有限尺度论文-魏建鹏,田黎敏,郝际平

有限尺度论文-魏建鹏,田黎敏,郝际平

导读:本文包含了有限尺度论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:单层空间网格结构,连续倒塌,有限元分析,多尺度

有限尺度论文文献综述

魏建鹏,田黎敏,郝际平[1](2019)在《单层空间网格结构抗连续倒塌的多尺度有限元模型分析》一文中研究指出采用多尺度有限元模型对单层空间网格结构进行抗连续倒塌分析,综合了不同类型单元在有限元分析中的优点,有利于提高计算精度,合理确定不同类型单元之间的连接是确保其计算精度的关键。以两个单层空间网格结构的典型子结构拟静力试验结果作为校验,探讨了多尺度有限元模型在空间网格结构抗连续倒塌分析中的应用,提出了基于位移一致原则的不同尺度单元之间连接关系建立方法。以此为基础,完成了Kiewitt与Geodesic单层球面网壳的抗连续倒塌分析。研究结果表明:采用所提出的位移一致原则,连接界面与微观响应区域保持适当距离,可以得到结构计算的最优近似解;多尺度有限元模型在节约计算资源的基础上能够得到正确、合理的计算结果,采用刚性节点假定能够进一步减少模型的单元数量;多尺度有限元模型分析能够更为细致地显示局部应力分布,寻求网格结构失效的起始位置。此外,由多尺度有限元模型所建立的空心球节点,能较好地模拟结构的实际受力工况。(本文来源于《建筑结构学报》期刊2019年08期)

李江涛,汪志明,魏建光,赵岩龙[2](2019)在《基于格子玻尔兹曼和有限差分方法的页岩气升尺度渗流模拟》一文中研究指出格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)是模拟页岩气微观渗流的一种重要方法,能够在孔隙尺度上比较精确地模拟页岩气的多种渗流机理,但是该方法模拟尺度小,计算量大,限制了其在储层尺度上的渗流模拟和在产能预测中的应用。为了既能保留LBM的模拟精度,又能快速准确地模拟较大尺度渗流,将LBM和有限差分方法相结合形成一种新方法,进行页岩气的升尺度渗流模拟。该新方法同时具有LBM的模拟精度和较快的运算速度,适用于模拟页岩气在宏观尺度的渗流和产能预测。利用新方法进行渗流模拟可得,滑脱效应和气体解吸能提高气体流动速度,补充地层能量,从而提高气井产量。(本文来源于《大庆石油地质与开发》期刊2019年03期)

胡励,江树勇,时来鑫,张艳秋[3](2019)在《基于晶体塑性有限元法预测NiTi形状记忆合金的晶粒尺度塑性(英文)》一文中研究指出通过二维晶体塑性有限元模拟和相应取向数据分析,研究NiTi形状记忆合金400℃单向压缩变形过程中的晶粒尺度塑性。模拟得到的NiTi形状记忆合金变形试样的应力和应变分布表明,在晶粒尺度上存在各向异性的塑性变形。进一步利用统计存储位错密度和几何必需位错密度研究合金在单轴压缩过程中的显微组织演化。结果表明,统计存储位错用于承载塑性变形,因此其密度值随着塑性应变的增大而增大。几何必需位错在协调晶粒间变形方面起到重要作用,并且与相邻晶粒间的取向差存在关联,即在晶粒间取向差大的位置存在高的几何必需位错密度,而在晶粒间取向差小的位置出现低的几何必需位错密度。(本文来源于《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》期刊2019年04期)

