绍了快速多极边界元法,接着介绍其精度和效率的验证以及与常规边界元法的比较,并给出在微机机群上的快速多极边界元并行算法.给出了快速多极边界元法... 和快速多极方法相结合,使边界元法处理大规模工程与科学问题变得十分有效.首先概括介绍了快速多极边界元法,接着介绍其精度和效率的验证以及与常规边界元法的比较,并给出在微机机群上的快速多极边界元并行算法.给出了快速多极边界元法的一些应用,其中包括:复合材料的二维、三维模拟,含大量裂纹的二维弹性固体及其疲劳裂纹扩展的模拟.此外还介绍了用于弹塑性问题的快速多极边界元新方法. 展开更多
关键词 快速多极边界元法 并行算法 复合材料 裂纹问题 弹塑性
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边界元法中边界变量的确定与误差直观度量 被引量:5
3
作者 姚振汉 钟晓光 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1989年第6期97-103,共7页
本文提出了一种适于弹性力学平面问题的,用于线性单元的确定边界变量的新算法.基于这种算法,提出了一种边界元法误差直观度量的方案,给出了一些数值算例.
关键词 边界元 边界变量 误差 直观度量
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三维弹性接触问题边界元法的一种误差直接估计 被引量:3
4
作者 姚振汉 刘永健 《燕山大学学报》 CAS 2004年第2期95-98,共4页
将作者研究组关于二维边界元法误差直接估计的早期工作推广到三维弹性接触问题,提出了当域内点趋于边界时计算内点位移的极限的算法,并把接触面两边物体相应点的位移极限值之差的某种度量作为三维弹性接触问题边界元法误差的一种直接估... 将作者研究组关于二维边界元法误差直接估计的早期工作推广到三维弹性接触问题,提出了当域内点趋于边界时计算内点位移的极限的算法,并把接触面两边物体相应点的位移极限值之差的某种度量作为三维弹性接触问题边界元法误差的一种直接估计。给出的三维弹性接触问题的算例证明了这种直接估计和相应的自适应计算方案的有效性。 展开更多
关键词 边界元法 误差估计 自适应方案 三维弹性接触问题
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采用非连续变形分析对空气冲击湿砂造型过程的数值模拟 被引量:1
5
作者 姚振汉 张锐 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期24-28,共5页
空气冲击湿砂造型过程有着本身的特点:快速冲击,离散的材料体系,材料非线性和几何大变形并存,是一个非常复杂的力学过程。本文首次使用非连续变形分析(DDA)的方法建立了粘弹性本构非连续块体模型模拟松散型砂体系,对松散型砂在空... 空气冲击湿砂造型过程有着本身的特点:快速冲击,离散的材料体系,材料非线性和几何大变形并存,是一个非常复杂的力学过程。本文首次使用非连续变形分析(DDA)的方法建立了粘弹性本构非连续块体模型模拟松散型砂体系,对松散型砂在空气冲击作用下的密实过程进行了数值模拟。通过与相应的实验数据以及有限元方法的计算结果进行比较,本文得出以下结论:非连续变形分析方法可以较好地解决湿砂造型空气冲击紧实过程的数值模拟问题,其应力时间曲线与实测曲线趋势基本相同,相对于有限元方法的计算结果来说,DDA的计算应力值与实测应力值的偏差比较小;使用非连续变形分析进行松散型砂应力场的数值模拟比有限元方法更接近真实情况。 展开更多
关键词 数值模拟 湿砂造型 空气冲击造型 非连续变形分析
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边界元法软件及其在工程与教学中的应用 被引量:1
6
作者 姚振汉 段小华 +1 位作者 尹欣 高雁飞 《重庆建筑大学学报》 CSCD 2000年第6期84-87,共4页
扼要介绍作者研制的包括前后处理的二维边界元法软件 THBEM2和三维边界元法软件 THBEM3,并通过算例介绍它们在复杂工程问题的线弹性应力分析 。
关键词 边界元法 应用软件 计算机辅助教学
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散货船槽型横舱壁的屈曲后屈曲计算
7
作者 姚振汉 袁卫锋 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 1999年第a03期386-391,共6页
散货船的槽型横城船舱进水后往往由于水的压力而破坏,本文对此问题进行了研究,采用有限元方法对横舱壁的屈曲和后屈曲进行模拟。;船舱进水,舱内水位发生连续变化,这给有限元分析时外载荷的处理带来一定困难。
