一、中厚板传递函数法与有限元法的耦合分析(论文文献综述)
刘正[1](2021)在《功能梯度材料的无网格径向基重构核粒子法研究》文中进行了进一步梳理功能梯度材料(Functionally Graded Materials,简称FGMs)是一种新型智能复合材料,具有比传统均质材料更优异的综合力学性能,在科学和工程领域中有着十分广阔的应用前景。由于功能梯度材料具有非均匀性,从理论上给出问题的精确解存在一定的困难和局限性,尤其是诸如非线性大变形等复杂的问题,所以大多数情况下需对问题进行数值求解。无网格方法是一种新型的数值模拟方法,有效避免了传统基于网格数值方法对单元和网格的依赖,在FGMs力学问题的研究中显示出了非常独特的优势。重构核粒子法(Reproducing Kernel Particle Method,简称RKPM)是目前发展较为成熟且被广泛应用的一种无网格方法。但是,传统的RKPM数值结果的精确度容易受不同核函数影响。针对其存在的问题,本文在RKPM的基础上,引入了径向基函数,建立了无网格径向基重构核粒子法(Radial Basis Reproducing Kernel Particle Method,简称RRKPM)。进一步,将所建立的无网格RRKPM应用于分析FGMs的弹性力学、几何非线性和弹塑性问题,并基于MATLAB编制了一套高效数值模拟程序。最后,将所得结果与解析解或有限元法给出的参考解进行了比较,验证了无网格RRKPM求解FGMs力学问题的正确性与可靠性。结合数值算例,深入研究了不同的功能梯度函数和梯度指数对FGMs结构的应力分布和位移变化影响规律。结果表明,随着梯度指数的增大,FGMs结构的位移减小,应力值的变化范围在增大。与线性函数相比,当材料参数呈指数函数变化时,FGMs结构的变形更为明显。FGMs的不同部位具有不同力学性能,因而可根据工作环境的需要选择合适梯度材料。此外,详细讨论了罚因子、径向基函数形状参数、影响域半径控制参数、加载步数和节点分布对数值精度的影响,并确定了求解功能梯度材料力学问题的最优参数取值。本文所提方法在功能梯度材料的弹性力学、几何非线性和弹塑性问题分析中表现出前后处理简便的特点,尤其是材料参数易满足按函数连续变化的要求,即在不同的节点存在不同的FGMs参数。与传统的RKPM相比,本文所提方法减小了选择不同核函数对计算结果精确度的负面影响,在求解FGMs力学问题时表现出更高的计算精度和数值稳定性。此外,所提方法不需要网格,在处理FGMs的几何非线性等大变形等问题时不需要网格重构。本文所做工作为FGMs的计算分析提供了一种新方法。
郑义[2](2021)在《Y型电磁调控轧机弯辊特性及其实验研究》文中研究指明冷轧板带作为钢铁行业的重要组成部分,如何提升带钢质量已成为亟需解决的问题,而良好的辊缝形状控制是带钢质量的基础。对此,本课题组基于感应加热原理、金属热膨胀特性及内约束机制首次提出板形电磁调控技术,组建了辊形电磁调控实验平台,给出合理的电磁参数及控温形式,但是对于的电磁调控轧机承载辊缝特性研究较少。基于上述原因,本文以电磁调控轧机为研究对象,结合弯辊技术和辊形电磁调控技术,对其承载状态下的辊缝变化规律和冷轧实验进行深入研究,为板形电磁调控技术工业化提供了理论依据。基于电磁调控轧机Y型辊系特点,采用影响函数法进行Y型电磁调控轧机辊系变形理论分析,推导了轧辊弯曲影响函数、轧辊压扁影响函数,构建力平衡方程、力-位移关系方程和变形协调方程。依据电磁调控轧机的实际轧制特点,利用Marc软件,建立电磁调控轧机Y型辊系三维轧制模型,并对模型进行了验证。分析弯辊和电磁调控轧辊综合作用下对承载轧辊状态、承载轧件状态、板形调控特性的影响,采用数据拟合方法进行承载辊缝调节域分析,给出承载辊缝函数,并分析了不同轧制力、弯辊力和辊凸度作用下的板带厚度分布,给出良好板形综合调控策略。在电磁调控轧机上进行铝板压痕实验和轧制实验,分析了不同轧制力、弯辊力、辊凸度下铝板的厚度分布变化情况,通过轧制实验验证了不同弯辊力和电磁调控轧辊辊凸度下对板形状态的影响情况,证实了辊形电磁调控技术搭配弯辊技术二者综合作用具有较强的板形调控能力。
金腾飞[3](2020)在《球-板弹粘塑性碰撞响应模型的研究》文中研究说明板结构是工程中广泛应用的基础结构件,便于加工制造和安装。板的碰撞现象普遍存在,对板碰撞响应的分析,在结构防护和运动控制方面具有重要的学术意义和工程应用价值。球与板的碰撞,涉及局部弹塑性接触行为、瞬态波传播和结构动态响应等若干复杂的力学行为。对于钢材料一类的应变率敏感材料,在发生快速塑性变形时,应变率效应导致材料屈服应力明显提高,对局部碰撞接触塑性变形产生显着影响,并进一步影响板的振动变形响应和碰撞波的传播。由于碰撞会引起局部接触区的扩展,它属于弹塑性移动边界问题,对其建模和求解均面临巨大的困难。采用有限元方法,可以精确地分析球–板弹塑性碰撞接触问题。但是,有限元建模的工作量庞大。在碰撞接触区及其附近的网格离散,需要仔细的人工干预,要求规则、密集地划分网格。密集的网格导致计算时间步长非常小,一般在10-9~10-10秒左右。接触非线性、材料非线性和应变率效应等因素,导致有限元计算效度低下,难以对球–板碰撞响应的特征与规律进行参数化研究。本文针对球–板弹粘塑性碰撞响应问题,考虑局部接触区材料的应变率效应,采用理论–数值混合求解途径,克服了移动边界、单边约束和非线性难点,发展新的高效、准确的计算模型,探索球–板弹粘塑性碰撞响应的特征与规律。本文的主要研究工作如下。(1)基于Johnson接触塑性区球形扩展模型和Stronge弹塑性接触半径和压下量的关系,考虑接触塑性变形的应变率效应,建立了弹粘塑性接触模型(EVPCM模型)。基于单轴压缩理论与Johnson接触塑性区球形扩展模型,提出了局部接触等效应变率的计算方法,解决了动态接触中应变率效应的理论建模难点。(2)基于Kirchhoff板理论和Craig–Bampton模态综合法,建立了可以计算板中波传播和动态变形响应的动态子结构模型。(3)开展了球与板的偏心碰撞实验,采集局部接触变形和碰撞响应实验数据,验证混合模型。(4)针对任意位置的球–板弹塑性碰撞问题,忽略接触区材料的应变率效应,基于退化的EVPCM模型和动态子结构模型,建立了高效、准确的理论–数值混合模型(EPIM模型)。通过对比理论解、偏心碰撞实验数据以及三维有限元结果,验证了EPIM模型计算碰撞响应与波扩展的准确性与高效性。(5)针对任意位置的球–板弹粘塑性碰撞问题,考虑接触区材料的应变率效应,基于EVPCM模型和动态子结构模型,建立高效、准确的理论–数值混合模型(EVPIM模型)。通过对比偏心碰撞实验数据和三维有限元结果,验证了EVPIM模型计算碰撞响应与波扩展的准确性与高效性。(6)针对球和柔性板的弹粘塑性碰撞问题,分别基于EPIM模型和EVPIM模型进行弹塑性碰撞响应与弹粘塑性碰撞响应的模拟,研究应变率效应对碰撞响应的影响。具体研究了应变率效应对恢复系数、最大接触力、最大压下量、残余压下量、碰撞持续时间、碰撞冲量和球反弹速度等碰撞响应参数的影响,分析在不同结构柔性和碰撞速度下的应变率效应。研究发现,应变率效应不仅与碰撞速度相关,而且与结构刚度和接触刚度的比值相关。对于不同碰撞响应参数,呈现的应变率效应具有明显不同的特征。