李跃,田艳红,丛森,张伟玮[4](2019)在《PCB组装板多器件焊点疲劳寿命跨尺度有限元计算》一文中研究指出随着电子设备向着小型化、多功能化方向发展,互连的可靠性越来越受到人们的重视。现有研究的分析对象大多为单个器件,而实际服役过程中,印制电路板(Printed circuit board,PCB)的形变、传热、受力情况都将对焊点可靠性产生影响。传统焊点可靠性有限元分析以单一器件为基础,而将仿真对象扩展为整个PCB板,对于提升焊点可靠性评估的准确性和有效性具有重要的意义。利用ANSYS有限元软件,对处于不同尺度的焊点、器件以及PCB板进行建模,分析再流焊载荷下各器件焊点的残余应力应变分布,讨论热循环后各器件焊点的危险位置,并根据修正的Coffin-Manson模型,给出各封装类型焊点的热循环寿命。通过与器件级焊点可靠性模拟结果的对比,说明板级有限元分析的必要性和不可替代性,进一步完善焊点可靠性有限元分析理论。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年06期)

李辉[5](2019)在《饱和多孔介质动力及断裂分析的多尺度有限元和近场动力学方法》一文中研究指出多孔介质材料作为一种由固体颗粒骨架、大量微小孔隙以及孔隙中的液相和气相组成的组合体广泛存在于自然环境和工程应用中。尤其是土体和岩石,作为一种普遍和价廉的材料而被大量应用到房屋、路隧、桥梁和水坝等土木结构中,其中主要涉及到的力学问题有固结、动力响应和断裂破坏等。多孔介质是一种由多相物质共存的组合体,其涉及到的问题又属于多物理场耦合问题。如对饱和多孔介质的力学分析,不仅需要考虑固体颗粒骨架的变形对孔隙流体流动的作用,而且需要考虑孔隙流体的流动对固体颗粒骨架变形产生的影响。同时,由于多孔介质材料具有强烈的非均质特性,采用有限元方法往往需要精细的有限元网格才能准确反映材料的微观特性和满足计算精度要求。这使得数值分析计算量很大,从而导致计算效率较低甚至计算的失败。另外,对于多孔介质复杂的断裂问题,由于需要在考虑间断不连续的同时还要考虑多物理场之间的相互耦合作用,这也使得采用有限元方法的计算效率较低甚至很难实现。因此,结合基于连续介质局部理论的多尺度有限元方法的高效性和基于非局部理论的近场动力学方法处理间断不连续问题的优势,发展高效的新型的数值算法对于理解和研究土体和岩石等多孔介质在力学方面的特性和机制以及在工程应用中的设计、稳定性和安全性的检测和评估等都具有重要的意义。本文基于多尺度有限元和近场动力学方法的基础理论,对单相固体断裂问题、饱和多孔介质液固耦合固结和动力响应及水力压裂等问题的多尺度有限元方法和近场动力学方法展开研究,主要研究包括以下五个部分:第一、针对均质和非均质饱和多孔介质液固耦合动力问题,提出了扩展多尺度有限元方法。不同于静力问题的扩展多尺度有限元方法,对于动力问题,先对每个单胞在时间和空间上进行有限元离散,然后利用单胞的等效静力平衡方程来进行升尺度和降尺度计算。其中,采用单胞的等效刚度矩阵和给定的线性边界条件来求解等效数值基函数,因此该数值基函数不仅能反映单胞的静力和动力惯性特征,而且还能反映固体骨架和孔隙流体之间的相互耦合作用。