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非线性有限单元法在土体稳定分析中的理论及应用研究

土体稳定分析包括边坡稳定分析、土压力计算和地基承载力计算三方面内容,是经典土力学最早试图解决而至今仍未圆满解决的课题。早期土体稳定分析方法多集中在极限平衡法,滑移线法和极限分析法,随着计算技术的发展,有限单元法逐渐成为土体稳定分析中的一种重要方法。同其它方法相比,有限单元法是一种理论体系更为严密的方法。本文以土体稳定分析为研究对象,重点对有限单元法在土体稳定分析中存在的相关问题进行了研究,包括岩土工程有限元计算的基本理论,极限状态的评判标准,临界滑裂面的确定,稳定分析影响因素的研究,梯度塑性理论及其在软化土体稳定分析中的应用,基于ABAQUS软件岩土有限元计算程序的开发技术等。全文共分七章,内容安排如下:第一章全面总结了有限单元法在岩土数值分析中的应用情况,综述了包括极限平衡法、滑移线场法、极限分析法和有限单元法在内的各种土体稳定分析方法,比较了各种方法的优缺点,分析了它们之间的联系与区别,确定了本文的研究内容。第二章对岩土工程  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>

《河海大学学报(自然科学版)》2012年05期
河海大学学报(自然科学版)

光滑有限单元法及其应用

有限单元法是求解数学物理问题的重要数值方法,由于其具有通用性和有效性,因此在技术科学和工程分析中获得了最广泛的应用。至今,围绕有限单元法的研究仍是应用数学和计算力学的热点课题。在裂纹、孔洞、杂质等不连续问题以及裂纹扩展问题中,为降低网格划分要求,提出了广义有限单元法及扩展有限单元法。对于大变形问题,为避免不断进行网格重划分,提出了无网格法等。可见,降低有限单元法对网格划分的要求,减少动态问题中的网格重划分是有限单元法发展的要求。光滑有限单元法是近年来由刘桂荣等[1]首先提出的方法,是在有限单元法的基础上引入应变光滑化措施[2],改进有限单元法结构刚度计算的一种方法。Liu等[3]建立了光滑有限单元法的理论基础,并提出节点光滑有限单元法(NS-FEM)[4]和边界光滑有限单元法(ES-FEM)[5]。光滑有限单元法降低了对网格划分的要求,求解精度比有限单元法更高,结构刚度可随光滑子元数量增加而单调增大,并趋向有限单元法的刚度。本文...  (本文共4页) 阅读全文>>

《土木工程学报》1999年04期
土木工程学报

《有限单元法原理与应用》(第2版)朱伯芳著

全书91万字,70%以上内容都是新写的,取材新颖,内容丰富,重视理论联系实际。系统地阐述了有限单元法的基本原理及其在土木、水利、机械等工程中的应用,包括了弹性力学平面问题、...  (本文共1页) 阅读全文>>

《油气储运》1985年03期
油气储运

有限单元法讲座序

有限单元法在油气储运这一领城内已得到了初步的应用,如用有限单元法计算长艳管道所用的有头、三通及大型油雄的杭展分析等。但这一方法还没有为广大油气储运科技工作者所掌握,因而应用范围比较局限。 有限单元法在国内,当前主要用于结构或构件的分析上,但有限单元法是一个适应性很强的方法,它完全可以用于流体力学、热传导等问题的解决上。我们当前,第一步要配合电子计算机的推广应用,普及有限单元法,第二步采用有限单元法,开发长枯管道水力计算、热力计算、强度计算等等的电算程序,改进我...  (本文共1页) 阅读全文>>

《油气储运》1985年03期
油气储运

有限单元法讲座(一)

第一章有限单元法概论写l一1引官 有限单元法是一种数值计算方法,最初用于研究航空结构物的强度问题,后来逐渐扩到用于其他工程技术领域。由于电子计算机的广泛使用,可以利用有限单元法编翻的通用程序,计算各种复杂的工程实际问题,成为力学和其他领域的广大科技工作者、工程技术人员从事科学研究和工程设计的有力工具。 有限单元法最初出现在五十年代,1 956年美国波音飞机公司的特纳(M .J.Turner)和华盛倾大学的马丁(Martin)教授等人采用三角形单元和矩形单元对机冀结构进行分析研究,并获得成功。1 960年美国克劳夫(R .w.Clough)教技首先使用“有限单元法”的名称,以区别于有限差分法。1961~1970年,在这期间,有限单元法莫定了理论墓础,出现了各种各样的单元模式。随着电子计算机的日益完善和广泛应用,研究成功大量的有限元通用程序。在1 9c3年~1973年期间,国际上较大型的通用计算程序大约发展了近500种。从一七十年代...  (本文共14页) 阅读全文>>

《河海大学学报》1987年02期
河海大学学报

边界拟合坐标在有限单元法中的应用

一、引言 在固体力学平面问题的有限单元中,矩形单元能够比三角形单元较好地反映实际应力变化的情况。但是,矩形单元不能适应曲线边界和非正交的直线边界,也不便随意改变大小。然而,求解不规则区域问题的另一条途径,是用边界拟合坐标先将整体的不规则区域变换为规则的矩形区域,然后再在矩形区域上采用矩形单元求解。如何利用边界拟合坐标把一个不规则区域变换到规则的区域,是巴弗尔德(Barfield)教授首先提出并解决的。陈景亿教授将这种边界拟合坐标用于有限分析法(FAM),成功地解决了流体力学及传热学的许多问题〔‘,“〕。 本文的目的在于探讨边界拟合坐标在有限单元法(FEM)中的应用,给出了在边界拟合坐标变换下用矩形单元求解弹性力学平面问题的计算方法及算例。 为讨论方便起见,先简略介绍边界拟合坐标的某些结论。二、边界拟合坐标的概念 一般地讲,几何图形的变换可以通过一个映射函数(解析函数)来实现。解析函数的实部和虚部都是调和函数,由柯西一黎曼定理知道...  (本文共8页) 阅读全文>>