刘斌[4](2020)在《基于节点积分的插值型无网格方法研究》文中认为无网格方法是当前数值计算方法的热点研究对象,在数值计算时只需要定义节点信息来构造形函数,摆脱了单元和网格的约束,具有很好的价值和应用前景。插值型无网格方法的形函数具有Kroneckerδ函数特性,能解决大多数无网格方法不能方便施加边界条件的问题,在处理复杂边界问题具有明显优势。传统插值型无网格方法大多使用GAUSS积分进行数值积分,为得到精度较高数值解常需使用高阶GAUSS积分,对计算效率不利,目前已提出一些节点积分的方法可有效提高计算效率,但主要是针对传统逼近无网格方法的研究,在插值型无网格方法中的研究和应用比较有限。为此,本文将继续研究基于节点积分的插值型无网格方法。本文主要研究三种插值型无网格方法,分别为径向基点插值法、改进的插值型无单元Galerkin法和基于非奇异权函数的插值型无单元Galerkin法,并在其基础上将节点积分方法引入插值型无网格方法,所形成的无网格方法结合了插值型无网格方法可以方便施加边界条件和节点积分计算效率高且不需要背景积分网格的优点,并通过数值算例验证其可行性和正确性。本文首先介绍了径向基点插值法、改进的插值型无单元Galerkin法和基于非奇异权函数的插值型无单元Galerkin法构造插值形函数基本原理,建立了弹性力学问题的插值型无网格方法,结合数值算例验证了三种插值型无网格方法的正确性和有效性,并比较了三种方法的计算精度,对相应的计算参数进行了计算分析;随后将三种改进的直接节点积分引入上述三种插值型无网格方法,结合弹性力学问题进行计算和分析,本文方法相对于直接节点积分能有效提高数值稳定性和计算精度,且计算效率比GAUSS积分高,还比较了基于改进的直接节点积分的三种插值型无网格方法的计算精度,并对相应的计算参数进行了分析;最后本文将稳定相容节点积分和三种改进的稳定相容节点积分引入上述三种插值型无网格方法中,结合弹性力学问题进行计算和分析,四种稳定相容节点积分能得到与GAUSS积分计算精度相当的数值解,验证了四种稳定相容节点积分在插值型无网格方法中的适用性和有效性,并对相关计算参数进行了参数分析。
刘衡[5](2020)在《车辆动载、水、温度耦合作用的沥青路面响应分析》文中指出沥青路面在实际工程中会受到车辆动载、温度以及水等因素的共同作用,许多路面常见病害与这些因素息息相关。目前,弹性层状理论是我国规范中沥青路面计算的基础,但其作为经典的单相场理论无法有效反映车载、温度、水等因素对路面结构的耦合影响,而温度和水对路面的作用是不容忽视的。因此,为了更加准确合理的分析多因素共同存在情况下的沥青路面问题,开展综合考虑温度、水、车辆动载等因素的多相耦合场路面理论的研究具有十分重要的工程意义。传递矩阵法和刚度矩阵法是目前解决层状路面问题最为经典且应用最广泛的解析求解方法,但采用这两种方法处理层状体问题时,经常会出现不同程度的矩阵运算溢出、奇异矩阵等算法失效现象。本论文将在正交向量函数系下,根据DVP方法(Dual variable and position method)提出的新传递矩阵构造方式,对传统矩阵分析法进行改进,进而采用这种推导更为简洁、运算更为稳定的层状体问题求解方法,分别对移动荷载作用下的弹性层状路面问题、路面孔隙水问题以及温-水-车耦合作用下的路面问题进行解析求解,并利用所得解析解对相关路面因素的影响进行分析和比较。现将本论文主要研究内容归纳如下:(1)在正交向量函数系下,构建求解层状体问题的新传递矩阵关系,并分别在表面垂直和水平圆形均布荷载作用下,推导出含有不连续界面的层状路面问题解析解。从弹性层状体问题的基本方程出发,导入正交向量函数系后,根据DVP方法改进状态向量构造方式,推导出新的更为稳定的传递矩阵关系式。将所得解析解与已有结果进行对比,验证本文方法及推导结果的正确性和准确性,并分析在不同界面模型条件下层间界面系数对计算结果产生的影响。(2)根据弹性动力学基本理论,采用基于正交向量函数系的DVP方法,通过引入移动直角坐标系,推导出表面圆形移动荷载作用下层状路面问题的解析解表达式。通过对比算例验证本文推导结果的正确性和合理性,同时分析不同位置点处计算结果的收敛情况,进而利用上述解析结果讨论荷载移动速度与层间滑动界面对路面结构中各力学响应的影响。(3)根据Biot固结理论与多孔介质理论,利用基于正交向量函数系的DVP方法,解析求解饱和三维层状路面问题。从Biot固结问题的基本方程和Darcy定律的渗流平衡方程出发,推导出移动荷载作用下饱和弹性多孔路面层状体问题的解析解,进而计算不同工况下路面模型内部的孔隙水压力、孔隙水流速等力学响应,根据计算结果讨论并分析面层渗透性能、速度等因素对路面孔隙水的影响。(4)根据热流固理论,建立渗流-温度-应力耦合场作用下的层状沥青路面模型,借助基于正交函数系的DVP方法,推导出温度、水、车辆耦合作用下路面层状体渗流场、温度场、应力场的力学响应解析解,进而计算一组典型路面结构内部的力学响应,对比不同场理论下路面层状体响应结果的差异,同时验证本章耦合场作用下路面模型解析解的可靠性,最后在耦合场理论下分析了荷载移动速度、温度以及层间结合条件等因素的影响,并与之前单相弹性理论下的相应结果进行了比较。
张景辉[6](2020)在《弹性矩形板动静力问题解析求解》文中研究说明弹性矩形板作为一种重要的结构构件,在土木工程、航空航天工程、海洋工程及机械工程等领域均有着广泛的应用,其相关动静力问题的求解一直是学术界和工程界的研究重点,但是由于数学上的困难,对此类问题进行理性解析求解非常困难。本文的工作是分别利用有限傅里叶积分变换解法及广义有限积分变换解法对复杂边界条件下矩形板(Kirchhoff薄板、Reissner中厚板)的力学问题进行解析求解。首先,对于两邻边自由另两边固支或简支边界条件下Kirchhoff薄板弯曲问题,选取半正弦级数为积分核,通过对控制方程进行二维有限半正弦积分变换,得到薄板位移函数在变换域内的表达式(含有物理意义明显的待定的傅里叶变换系数),然后通过使逆变换表达式满足相应的边界条件,将原问题(高阶偏微分方程边值问题)转化成求解线性代数方程组的问题,进而可以取得该问题的解析解。针对多种点支撑边界条件下Kirchhoff薄板的弯曲问题,通过引入广义简支边概念,将有限傅里叶积分变换解法与叠加原理相结合,对薄板控制方程及广义简支边进行有限积分变换,得到问题的通解表达式(含有物理意义明显的待定傅里叶变换系数)。对于特定边界条件下的薄板问题,根据边界条件取通解中的若干项叠加成问题的解,通过满足边界条件得到一系列线性代数方程组来确定其中的待定傅里叶系数,进而得到问题的解析解。同时,由于在求解过程中利用了和函数,改善了此解法收敛性差的缺点。最后,利用该解法获得多种经典边界条件下各向异性薄板自由振动问题的解析解。针对更加符合工程实际的弹性约束边界条件下Reissner中厚板的弯曲问题,采用二维有限正弦积分变换解法,通过对控制方程(高阶偏微分方程组)进行有限傅里叶积分变换,得到含待定系数的位移表达式,然后通过满足边界条件来确定待定系数,进而得到该问题的解析解。此外,通过改变弹簧系数可以模拟经典边界条件中的固支边和简支边,因此还求得多种固支简支组合边界条件下中厚板弯曲问题的解析解。最后,通过选取满足边界条件的梁振型函数为积分核,构造出广义有限积分变换对,利用积分变换原理求得经典边界条件下各向异性薄板弯曲及自由振动问题的解析解。该解法脱离了以正余弦级数为积分核的窠臼,除了不需要预先选取位移函数的优点外,可以将薄板问题直接转化成易于求解的线性代数方程组,使得问题的求解难度大大降低,所得解析解精度高且收敛迅速。