关键词 横舱壁 屈曲 后屈曲 弧长法 迭代 散货船
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一种高效的解析刚度杂交元:第九届全国结构工程学术会议特邀报告
8
作者 姚振汉 曹艳平 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2000年第A01期92-97,共6页
本文基于R.Piltner和R.L.Taylor1999年的工作^「1」,利用Maple数学软件包,发展了一种解析刚度阵杂交元。这种单元具有和传统的位移元相当的效率,而蒿于位移元和QM6^「2」单元。同时,该单元能方... 本文基于R.Piltner和R.L.Taylor1999年的工作^「1」,利用Maple数学软件包,发展了一种解析刚度阵杂交元。这种单元具有和传统的位移元相当的效率,而蒿于位移元和QM6^「2」单元。同时,该单元能方便地接入流行的商用软件,如NASTRAN、MARC、ABAQUS等,以便进行大规模有限元计算。利用ABAQUS的UEL功能,作者已将该单元成功地接入ABAQUS软件件中。 展开更多
关键词 解析刚度杂交元 MAPLE ABAQUS UEL 弹塑性分析
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二维移动与滚动接触的边界元数值模拟
9
作者 姚振汉 蒲军平 金哲植 《重庆建筑大学学报》 CSCD 2000年第6期88-91,共4页
根据作者提出的处理移动与滚动接触问题边界元法的固定节点 -可动节点协调接触方案 ,给出了带孔洞或裂纹缺陷二维弹性体移动和滚动接触的数值例题 。
关键词 弹性接触 边界元法 移动接触 滚动接触
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袁明武教授荣获国际计算力学协会IACM奖
10
作者 姚振汉 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期351-351,共1页
2010年2月,国际计算力学协会(International Association for Computational Mechanics,IACM)奖励委员会主席Ted Belytschko教授发米贺信,祝贺北京火学工学院力学与空天技术系袁叫武教授荣获2010年IACM奖.
关键词 计算力学 协会 国际 TED 委员会
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首次MIT国际计算流体力学与计算固体力学学术会议简介
11
作者 姚振汉 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期627-627,共1页
关键词 MIT国际学术会议 工程应用 计算流体力学 计算固体力学 计算数学
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三维非均匀脆性材料破坏过程的数值模拟 被引量:53
12
作者 陈永强 郑小平 姚振汉 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期351-361,共11页
采用有限元方法模拟了三维非均匀固体材料的宏观等效力学性质和破坏过程.首先采用格形(lattice)方法把试件离散成三维均匀网格,在每个单元格中将材料按照均匀处理,根据给定的统计规则来确定不同单元格中的材料常数以反映材料的非均匀... 采用有限元方法模拟了三维非均匀固体材料的宏观等效力学性质和破坏过程.首先采用格形(lattice)方法把试件离散成三维均匀网格,在每个单元格中将材料按照均匀处理,根据给定的统计规则来确定不同单元格中的材料常数以反映材料的非均匀性.然后对非均匀脆性材料选用简单的本构关系与断裂准则,采用自适应选取载荷步长对试件进行加载,通过非平衡迭代技术对刚度矩阵进行不断修正,实现了非均匀脆性材料的弹性行为及破坏过程的数值模拟.在此基础上,通过数值计算研究了材料的非均匀分布对宏观等效力学性质和破坏过程的影响,给出了破坏全过程的非线性载荷-位移曲线以及不同载荷阶段的三维损伤破坏的演化图. 展开更多
关键词 破坏过程 格形模型 数值模拟 有限元法 载荷步长 非平衡迭代技术 演化演 三维非均匀脆性材料
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并行有限元计算中的接触算法 被引量:11
13
作者 王福军 王利萍 +1 位作者 程建钢 姚振汉 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期422-427,共6页