其次,给出了求解等效解数值基函数的一般化公式。提出了改进的降尺度计算公式和采用了多节点单胞技术来提高计算精度。最后,通过均质和非均质饱和多孔介质动力问题的算例验证了算法的正确性和高效性。第二、针对饱和多孔介质液固耦合固结和动力问题,提出了近场动力学方法。首先,根据饱和多孔介质有效应力原理和近场动力学基本理论,建立饱和多孔介质液固耦合固结和动力问题的近场动力学模型,并给出相应的控制方程。然后,根据一阶泰勒展开技术对控制方程进行线性化处理,得到近场动力学方法隐式的求解列式。最后,通过典型的饱和多孔介质固结和动力问题的数值算例验证了算法的正确性和有效性。第叁、针对单相固体裂纹动态扩展问题,提出了耦合有限元和近场动力学方法。首先,基于键型近场动力学模型,利用一阶泰勒展开技术、Newmark积分方法和Newton-Raphson方法推导得到动力问题的近场动力学方法等效的隐式增量方程。其次,将整个求解区域分解成有限元列式求解子域和近场动力学列式求解子域,并根据采用基于网格节点和质点直接进行耦合的策略得到系统耦合的等效的隐式增量方程。其中,前者主要为包含边界条件或无裂纹扩展的区域,而后者主要为包含存在裂纹和裂纹扩展的区域。然后,针对此非线性问题,给出位移/载荷控制的增量迭代求解算法和相应的计算流程。最后,通过数值算例验证了耦合方法的正确性和有效性。第四、针对单相固体裂纹准静态扩展问题,提出了耦合扩展多尺度有限元和近场动力学方法。首先,基于常规态型近场动力学模型,利用泰勒展开的线性化处理方法推导得到相应的隐式增量方程。其次,将整个求解域划分为扩展多尺度有限元列式求解子域和近场动力学列式求解子域两个部分。在耦合区域中,采用扩展多尺度有限元单胞的数值基函数来建立扩展多尺度有限元单胞的节点和近场动力学的质点之间的相互约束关系。同时,采用拉格朗日乘子法将此约束条件引入到耦合的应变能密度函数中,并利用变分原理得到耦合的控制方程。然后,在近场动力学裂纹扩展分析中,采用双线性软化的材料模型来描述材料从损伤到破坏的过程,并同时给出相应的位移/载荷控制的增量迭代求解算法。最后,通过数值算例验证了耦合方法的正确性和高效性。最后,针对饱和多孔介质水力压裂问题,发展了耦合扩展多尺度有限元和近场动力学方法。首先,提出了饱和多孔介质水力压裂问题的近场动力学模型,即固体骨架运动方程、孔隙流体渗流方程和裂隙内流体运动方程。采用基于泰勒展开技术的线性化方法、Newmark方法和Newton-Raphson方法,推导得到相应控制方程的增量形式的等效静力平衡方程。其次,基于饱和多孔介质动力问题的连续介质方程,推导得到了饱和多孔介质动力问题的扩展多尺度有限元方法的增量形式的等效静力平衡方程。然后,在耦合策略中,采用拉格朗日乘子法将耦合区域中单胞的节点和质点之间的相互约束关系引入到耦合的应变能密度函数中,再利用变分原理推导得到系统耦合的等效静力平衡方程。同时,针对该非线性问题,给出位移/载荷控制的增量迭代求解算法。最后,采用水力压裂问题的数值算例验证了提出的耦合方法的正确性和有效性。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-03-12)