白伦华[7](2019)在《考虑局部屈曲带肋箱形截面构件极限承载力分析的递进模型法》文中研究指明针对钢结构桥梁中应用较为广泛的带肋箱形截面构件,按板件—加劲板—构件的研究顺序对影响其稳定性行为的若干因素进行了深入的讨论,以材料简化方法逐层传递局部屈曲效应,以此建立带肋箱形截面构件极限承载力分析的新方法—递进模型法。论文的研究工作是船舶结构领域中逐步破坏法及传统梁柱理论的延伸,主要研究工作及成果如下:(1)考虑板件的缺陷为Smith缺陷模式,研究了单元类型、网格尺寸、材料本构模型、边界条件、非线性有限元求解方式及厚板效应对板件有限元模型计算结果的影响,并给出了实体、板壳单元有限元模型的建模方法。在此基础上,采用板壳有限元模型重构了钢板的受压材料模型数据库。(2)针对典型的带肋箱形截面压杆—各壁板中央内置1条加劲肋的情况,在弹性屈曲理论及梁格理论对无肋箱形截面构件分析的基础上,以折板理论解析出带肋箱形截面构件中弱加劲板非加载边的转动弹簧刚度,通过该理论进一步研究了转动弹簧刚度的影响机理。随后,采用非线性有限元法研究了转动弹簧约束对带肋箱形截面中弱加劲板极限承载力的影响。(3)针对多肋连跨的加劲板,基于常用的几类加劲板有限元模型的对比结果,初步探讨了加劲板的横向支承效应及端部转动效应的影响机理。另外,基于板件受压材料模型数据库建立了可以考虑几何缺陷及残余应力的加劲板梁柱理论新模型,编制了相应的计算程序,并由板壳有限元法进行了验证。(4)建立了可考虑Smith缺陷程度的有效截面法,同时结合板件受压材料数据库及加劲板板壳有限元法,建立了适用于带肋箱形截面构件的递进模型法,该方法考虑了板件间相互作用、横隔板处加劲板端部支承效应,并通过数值算例验证了构件递进模型法在分析典型带肋箱形截面压杆时的合理性与准确性。(5)以鹅公岩轨道专用桥为工程背景,基于模型试验、有限元分析及(4)中建立的构件递进模型法深入研究了窄型钢箱梁在偏压荷载作用下的稳定性能,研究结论可供类似工程参考。另外,试验数据及有限元结果初步验证了论文构建的递进模型法在分析较为复杂的带肋箱形截面构件时的合理性与准确性。论文建立的递进模型法为分析带肋箱形截面构件的极限承载力提供了一种新的方法,有利于更清晰地认识该类构件整体—局部相关屈曲行为。
吕志超[8](2019)在《隔离非线性分层壳单元的计算方法研究》文中指出剪力墙、楼板等平面构件作为建筑结构的重要组成部分,被广泛应用于土木工程领域。在地震等自然灾害作用下,结构往往进入非线性,因此准确而快速的描述这些构件的非线性行为具有重要意义。分层壳单元由于其模型简单,物理意义清晰,被广泛应用于建筑结构的有限元数值模拟中。本文基于隔离非线性有限元法和分层壳单元基本理论,提出了一种高效的分层壳模型分析方法,并将其应用于板、墙构件的数值模拟中。本文主要研究工作内容如下:通过将分层壳单元的截面变形(应变和曲率)分解为线弹性变形和非线性变形,并以单元中面的高斯积分点作为非线性变形插值结点,建立了单元非线性变形场,进一步根据虚功原理和高斯积分点处的内力平衡条件,推导了分层壳单元的隔离非线性控制方程。由单元的控制方程集成得到结构的整体控制方程,整体控制方程左边第一项是一个2×2的分块矩阵,其中右下角的块矩阵代表了结构的材料非线性信息,即将表示结构的非线性刚度矩阵从整体刚度矩阵中“隔离”开来。在每个迭代步中任意单元的高斯积分点进入非线性,右下角的块矩阵中与其对应位置的元素不为零,没进入非线性的与其对应位置的元素为零,对于元素为零的行和列进行消元,可以形成一个规模较小的非线性刚度矩阵,从而在求解结构非线性响应过程中只需要分解规模较小的非线性刚度矩阵,可以避免结构的整体切线刚度矩阵的分解,进而提高了结构非线性分析的计算效率。在结构局部材料非线性阶段,结构中的大部分单元一般处于线弹性状态,仅有小部分单元进入非线性状态,右下角的块矩阵维数较低,可利用Woodbury公式高效的求解结构的整体控制方程。但结构大范围发生材料非线性时,右下角的块矩阵维数较大,甚至超过整体刚度矩阵的维数,此时可采用Woodbury公式和组合近似法联合求解控制方程。依据时间复杂度函数理论的统计分析表明:本文建立的分层壳单元模型分析方法相较于传统变刚度有限元方法在非线性分析效率方面具有显着优势。最后,以梁、板、墙构件为例,对比分析了本文方法的计算结果和传统有限元方法的分析结果,本文方法与传统方法的计算精度相当,但本文方法可以大幅度的提高结构非线性分析的计算效率。
王宁[9](2019)在《基于无网格的连铸坯传热/凝固数值计算方法》文中研究指明结晶器内发生的复杂传热、流动、凝固与力学行为是连铸坯质量控制的关键。恶劣工况给高温钢液和坯壳的直接检测制造了极大障碍,以有限差分、有限元为代表基于网格划分的数值模拟方法成为研究结晶器内铸坯凝固行为的主要手段。但随着研究的深入,网格离散计算方法的局限性逐渐显现,如无法精确重构凝固坯壳的形貌与液/固相区,也难以处理大变形和裂纹扩展等复杂问题。近年来,快速发展的无网格方法用一系列离散节点替代网格单元及拓扑结构,计算过程中摆脱了网格的束缚,在自适应、裂纹和大变形求解等问题中展露出显着优势。鉴于此,本文旨在建立基于无网格伽辽金法的铸坯传热与凝固计算模型,针对模型推导、方程离散、节点布置、软件开发和结果验证等环节进行研究,为连铸过程无网格方法的应用以及后续的裂纹预测等复杂问题奠定基础。依据移动最小二乘和变分原理,推导并建立了基于无网格伽辽金法的结晶器内铸坯凝固过程二维非稳态传热/凝固数学模型,运用C++语言自行设计和开发了面向对象的铸坯凝固过程无网格数值计算软件。以小方坯凝固过程为对象,通过计算把握和确定数值计算中的相关参数,之后分别采用节点均匀布置、加密布置、随机布置方式,模拟分析了小方坯凝固过程的温度场变化,并将计算结果与参考解、有限元法数值解进行了对比,结果证实无网格伽辽金法在计算精度、自适应性、网格依赖性等方面均优于有限元法。最后,以宽厚板坯凝固过程为研究对象,依据热电偶实测到的结晶器铜板温度反算出非均匀热流,并将其作为边界条件,考察适于计算连铸坯非均匀凝固的节点布置方法,对铸坯传热与凝固的非均匀特性进行探讨。本文研究结论为无网格方法应用于连铸过程的传热、凝固以及应力/应变行为的数值计算提供参考。