针对动态接触问题的有限元并行计算,提出了一种新的接触算法.新算法引入局部拉氏乘子技术来计算接触力.由于同时考虑了无穿透的接触约束条件和相邻接触对的相互影响,较之广泛使用的罚参数法,新算法使接触约束条件和系统平衡方程得到... 针对动态接触问题的有限元并行计算,提出了一种新的接触算法.新算法引入局部拉氏乘子技术来计算接触力.由于同时考虑了无穿透的接触约束条件和相邻接触对的相互影响,较之广泛使用的罚参数法,新算法使接触约束条件和系统平衡方程得到更充分的满足.虽然为提高接触计算精度而在局部采用了迭代技术,但算法仍然具有较高的效率,且与显式时间积分方案完全相容.此外,通过构造专门的区域分解方案,实现了将现有为串行程序开发的搜索算法平滑移植到并行环境的目标.数值算例表明,所提出的接触算法具有很好的并行性,在保证了接触问题并行计算精度的同时,取得了满意的并行效率. 展开更多
关键词 有限元法 并行计算 接触算法 显式时间积分 区域分解
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双材料界面裂纹应力强度因子的边界元分析 被引量:15
14
作者 张明 姚振汉 +1 位作者 杜庆华 楼志文 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期21-26,共6页
采用双材料基本解建立边界元法基本方程,计算双材料界面裂纹尖端附近的应力和位移场。不离散界面,并设置面力奇异四分之一点裂尖单元以提高计算精度。利用数值外插法得到应力强度因子以避开裂尖场的振荡奇异性。数值结果表明,本文的... 采用双材料基本解建立边界元法基本方程,计算双材料界面裂纹尖端附近的应力和位移场。不离散界面,并设置面力奇异四分之一点裂尖单元以提高计算精度。利用数值外插法得到应力强度因子以避开裂尖场的振荡奇异性。数值结果表明,本文的方法具有较高的精度和效率。 展开更多
关键词 双材料 界面裂纹 应力强度因子 边界元
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应用格形模型和统计方法分析两相材料宏观等效力学性质 被引量:9
15
作者 陈永强 郑小平 +1 位作者 姚振汉 杜庆华 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期394-402,共9页
采用格形模型和统计方法分析了三维两相材料的宏观等效力学性质 .首先建立了两相非均匀材料的力学模型和相应的格形有限元分析方法 .然后利用该方法针对六种两相材料模型 ,分别分析了材料体积比、不同空间分布和材料物理性质分布对两相... 采用格形模型和统计方法分析了三维两相材料的宏观等效力学性质 .首先建立了两相非均匀材料的力学模型和相应的格形有限元分析方法 .然后利用该方法针对六种两相材料模型 ,分别分析了材料体积比、不同空间分布和材料物理性质分布对两相材料宏观力学性质的影响 .由于使用了三维非均匀模型和自适应载荷步长的加载技术 ,该方法可以较好地模拟材料在准静态加载条件下的破坏全过程 ,所得结果可以为颗粒 (或短纤维 ) 展开更多
关键词 统计方法 计算力学研究 破坏过程 三维非均匀性 复合材料 格式模型 宏观等效力学性质 三维两相材料 加载
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编织结构复合材料热膨胀特性的实验研究 被引量:20
16
作者 姚学锋 杨桂 +2 位作者 姚振汉 戴福隆 易金明 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期20-25,共6页
对二维和三维碳纤维 /环氧树脂编织结构复合材料的热膨胀特性进行实验研究 ,确定编织复合材料热膨胀系数的各向异性分布特征 ,给出其热膨胀特性与纤维编织模式和纤维体积含量之间的相互依赖关系 ,分析编织复合材料的热膨胀机理 ,表明其... 对二维和三维碳纤维 /环氧树脂编织结构复合材料的热膨胀特性进行实验研究 ,确定编织复合材料热膨胀系数的各向异性分布特征 ,给出其热膨胀特性与纤维编织模式和纤维体积含量之间的相互依赖关系 ,分析编织复合材料的热膨胀机理 ,表明其热膨胀系数的可设计性 ,为设计复合材料零膨胀结构提供实验依据和理论分析。 展开更多
关键词 编织结构复合材料 热膨胀系数 碳纤维 环氧树脂
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结构碰撞数值模拟的一类接触算法 被引量:6
17