彭俊杰,赖国伟[6](2019)在《大尺度基岩抗剪强度的有限元随机模拟与理论公式研究》一文中研究指出从能反映小尺度力学性质空间变异性的随机场出发,并借助现代物理学逾渗临界理论,通过结合弹塑性有限元与随机模拟两种方法,研究了同一地质单元内的大尺度基岩整体屈服时的临界屈服条件及屈服概率,并以此为基础推导了用有限个小尺度岩体试块抗剪试验结果确定大尺度基岩宏观抗剪强度的理论公式。然后对岩体宏观抗剪强度的理论公式值与有限元随机模拟值进行了对比分析。最后探讨了小尺度摩擦系数和黏聚力的不同概率分布类型,以及弹性模量和泊松比的随机性对大尺度基岩宏观抗剪强度的影响。研究结果表明:岩体宏观抗剪强度的理论公式值与有限元随机模拟值基本一致,且大尺度基岩发生整体屈服时的小尺度岩体的屈服比例为2/3。通过对比计算分析,在小尺度材料参数实际可能变异的范围内,小尺度摩擦系数和黏聚力服从的概率分布类型,以及弹性模量和泊松比的随机性对宏观抗剪强度的影响都不大。(本文来源于《中国农村水利水电》期刊2019年01期)

宋飞,和晓晓,张振[7](2018)在《四边形剖分下的组合多尺度有限元方法求解多尺度椭圆问题(英文)》一文中研究指出The combined finite element and multiscale finite element method(FEMsFEM) [W. Deng and H. Wu, Multiscale Model. Simul., 12(2014), pp.1424-1457.]has been introduced for the multiscale elliptic problems. This is accomplished by using the standard finite element method on a fine mesh of the problematic part of the domain and using the oversampling MsFEM on a coarse mesh of the other part. The transmission condition across the FE-MsFE interface is treated by the penalty technique. FE-MsFEM can solve the multiscale elliptic problems with fine and long-ranged high contrast channels very efficiently. However, the detailed convergence analysis reveals that the error generated by the mismatch between the triangulation and the period of the coefficient still exists. A direct approach to reduce this error is to utilize the rectangle mesh for the domain. In this paper,we investigate the FE-MsFEM based on the rectangle mesh for the multiscale elliptic problems. Error estimate is given under the assumption that the oscillating coefficient is periodic. Numerical experiments for the rectangle mesh are carried out on the multiscale problems with periodic highly oscillating coefficient and high contrast channels. Their results demonstrate the efficiency of the proposed method.(本文来源于《高等学校计算数学学报》期刊2018年04期)

龙海波,段松涛,孙清,宁帅朋,赵雪灵[8](2018)在《500kV/220kV四回路复合横担塔多尺度有限元分析》一文中研究指出多尺度计算理论在结构计算中保证了计算精度,提高计算效率同时降低了计算代价,目前在众多工程问题和学科领域得到广泛应用。本文为了分析局部节点和整塔的实际受力特点,采用多尺度计算理论,在ANSYS有限元分析软件中通过约束方程将局部模型和宏观模型进行连接,建立有限元多尺度计算模型,并对多尺度模型进行了四种典型工况的计算,将多尺度模型和梁杆模型在同一工况下构件和局部节点的计算结果对比分析。研究结果表明,运用多尺度建模方法能够高效准确地分析输电铁塔的整体和局部节点的受力特性,进一步表明该方法可在结构工程领域推广应用。(本文来源于《特种结构》期刊2018年06期)

李辉,郑勇刚,叶宏飞,张洪武[9](2018)在《单相固体裂纹准静态扩展耦合扩展多尺度有限元和近场动力学方法》一文中研究指出本文提出了一种针对单相固体准静态裂纹扩展问题的耦合扩展多尺度有限元和近场动力学方法。首先,基于常规态型近场动力学模型,利用泰勒展开的方法推导得到了相应模型的隐式增量控制方程。在提出的耦合方法中,将整个求解域划分为扩展多尺度有限元列式求解子域和近场动力学列式求解子域两个部分。其中,前者主要为包含边界条件或无裂纹扩展的区域,而后者主要为包含存在裂纹和裂纹扩展的区域。在耦合区域中,采用扩展多尺度有限元单胞的数值基函数来建立扩展多尺度有限元单胞的节点和近场动力学的质点之间位移的相互约束关系。同时,采用拉格朗日乘子法将此约束条件引入到耦合的应变能密度函数中。其次,在近场动力学裂纹扩展分析中,采用双线性软化的材料模型来描述材料从损伤到破坏的过程,并同时给出了相应的载荷/位移控制的增量迭代求解算法。最后,数值算例的计算结果验证了提出的耦合方法的正确性和有效性。结果还表明,提出的耦合方法同时拥有了近场动力学方法处理不连续间断问题(如断裂问题)和扩展多尺度有限元方法能大大减少内存和计算时间的独特优势。另外,此耦合方法还可以扩展到单相固体裂纹动态扩展问题数值分析中,大大提高计算效率和节约计算成本。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》期刊2018-11-23)