孙聪[10](2019)在《中厚板轧制头部弯曲规律模拟研究》文中指出中厚板是重要的钢材品种,广泛应用于国民经济建设的各个领域中,随着现代工业的迅速发展,提高中厚板成材率和产品质量也成为行业内关注的重点问题。在中厚板轧制过程中,轧件头部弯曲问题普遍存在,头部弯曲程度过大会造成板材的切割浪费,降低中厚板成材率,影响产品质量,造成一系列不良影响。多年来,尽管国内外众多专家学者已经在这一领域进行了长期研究,但由于影响轧件头部弯曲的因素众多,且各因素之间相互关联,耦合影响,因此对于轧件头部弯曲问题的研究一直没有取得较为满意的结果。本文根据中厚板轧制实际生产情况,建立有限元模型,针对影响轧件头部弯曲的三个重要因素:轧件初始板厚、压下率和轧制线高度进行研究,分析各因素对中厚板轧制头部弯曲的影响规律,并给出可以有效预测轧件头部弯曲现象的研究思路和方法,具体工作内容如下:(1)在系统查阅中厚板轧制头部弯曲相关文献资料和综述研究的基础上,通过对不对称轧制变形区进行分析,剖析轧件头部弯曲机理;简要介绍了影响轧件头部弯曲的各影响因素以及预防和控制头部弯曲的方法,为后文的研究奠定理论基础。(2)根据实际生产情况,针对影响轧件头部弯曲的三个重要因素:轧件初始板厚、压下率和轧制线高度,制定模拟方案,设定参数,利用DEFORM数值模拟软件建立中厚板轧制二维有限元模型,研究不同轧制条件下的头部弯曲规律。(3)通过分析轧件头部弯曲状态,拟合轧件头部弯曲曲线,计算轧件头部弯曲曲率值,从而探究各单一因素和两因素耦合条件下对轧件头部弯曲曲率的影响规律;分析轧件厚度方向上的等效应变分布情况,从而进一步验证各影响因素对轧件头部弯曲变形的影响,为轧件头部弯曲规律提供理论支撑。(4)基于有限元模拟所得结果数据,利用MATLAB自适应神经网络模糊推理系统,将三个影响因素作为输入变量,轧件头部弯曲曲率作为输出变量进行数据训练,得到输入输出变量间的映射关系,建立自适应模糊神经网络结构,并进行准确性验证,从而最终实现对轧件头部弯曲的预测。
二、中厚板传递函数法与有限元法的耦合分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、中厚板传递函数法与有限元法的耦合分析(论文提纲范文)
(1)功能梯度材料的无网格径向基重构核粒子法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 功能梯度材料的研究现状 |
1.2.1 功能梯度材料的理论研究 |
1.2.2 功能梯度材料的传统数值方法研究 |
1.2.3 功能梯度材料的无网格方法研究 |
1.3 无网格方法的研究现状 |
1.3.1 无网格方法的发展 |
1.3.2 无网格方法的优点及存在问题 |
1.4 本文主要研究内容及创新点 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 创新点 |
第2章 无网格径向基重构核粒子法 |
2.1 引言 |
2.2 无网格径向基重构核近似 |
2.2.1 重构核近似 |
2.2.2 径向基重构核近似 |
2.3 核函数的选择 |
2.3.1 核函数选择原则 |
2.3.2 核函数类型 |
2.4 数值算例 |
2.5 本章小结 |
第3章 功能梯度材料弹性力学问题的无网格径向基重构核粒子法 |
3.1 引言 |
3.2 功能梯度材料弹性力学问题的基本方程 |
3.3 功能梯度材料弹性力学问题的无网格径向基重构核粒子法 |
3.4 算法实施基本流程 |
3.5 收敛性与稳定性分析 |
3.5.1 收敛性分析 |
3.5.2 稳定性分析 |
3.6 数值算例 |
3.6.1 集中载荷作用下的功能梯度梁 |
3.6.2 均布载荷作用下的功能梯度梁 |
3.6.3 均布拉伸载荷作用下的功能梯度板 |
3.7 本章小结 |
第4章 功能梯度材料几何非线性问题的无网格径向基重构核粒子法 |
4.1 引言 |
4.2 功能梯度材料几何非线性问题的基本方程 |
4.3 功能梯度材料几何非线性问题的无网格径向基重构核粒子法 |
4.4 算法实施基本流程 |
4.5 数值精度的讨论 |
4.5.1 罚因子 |
4.5.2 径向基函数形状参数 |
4.5.3 影响域半径控制参数 |
4.5.4 加载步数 |
4.5.5 节点分布 |
4.6 稳定性分析 |
4.7 数值算例 |
4.7.1 均布载荷作用下的功能梯度梁 |
4.7.2 均布拉伸载荷作用下的功能梯度板 |
4.7.3 受均布载荷作用的含圆孔功能梯度板 |
4.8 本章小结 |
第5章 功能梯度材料弹塑性问题的无网格径向基重构核粒子法 |
5.1 引言 |
5.2 功能梯度材料弹塑性问题的基本方程 |
5.3 功能梯度材料弹塑性问题的无网格径向基重构核粒子法 |
5.4 功能梯度材料弹塑性问题的增量切线刚度矩阵法 |
5.5 算法实施基本流程 |
5.6 数值精度的讨论 |
5.6.1 影响域半径控制参数 |
5.6.2 加载步数 |
5.6.3 节点分布 |
5.7 收敛性与稳定性分析 |
5.7.1 收敛性分析 |
5.7.2 稳定性分析 |
5.8 数值算例 |
5.8.1 均布载荷作用下的功能梯度梁 |
5.8.2 均布拉伸载荷作用下的功能梯度板 |
5.8.3 受均布载荷作用的含圆孔功能梯度板 |
5.9 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间主要科研成果 |
(2)Y型电磁调控轧机弯辊特性及其实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 板形控制理论国内外研究现状 |
1.2.1 解析法 |
1.2.2 影响函数法 |
1.2.3 有限元法 |
1.3 板形控制技术国内外研究现状 |
1.3.1 液压弯辊法 |
1.3.2 轧辊横移 |
1.3.3 CVC技术 |
1.3.4 EVC技术 |
1.3.5 液压胀形技术 |
1.3.6 辊形电磁调控技术 |
1.4 板形联合调控技术现状 |
1.5 课题来源及研究目的和意义 |
1.6 研究内容 |
第2章 Y型轧机辊系变形理论分析 |
2.1 冷轧板形的影响因素 |
2.2 影响函数法计算模型的建立 |
2.2.1 辊系离散化处理 |
2.2.2 载荷离散化处理 |
2.3 轧辊弯曲影响函数 |
2.3.1 上工作辊弯曲影响函数 |
2.3.2 下工作辊弯曲影响函数 |
2.3.3 支承辊弯曲影响函数 |
2.3.4 上工作辊弯辊力影响函数 |
2.4 压扁函数 |
2.4.1 辊间压扁影响函数 |
2.4.2 工作辊压扁影响函数 |
2.5 辊系弹性变形方程 |
2.5.1 力平衡方程 |
2.5.2 力-变形关系方程 |
2.5.3 变形协调关系方程 |
2.6 本章小结 |
第3章 Y型轧机有限元模型建立 |
3.1 有限元软件介绍 |
3.2 有限元模型建立 |
3.2.1 模型假设和简化 |
3.2.2 几何模型的建立 |
3.2.3 材料属性 |
3.2.4 接触体定义 |
3.2.5 接触关系定义 |
3.2.6 边界条件定义 |
3.2.7 分析工况 |
3.2.8 分析结果 |
3.3 有限元模型工况 |
3.4 有限元模型的验证 |
3.4.1 实验设备及实验过程 |
3.4.2 实验结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 弯辊力作用下的承载辊缝特性研究 |