作者 王福军 程建钢 +2 位作者 姚振汉 黄存军 寇哲军 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期130-134,共5页
本文提出了用于结构碰撞数值模拟的接触算法,包括接触搜索算法和接触力算法。在全局搜索过程中,引入了立方格和链表技术,使搜索的运算量由现有的O(Nlog2N)降低为O(N)。在局部搜索过程中使用了自由曲面造型技术,提高了搜索精度,消除了“... 本文提出了用于结构碰撞数值模拟的接触算法,包括接触搜索算法和接触力算法。在全局搜索过程中,引入了立方格和链表技术,使搜索的运算量由现有的O(Nlog2N)降低为O(N)。在局部搜索过程中使用了自由曲面造型技术,提高了搜索精度,消除了“死区”现象。为便于与现有有限元软件连接,将全局搜索与局部搜索合并进行。本文给出的接触力算法既与显式时间积分格式相容,又能充分满足接触约束条件。文中给出了数值算例。 展开更多
关键词 结构碰撞 有限元 接触算法 数值模拟 链表技术 自由曲面造型技术
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薄壁柱壳在内部爆炸载荷下膨胀断裂的研究 被引量:13
18
作者 高重阳 施惠基 +1 位作者 姚振汉 白春华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期160-167,共8页
以柱形爆炸装置为研究对象 ,讨论了其薄壁壳体在爆炸载荷下的动态断裂准则。给出了典型的FAE模型及在数值计算时必要的简化条件。对回收的壳壁破片进行了SEM扫描电镜观测 ,分析了金属材料在高应变率下膨胀断裂的微观机制。采用解耦的、... 以柱形爆炸装置为研究对象 ,讨论了其薄壁壳体在爆炸载荷下的动态断裂准则。给出了典型的FAE模型及在数值计算时必要的简化条件。对回收的壳壁破片进行了SEM扫描电镜观测 ,分析了金属材料在高应变率下膨胀断裂的微观机制。采用解耦的、考虑应变强化的粘塑性本构方程 ,根据损伤破坏理论推导出以临界应变为依据的改进断裂准则 ,计算表明断裂参数理论解与数值模拟结果一致 。 展开更多
关键词 柱壳 FAE装置 爆炸载荷 薄壁 膨胀断裂
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编织结构复合材料动态特性的实验模态分析 被引量:9
19
作者 姚学锋 姚振汉 +2 位作者 戴福隆 杨桂 杜慧英 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期107-112,共6页
利用实验模态分析方法对碳纤维/环氧树脂编织结构增强复合材料的动态力学特性进行了实验研究,确定了编织复合材料梁、管的振动模态参数与传递函数,并与钢质梁、管的动态性能相比较。结果表明:在冲击脉冲载荷作用下,先进编织结构复... 利用实验模态分析方法对碳纤维/环氧树脂编织结构增强复合材料的动态力学特性进行了实验研究,确定了编织复合材料梁、管的振动模态参数与传递函数,并与钢质梁、管的动态性能相比较。结果表明:在冲击脉冲载荷作用下,先进编织结构复合材料与传统金属材料相比具有较高的固有频率、阻尼比,以及比刚度大、稳定性好、对冲击脉冲载荷作用的减震效果等良好的综合动力学特性。 展开更多
关键词 实验模态分析 编织结构 复合材料 动力学特性
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非均匀材料破坏过程数值模拟的边界元法研究 被引量:7
20
作者 陈永强 林葱郁 +1 位作者 姚振汉 郑小平 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期19-25,共7页
用格子模型和统计分布模拟非均匀材料性质的初始分布,针对二维非均匀材料格子模型建立了重复多子域边界元法求解方程。通过把各行子域集成为亚子域,然后对链状排列的亚子域应用域转移矩阵法进行求解。由于使用的域转移矩阵法对内存的要... 用格子模型和统计分布模拟非均匀材料性质的初始分布,针对二维非均匀材料格子模型建立了重复多子域边界元法求解方程。通过把各行子域集成为亚子域,然后对链状排列的亚子域应用域转移矩阵法进行求解。由于使用的域转移矩阵法对内存的要求仅略大于一个亚子域的求解,以及重复多子域法只需要进行一次系数矩阵积分,因而可以大大提高求解的规模和效率。在此基础上,对非均匀脆性材料在简单载荷作用下的破坏过程进行了数值模拟。采用重复多子域法和域转移矩阵法,可以得到子域内高精度的连续应力分布,为进一步研究非均匀材料裂纹萌生、扩展和破坏过程提供了基础。 展开更多
关键词 边界元法 重复子域法 格子模型 域转移矩阵法 非均匀性 破坏过程
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