朱一超,郭旭[10](2018)在《有限变形下微纳尺度表面效应基于电子云密度泛函视角的建模》一文中研究指出在微纳米尺度下,体系一般具有较大的表面积-体积比。此时体系的力学行为因产生了表面效应而较之于宏观尺度体系有显着不同。传统的计及表面弹性效应的理论是Gurtin和Murdoch在连续统框架下发展起来的G-M理论。虽然G-M理论取得了巨大成功并为表面弹性力学构筑了坚实的理论基础,但所引入的表面弹性系数等参数没有明确的物理背景且很难通过实验方法测定,因此无法充分揭示表面效应产生的物理机制。基于上述背景,本文从无轨道密度泛函理论出发,利用渐进分析方法精确刻画了自由边界引起的边界层效应,发展了一套基于连续统并可有效描述微纳米体系表面弹性性质的新理论框架。该理论首次成功地在经典G-M表面弹性力学理论与更为基本的量子力学理论之间建立起了联系。在这一新理论中,G-M模型中出现的所有本构参数都得到了具有明确物理意义的显式表达。特别地,在新理论所给出的系统总能量中,表面能密度表达式由一恒正的电子云密度法向导数项与一恒负的表面电势法向导数项迭加而成。这一发现充分揭示了纳米体系表面能可正可负现象背后所蕴含的物理机制。本工作也为构建多物理场耦合条件下,计及表面效应且包含更多物理机制的连续统理论提供了新的思路。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》期刊2018-11-23)

有限尺度论文开题报告

(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:

格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)是模拟页岩气微观渗流的一种重要方法,能够在孔隙尺度上比较精确地模拟页岩气的多种渗流机理,但是该方法模拟尺度小,计算量大,限制了其在储层尺度上的渗流模拟和在产能预测中的应用。为了既能保留LBM的模拟精度,又能快速准确地模拟较大尺度渗流,将LBM和有限差分方法相结合形成一种新方法,进行页岩气的升尺度渗流模拟。该新方法同时具有LBM的模拟精度和较快的运算速度,适用于模拟页岩气在宏观尺度的渗流和产能预测。利用新方法进行渗流模拟可得,滑脱效应和气体解吸能提高气体流动速度,补充地层能量,从而提高气井产量。

(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。

有限尺度论文参考文献

[1].魏建鹏,田黎敏,郝际平.单层空间网格结构抗连续倒塌的多尺度有限元模型分析[J].建筑结构学报.2019

[2].李江涛,汪志明,魏建光,赵岩龙.基于格子玻尔兹曼和有限差分方法的页岩气升尺度渗流模拟[J].大庆石油地质与开发.2019

[3].胡励,江树勇,时来鑫,张艳秋.基于晶体塑性有限元法预测NiTi形状记忆合金的晶粒尺度塑性(英文)[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina.2019

[4].李跃,田艳红,丛森,张伟玮.PCB组装板多器件焊点疲劳寿命跨尺度有限元计算[J].机械工程学报.2019

[5].李辉.饱和多孔介质动力及断裂分析的多尺度有限元和近场动力学方法[D].大连理工大学.2019

[6].彭俊杰,赖国伟.大尺度基岩抗剪强度的有限元随机模拟与理论公式研究[J].中国农村水利水电.2019

[7].宋飞,和晓晓,张振.四边形剖分下的组合多尺度有限元方法求解多尺度椭圆问题(英文)[J].高等学校计算数学学报.2018

[8].龙海波,段松涛,孙清,宁帅朋,赵雪灵.500kV/220kV四回路复合横担塔多尺度有限元分析[J].特种结构.2018

[9].李辉,郑勇刚,叶宏飞,张洪武.单相固体裂纹准静态扩展耦合扩展多尺度有限元和近场动力学方法[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(上).2018

[10].朱一超,郭旭.有限变形下微纳尺度表面效应基于电子云密度泛函视角的建模[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(上).2018

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