4.1 轧辊承载特性分析 |
4.1.1 下工作辊辊形分析 |
4.1.2 轧辊挠度变形 |
4.1.3 轧辊压扁量 |
4.1.4 承载状态下辊间接触应力 |
4.2 轧件承载特性分析 |
4.2.1 承载状态下的板形分布 |
4.2.2 承载状态下的板带应力分布 |
4.2.3 承载状态下的板带边部应力分布 |
4.2.4 承载状态下的金属横向位移 |
4.3 板形调控特性分析 |
4.3.1 上工作辊承载辊缝形状 |
4.3.2 电磁调控轧辊承载辊缝形状 |
4.4 不同凸度下轧后板厚分布 |
4.4.1 10t轧制力下的板厚分布 |
4.4.2 20t轧制力下的板厚分布 |
4.5 本章小结 |
第5章 Y型轧机联合调控轧制实验 |
5.1 Y型轧机压痕实验 |
5.2 Y型轧机轧制实验 |
5.2.1 轧制实验平台 |
5.2.2 轧制实验结果与分析 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(3)球-板弹粘塑性碰撞响应模型的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 接触模型 |
1.2.1 Hertz接触模型 |
1.2.2 弹塑性接触模型 |
1.2.3 粘弹性接触模型 |
1.2.4 考虑应变率效应的接触模型 |
1.3 简单理论碰撞模型 |
1.3.1 弹簧–质量模型 |
1.3.2 模态模型 |
1.4 数值求解研究进展 |
1.5 理论–数值混合求解研究进展 |
1.6 实验研究进展 |
1.7 本文的主要研究内容 |
2 弹粘塑性接触模型 |
2.1 理论基础 |
2.1.1 Hertz弹性接触应力 |
2.1.2 Hill弹塑性空腔变形理论 |
2.2 弹粘塑性接触模型 |
2.2.1 弹性加载阶段 |
2.2.2 弹塑性加载阶段 |
2.2.3 完全塑性加载阶段 |
2.2.4 卸载阶段 |
2.3 率相关材料的应力–应变关系 |
2.3.1 Johnson–Cook模型 |
2.3.2 分段线性塑性模型 |
2.4 局部接触等效塑性应变率 |
2.4.1 单轴压缩理论 |
2.4.2 球形扩展模型 |
2.5 本章小节 |
3 板的动态子结构模型 |
3.1 理论基础 |
3.2 动态子结构模型 |
3.2.1 问题描述 |
3.2.2 数学模型 |
3.2.2.1 子结构划分 |
3.2.2.2 模态缩减 |
3.2.2.3 子结构拼装 |
3.3 数值积分算法 |
3.4 本章小结 |
4 弹塑性碰撞响应混合模型 |
4.1 问题描述 |
4.2 EPIM模型 |
4.2.1 球动力学模型 |
4.2.2 板动力学模型 |
4.2.3 接触与移动边界 |
4.2.4 求解过程 |
4.3 理论解验证 |
4.3.1 结构参数 |
4.3.2 子结构模型 |
4.3.3 结果与分析 |
4.4 实验验证 |
4.4.1 实验装置 |
4.4.2 子结构模型 |
4.4.3 结果与分析 |
4.4.3.1 多次碰撞现象 |
4.4.3.2 位移响应与碰撞时间 |
4.4.3.3 应力响应 |
4.4.3.4 板弯曲波传播 |
4.4.3.5 梁弯曲波 |
4.4.3.6 残余坑 |
4.5 有限元模型验证 |
4.5.1 结构参数 |
4.5.2 子结构模型 |
4.5.3 有限元模型 |
4.5.4 结果与分析 |
4.5.4.1 加卸载曲线 |
4.5.4.2 碰撞力响应 |
4.5.4.3 挠度响应 |
4.5.4.4 碰撞波传播 |
4.5.4.5 板的全局响应模式 |
4.5.4.6 计算效率 |
4.6 本章小结 |
5 弹粘塑性碰撞响应混合模型 |
5.1 问题描述 |
5.2 EVPIM模型 |
5.2.1 球与板的力学模型 |
5.2.2 接触力–变形的耦合 |
5.2.3 求解过程 |
5.3 实验验证 |
5.3.1 Q345钢的力学性能测试 |
5.3.2 子结构模型和动态屈服应力 |
5.3.3 结果与讨论 |
5.3.3.1 多次碰撞现象 |
5.3.3.2 波传播 |
5.3.3.3 残余坑 |
5.4 有限元模型验证 |
5.4.1 结构与材料参数 |
5.4.2 有限元模型 |
5.4.3 子结构模型 |
5.4.4 结果与分析 |
5.4.4.1 碰撞响应 |
5.4.4.2 压下量响应 |
5.4.4.3 球心位移 |
5.4.4.4 球心速度 |
5.4.4.5 板碰撞位移响应 |
5.4.4.6 板碰撞速度响应 |
5.4.4.7 恢复系数 |
5.4.4.8 局部接触行为 |
5.4.4.9 波传播 |
5.4.4.10 计算效率 |
5.5 本章小结 |
6 应变率效应的参数化研究 |
6.1 结构参数 |
6.2 碰撞响应 |
6.2.1 碰撞力响应 |
6.2.2 压下量响应 |
6.2.3 接触加卸载行为 |
6.2.4 球心速度响应 |
6.3 能量耗散 |
6.3.1 理论公式 |
6.3.2 多次碰撞现象 |
6.3.3 恢复系数 |
6.3.4 球反弹速度 |
6.3.5 应变率效应 |
6.4 局部接触行为 |
6.4.1 最大压下量 |
6.4.2 残余压下量 |
6.4.3 最大接触力 |
6.5 全局响应 |
6.5.1 碰撞持续时间 |
6.5.2 碰撞冲量 |
6.6 综合分析 |
6.7 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 主要工作和结论 |
7.2 本文的创新点 |
7.3 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)基于节点积分的插值型无网格方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 插值型无网格方法研究现状 |
1.2.1 无网格方法边界条件的处理方法 |
1.2.2 插值型无网格方法研究进展 |
1.3 节点积分在无网格方法中的应用 |
1.4 课题的提出及其创新性 |
1.5 本文主要工作 |
第二章 插值形函数基本原理 |
2.1 引言 |
2.2 移动小二乘法(MLS) |
2.3 插值形函数构造方法 |
2.3.1 径向基点插值法(RPIM) |
2.3.2 改进的插值型移动最小二乘法(IMLS) |
2.3.3 基于非奇异权函数的插值型移动最小二乘法(IIMLS) |
2.4 权函数的选取 |
2.4.1 权函数的选取原则 |
2.4.2 常用的权函数形式 |
2.5 本章小结 |
第三章 弹性力学问题的插值无网格方法 |
3.1 引言 |
3.2 弹性力学问题的插值无网格法 |
3.2.1 弹性力学基本方程 |
3.2.2 弹性力学问题的插值型无网格法 |
3.2.3 本质边界条件的施加方法 |
3.3 数值算例 |
3.3.1 均布荷载作用的两端固支梁 |
3.3.2 内压和外压作用的圆环 |
3.3.3 均布荷载作用的半无限体 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于直接节点积分的插值无网格方法 |
4.1 引言 |
4.2 直接节点积分方法 |
4.3 改进的直接节点积分 |
4.3.1 残差平衡的直接节点积分 |
4.3.2 自然稳定的直接节点积分 |
4.3.3 修正的直接节点积分 |
4.4 数值算例 |
4.4.1 剪切力作用的悬臂梁 |
4.4.2 均布内压的圆环 |
4.4.3 单向拉伸开孔无限大板 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于稳定相容节点积分的插值无网格方法 |
5.1 引言 |
5.2 稳定相容节点积分 |
5.3 改进的稳定相容节点积分 |
5.3.1 残差平衡的稳定相容节点积分 |
5.3.2 自然稳定的稳定相容节点积分 |
5.3.3 修正的稳定相容节点积分 |
5.4 数值算例 |
5.4.1 均布荷载的悬臂梁 |
5.4.2 单向拉伸开孔无限大板 |
5.4.3 均布内压的圆环 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论和发展 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间参与的课题 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(5)车辆动载、水、温度耦合作用的沥青路面响应分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1. 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外相关工作研究进展 |
1.2.1 层状体理论的发展和主要求解方法 |
1.2.2 路面结构动力响应问题的国内外研究 |
1.2.3 沥青路面温度问题的国内外研究 |
1.2.4 沥青路面孔隙水问题的国内外研究 |
1.2.5 热流固三场耦合理论的提出与发展 |
1.3 存在的问题 |
1.4 本文研究内容 |
2. 基于正交向量函数系的弹性层状路面问题求解方法 |
2.1 引言 |
2.2 沥青路面的层状半空间理论模型 |
2.2.1 模型的假设与描述 |
2.2.2 基本控制方程 |
2.2.3 边界和层间结合条件 |
2.3 基于正交向量函数系的DVP方法 |
2.3.1 导入正交向量函数系 |
2.3.2 控制方程的一般解 |
2.3.3 层状体问题的层间传递关系 |
2.3.4 边界与层间界面条件的求解 |
2.4 算例与分析 |
2.4.1 验证算例 |
2.4.2 不同界面系数的影响 |
2.5 本章小结 |
3. 移动荷载作用下沥青路面结构响应问题的求解与分析 |
3.1 引言 |
3.2 移动荷载作用下的层状沥青路面问题 |
3.2.1 问题的模型 |
3.2.2 模型的控制方程 |
3.2.3 边界条件与层间界面条件 |
3.3 路面问题的求解 |
3.3.1 正交向量函数系的引入 |
3.3.2 移动荷载问题的解析解 |
3.4 算例与分析 |
3.4.1 结果对比与讨论 |
3.4.2 荷载移动速度的影响 |
3.4.3 层间滑动界面的影响 |
3.5 本章小结 |
4. 移动荷载作用下沥青路面孔隙水问题的求解与分析 |
4.1 引言 |
4.2 饱和多孔介质理论 |
4.2.1 有效应力原理 |
4.2.2 质量守恒定律 |
4.2.3 Darcy定律 |
4.2.4 运动平衡方程 |
4.3 移动荷载作用下饱和层状路面模型 |
4.3.1 路面模型的基本控制方程 |
4.3.2 边界条件与层间条件 |
4.4 移动荷载作用下沥青路面孔隙水问题的求解 |
4.4.1 正交向量函数系的导入 |
4.4.2 移动荷载作用下沥青路面孔隙水问题的解析解 |
4.5 算例与分析 |
4.5.1 路面渗透性的影响分析 |
4.5.2 荷载移动速度的影响分析 |
4.6 本章小结 |
5. 温-水-车耦合作用下沥青路面问题的求解与分析 |
5.1 引言 |
5.2 热流固耦合场理论模型 |
5.2.1 考虑热流固效应的本构关系 |
5.2.2 热流固耦合的广义Darcy定律和流体平衡方程 |
5.2.3 热流固耦合的广义Fourier定律和能量守恒方程 |
5.3 温-水-车耦合作用下沥青路面模型的建立与求解 |
5.3.1 路面模型的假设和控制方程 |
5.3.2 路面模型的边界与层间条件 |
5.3.3 温-水-车耦合作用下沥青路面问题的求解 |
5.4 算例与分析 |
5.4.1 不同场理论路面结构模型计算结果的对比 |
5.4.2 荷载移动速度的影响 |
5.4.3 层间滑动界面的影响 |
5.5 本章小结 |
6. 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 本文主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(6)弹性矩形板动静力问题解析求解(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 弹性矩形板研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 矩形板问题解法 |
1.4 现存问题 |
1.5 本文主要研究内容 |
2 矩形板理论及积分变换原理 |
2.1 弹性薄板模型 |
2.1.1 各向同性薄板静力模型 |
2.1.2 正交各向异性薄板静力模型 |
2.1.3 矩形薄板动力模型 |
2.2 中厚板静力模型 |
2.3 有限傅里叶积分变换解法 |
2.3.1 一维有限傅里叶积分变换 |
2.3.2 二维有限傅里叶积分变换 |
2.3.3 傅里叶级数逐项微分的Stockes变换 |
2.4 广义有限积分变换解法 |
3 矩形薄板动静力问题的二维有限傅里叶积分变换解法 |
3.1 两邻边自由另两边固支或简支薄板弯曲分析 |
3.1.1 理论计算 |
3.1.2 两邻边自由另两边固支薄板算例 |
3.1.3 两邻边自由另两边一边固支一边简支薄板算例 |
3.1.4 两邻边自由另两边简支薄板算例 |
3.1.5 本节小结 |
3.2 多种角点支撑薄板弯曲分析 |
3.2.1 理论计算 |
3.2.2 四角点简支薄板弯曲分析 |
3.2.3 一边固支对边两角点简支薄板弯曲分析 |
3.2.4 两邻边固支对角点简支薄板弯曲分析 |
3.2.5 本节小结 |
3.3 各向异性薄板自由振动分析 |
3.3.1 理论计算 |
3.3.2 四边固支各向异性薄板自由振动分析 |
3.3.3 三边固支一边简支各向异性薄板自由振动分析 |
3.3.4 对边固支对边简支各向异性薄板自由振动分析 |
3.3.5 邻边固支邻边简支各向异性薄板自由振动分析 |
3.3.6 一边固支三边简支各向异性薄板自由振动分析 |
3.3.7 本节小结 |
3.4 本章小结 |
4 中厚板的静力分析 |
4.1 四边弹性约束中厚板弯曲分析 |
4.1.1 理论计算 |
4.1.2 算例 |
4.2 本章小结 |
5 各向异性薄板动静力问题的二维广义积分变换解法 |
5.1 弹性地基上四边固支各向异性薄板弯曲分析 |
5.1.1 理论推导 |
5.1.2 算例 |
5.1.3 本节小结 |
5.2 固支简支组合边界条件下各向异性薄板自由振动分析 |
5.2.1 四边固支各向异性薄板自由振动分析 |
5.2.2 三边固支一边简支各向异性薄板自由振动分析 |
5.2.3 对边固支对边简支各向异性薄板自由振动分析 |
5.2.4 邻边固支邻边简支各向异性薄板自由振动分析 |
5.2.5 一边固支三边简支各向异性薄板自由振动分析 |
5.2.6 本节小结 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录A 傅里叶级数的和函数表达式 |
附录B 中厚板矩阵元素表达式 |
攻读博士学位期间发表论文情况 |
致谢 |
作者简介 |
(7)考虑局部屈曲带肋箱形截面构件极限承载力分析的递进模型法(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 递进模型法的提出 |
1.3 应用与研究现状及不足 |
1.3.1 带肋箱形截面构件在桥梁工程中的应用 |
1.3.2 单向受压板件的稳定性分析方法 |
1.3.3 受压加劲板的稳定性分析方法 |
1.3.4 带肋箱形截面构件的稳定性分析方法 |
1.3.5 带肋箱形截面构件稳定性试验研究 |
1.4 研究对象与内容 |
第2章 板的平均受压应力应变关系 |
2.1 概述 |
2.2 几何缺陷 |
2.3 残余应力 |
2.3.1 残余应力平面分布模式 |
2.3.2 残余应力空间分布模式 |
2.4 板件有限元模型 |
2.4.1 单元类型与网格划分 |
2.4.2 材料模型 |
2.4.3 边界条件 |
2.4.4 求解方式 |
2.4.5 厚板效应 |
2.5 板件受压材料模型 |
2.5.1 索引方式 |
2.5.2 板的受压材料数据库 |
2.6 小结 |
第3章 转动弹簧约束及其对加劲板稳定性的影响 |
3.1 概述 |
3.2 无肋箱形截面构件板件间相互约束 |
3.2.1 板件间相互作用的基本认识 |
3.2.2 梁格模型比拟箱形截面构件的受力模式 |
3.2.3 无肋箱形截面构件中板件的位移形函数 |
3.3 带肋箱形截面构件局部屈曲的折板模型法 |
3.4 折板模型法的验证 |
3.4.1 用于弹性屈曲分析的有限元模型 |
3.4.2 屈曲系数 |
3.4.3 位移模式 |
3.4.4 转动弹簧刚度有效性 |
3.5 转动弹簧刚度的参数分析 |
3.5.1 宽厚比 |
3.5.2 区格长宽比 |
3.5.3 加劲肋设计参数 |
3.5.4 箱形截面边长比 |
3.6 非加载边边界条件对加劲板极限承载力的影响 |
3.6.1 有限元模型 |
3.6.2 非加载边边界条件的影响 |
3.7 小结 |
第4章 多肋连跨加劲板的极限承载力分析 |
4.1 概述 |
4.2 加劲板有限元模型 |
4.2.1 横隔板 |
4.2.2 边界条件 |
4.2.3 有限元模型 |
4.3 梁柱理论 |
4.3.1 截面分析 |
4.3.2 构件分析—数值积分法 |
4.3.3 程序实现 |
4.4 加劲板受压试验及正交异性板模型的验证 |
4.4.1 Dorman等人试验 |
4.4.2 Jose′等人试验 |
4.4.3 Choi等人试验 |
4.4.4 正交异性板模型验证 |
4.5 结果与讨论 |
4.5.1 试件基本参数 |
4.5.2 有限元模型计算结果 |
4.5.3 梁柱理论模型的验证 |
4.6 小结 |
第5章 带肋箱形截面压杆的递进模型法 |
5.1 概述 |
5.2 加劲板柱子曲线 |
5.2.1 柱子曲线的制定 |
5.2.2 (β,λs)索引的限制 |
5.2.3 有效截面T形构件的柱子曲线 |
5.3 有效截面法 |
5.3.1 规范中的有效截面法 |
5.3.2 加劲板板行为整体屈曲 |
5.3.3 加劲板柱行为整体屈曲 |
5.3.4 有效截面法 |
5.3.5 结果及讨论 |
5.4 带肋箱形截面构件的递进模型法 |
5.5 带肋箱形截面压杆梁柱理论模型的验证 |
5.5.1 算例参数 |
5.5.2 计算模型 |
5.5.3 结果与讨论 |
5.6 小结 |
第6章 偏压作用下窄型钢箱梁的稳定性研究 |
6.1 概述 |
6.2 自锚式悬索桥稳定性的基本认识 |
6.2.1 定性分析 |
6.2.2 挠度理论及分岔失稳 |
6.3 窄型钢箱梁稳定性试验设计 |
6.3.1 试验节段研究对象的选取 |
6.3.2 试验节段设计 |
6.3.3 加载方法及验证 |
6.3.4 测点布置 |
6.4 有限元模型 |
6.5 结果与讨论 |
6.5.1 有限元模型的验证 |
6.5.2 失效模式与极限承载力 |
6.5.3 几何缺陷及残余应力的影响 |
6.5.4 实桥节段的极限承载力分析 |
6.5.5 基于递进模型法对试验试件分析 |
6.6 小结 |
结论与展望 |
研究工作的总结 |
有待进一步研究的内容 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
攻读博士期间申报的专利 |
(8)隔离非线性分层壳单元的计算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 隔离非线性有限元法 |
1.2.1 概述 |
1.2.2 基本理论 |
1.3 分层壳单元发展现状 |
1.3.1 概述 |
1.3.2 膜元发展现状 |
1.3.3 板元发展现状 |
1.3.4 壳单元发展现状 |
1.3.5 分层壳单元的应用 |
1.3.6 存在的主要问题 |
1.4 本文的主要工作 |
2 分层壳单元基本理论 |
2.1 引言 |
2.2 分层壳面内膜元基本理论 |
2.2.1 膜单元 |
2.2.2 梁算例分析 |
2.3 分层壳面外板弯曲元基本理论 |
2.3.1 中厚板基本理论 |
2.3.2 剪切闭锁问题 |
2.3.3 算例分析 |
2.4 本章小结 |
3 隔离非线性的分层壳单元 |
3.1 引言 |
3.2 基于隔离非线性理论的分层壳单元 |
3.3 控制方程 |
3.4 控制方程求解 |
3.4.1 Woodbury公式 |
3.4.2 Woodbury公式与CA法联合求解控制方程 |
3.4.3 基于时间复杂度的效率分析 |
3.5 本章小结 |
4 算例分析 |
4.1 引言 |
4.2 悬臂梁数值算例 |
4.2.1 梁模型 |
4.2.2 结果分析 |
4.2.3 计算效率分析 |
4.3 空心板模型数值算例 |
4.4 钢板剪力墙 |
4.4.1 有限元模型 |
4.4.2 计算结果 |
4.4.3 效率分析 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(9)基于无网格的连铸坯传热/凝固数值计算方法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 连铸与铸坯凝固过程简介 |
1.1.1 连铸技术简介 |
1.1.2 结晶器内铸坯的凝固过程 |
1.2 铸坯质量控制及数值模拟方法 |
1.2.1 铸坯常见缺陷及其影响因素 |
1.2.2 铸坯凝固过程的数值模拟方法 |
1.3 无网格计算方法及其在连铸中的应用 |
1.3.1 无网格方法简介 |
1.3.2 无网格方法的发展与研究现状 |
1.3.3 无网格方法在连铸中的应用 |
1.4 本文的主要研究内容 |
2 基于无网格伽辽金法的铸坯传热/凝固计算模型开发 |
2.1 无网格伽辽金法相关的基本概念 |
2.1.1 场节点 |
2.1.2 背景网格 |
2.1.3 积分点 |
2.1.4 支持域 |
2.2 移动最小二乘近似与形函数 |
2.2.1 移动最小二乘近似 |
2.2.2 形函数及其导数 |
2.2.3 权函数 |
2.3 铸坯非稳态传热控制方程 |
2.3.1 控制方程 |
2.3.2 凝固潜热的处理 |
2.4 伽辽金弱解形式与方程离散 |
2.4.1 变分处理 |
2.4.2 数值积分 |
2.4.3 时间差分格式 |
2.5 计算流程 |
2.6 本章小结 |
3 小方坯传热/凝固行为计算及结果验证 |
3.1 浇铸工艺与计算参数 |
3.1.1 铸机参数与浇铸工艺 |
3.1.2 钢种热物性参数 |
3.1.3 边界条件的处理与施加方法 |
3.2 有限元法参考解 |
3.3 相关计算参数的确定与结果验证 |
3.3.1 节点均匀布置 |
3.3.2 支持域半径 |
3.3.3 时间差分格式 |
3.3.4 等单元间距条件下EFG法与有限元法结果对比 |
3.4 边界节点加密布置 |
3.4.1 自适应技术简介 |
3.4.2 边界节点加密模型 |
3.4.3 计算结果对比与讨论 |
3.5 场节点非规则布置 |
3.5.1 节点随机布置 |
3.5.2 计算结果对比与讨论 |
3.6 本章小结 |
4 基于实测反问题的宽厚板坯传热/凝固行为计算 |
4.1 实验条件与计算参数 |
4.1.1 铸机参数 |
4.1.2 浇铸工艺 |
4.1.3 钢种热物性参数 |
4.1.4 结晶器铜板温度实时监测 |
4.2 基于实测温度的传热反问题模型 |
4.2.1 反问题简介 |
4.2.2 结晶器/铸坯传热反问题模型 |
4.3 结晶器/铸坯热流与边界条件施加 |
4.3.1 结晶器/铸坯反算热流密度分布 |
4.3.2 无网格计算中边界条件的处理 |
4.3.3 计算流程 |
4.4 铸坯传热与凝固进程 |
4.4.1 节点布置模型 |
4.4.2 铸坯表面温度分布 |
4.4.3 二维铸坯切片的凝固进程 |
4.5 非均匀边界条件下加密模型的优势 |
4.5.1 节点加密布置 |
4.5.2 温度分布与对比 |
4.5.3 坯壳厚度识别与对比 |
4.5.4 坯壳凝固行为分析 |
4.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(10)中厚板轧制头部弯曲规律模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 轧件头部弯曲的研究现状 |
1.2.1 传统实验方法研究 |
1.2.2 有限元方法研究 |
1.3 有限元分析方法的应用 |
1.3.1 有限元分析方法简介 |
1.3.2 有限元分析方法在中厚板轧制中的应用 |
1.4 本文主要内容 |
第2章 头部弯曲机理及影响因素分析 |
2.1 轧件头部弯曲机理分析 |
2.1.1 变形区基本理论 |
2.1.2 不对称轧制变形区分析 |
2.2 轧件头部弯曲影响因素分析 |
2.2.1 轧件上下表面温度分布不均 |
2.2.2 上下接触表面摩擦条件不同 |
2.2.3 上下轧辊辊速不同 |
2.2.4 电机传动特性 |
2.2.5 轧制线高度 |
2.2.6 压下量压下率 |
2.3 预防及控制轧件头部弯曲的方法 |
2.4 本章小结 |
第3章 中厚板头部弯曲有限元建模及数值模拟 |
3.1 DEFORM有限元软件简介 |
3.2 DEFORM相关模块介绍 |
3.2.1 DEFORM-2D |
3.2.2 DEFORM-3D |
3.2.3 DEFORM-F2/F3 |
3.2.4 DEFORM-HT2/HT3(热处理) |
3.2.5 DEFORM-DOE(工艺参数优化) |
3.3 轧件头部弯曲有限元模拟 |
3.3.1 研究方案制定 |
3.3.2 有限元建模基本假设 |
3.3.3 几何模型的建立 |
3.3.4 网格划分 |
3.3.5 生成模型 |
3.3.6 创建分析步 |
3.3.7 重力设置 |
3.3.8 定义接触 |
3.3.9 定义摩擦及热交换 |
3.3.10 数据生成和计算 |
3.3.11 结果可视化 |
3.3.12 后处理 |
3.3.13 轧件弯曲的表示方法 |
3.4 轧件头部弯曲模拟结果及分析 |
3.4.1 单一因素影响 |
3.4.2 两因素耦合影响 |
3.4.3 轧制变形区等效应变分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于模糊神经网络的轧件头部弯曲控制模型建立 |
4.1 自适应神经网络模糊推理法 |
4.1.1 模糊控制理论 |
4.1.2 人工神经网络 |
4.2 自适应神经网络模糊推理系统 |
4.2.1 ANFIS模糊推理系统 |
4.2.2 ANFIS学习算法 |
4.3 自适应神经网络模糊推理系统的MATLAB实现 |
4.3.1 Sugeno型模糊系统输入输出模型建立 |
4.3.2 编辑隶属度函数 |
4.3.3 ANFIS数据训练 |
4.3.4 生成模糊规则 |
4.3.5 网络结构验证 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、中厚板传递函数法与有限元法的耦合分析(论文参考文献)
- [1]功能梯度材料的无网格径向基重构核粒子法研究[D]. 刘正. 齐鲁工业大学, 2021(10)
- [2]Y型电磁调控轧机弯辊特性及其实验研究[D]. 郑义. 燕山大学, 2021(01)
- [3]球-板弹粘塑性碰撞响应模型的研究[D]. 金腾飞. 南京理工大学, 2020(01)
- [4]基于节点积分的插值型无网格方法研究[D]. 刘斌. 武汉理工大学, 2020(08)
- [5]车辆动载、水、温度耦合作用的沥青路面响应分析[D]. 刘衡. 大连理工大学, 2020(07)
- [6]弹性矩形板动静力问题解析求解[D]. 张景辉. 大连理工大学, 2020(07)
- [7]考虑局部屈曲带肋箱形截面构件极限承载力分析的递进模型法[D]. 白伦华. 西南交通大学, 2019
- [8]隔离非线性分层壳单元的计算方法研究[D]. 吕志超. 大连理工大学, 2019(02)
- [9]基于无网格的连铸坯传热/凝固数值计算方法[D]. 王宁. 大连理工大学, 2019(02)
- [10]中厚板轧制头部弯曲规律模拟研究[D]. 孙聪. 东北大学, 2019(02)