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基于SBFEM任意角度混合型裂纹断裂能计算的J积分方法研究被引量：5: 2011年; 混合型裂纹断裂能(GF)是裂纹扩展的判据之一,是裂纹扩展方向分析的基础。以往平面问题断裂能J积分方法的研究只是局限于Ⅰ型或是Ⅱ型,裂纹方向为水平方向。推导了Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹任意角度时线弹性材料J积分与应力强度因子(SIF)K之间的关系,提出将比例边界有限元法(SBFEM)用于J积分的求解。在数值计算中,通过用SBFEM、有限元法(FEM)和用推导公式计算J积分的对比,验证推导公式的正确性,同时也说明SBFEM计算J积分是精确的、方便的。根据数值计算的结果,对计算边界与裂纹的距离、计算单元的尺寸以及积分路径等诸因素对精度的影响进行一定分析。; 朱朝磊李建波林皋; 关键词：应力强度因子比例边界有限元法断裂能应变能释放率 J积分

短峰波与双层开孔圆筒柱相互作用的数值分析: 2012年; 应用比例边界有限元法(SBFEM)研究了短峰波与双层开孔圆筒柱相互作用。该方法将整个计算域划分成两个有限子域和1个无限子域,利用SBFEM使空间维数降低一阶,并在降维方向保持解析的特点,只需对求解域外圆柱边界进行离散。通过比例坐标与直角坐标之间的转换,并利用变分原理推导了各个子域的SBFEM方程。然后,SBFEM针对有限域和无限域分别采用贝塞尔函数和汉克尔函数作为基函数来求解对应域的解,并将计算结果与解析解进行比较,验证了该方法是一种用很少单元便能得到精确结果的高效方法。进一步研究了诸如相对波数ka、内外柱半径比a/b和内外壁孔隙影响系数G等对双层开孔圆筒柱结构所受波浪荷载、结构内外侧波浪爬升及绕射波轮廓的影响。为双层开孔圆筒柱水动力分析和结构设计提供了有价值的参考。; 刘俊林皋李建波

带双层开孔外筒的圆筒结构的水动力特性研究被引量：2: 2012年; 本文采用比例边界有限元方法(SBFEM),获得了三维短峰波对带双层开孔外筒的圆筒新型结构水动力相互作用的半解析解.SBFEM综合了有限元(FEM)和边界元(BEM)法的优点,使问题降阶一维,而又不需要基本解,不出现奇异性问题,自动满足无穷远边界条件.SBFEM将整个计算域分成两个有限子域和一个无限子域,利用变分原理推导出各个子域波浪速度势沿径向变化所应满足的二阶常微分方程组(SBFEM控制方程),针对有限子域和无限子域分别采用贝塞尔函数和汉克尔函数作为基函数进行解析求解.数值算例表明,本文所推荐的方法只需对最外筒边界进行离散,采用少数节点便能得到高度精确的结果.与单层开孔圆筒结构波动场的比较,发现双层开孔结构对降低内筒所受波浪力效果更好.进一步分析了短峰波的波浪参数、结构的形状参数及材料参数对整个结构所受波浪荷载及计算域波浪爬升的影响,这为带双层开孔外筒的圆筒结构的水动力分析和结构设计提供了有价值的参考.; 刘俊林皋李建波

FRP片材表面加固混凝土重力坝坝踵抗震性能数值模拟被引量：1: 2011年; 基于Pushover方法,采用反映混凝土细观非均匀性的混凝土损伤计算模型,以某一即将兴建的混凝土重力坝为例,研究了下游向地震惯性作用下FRP片材表面加固大坝坝踵后坝踵处的起裂、裂缝扩展、FRP应力状态及剥离现象等。结果表明:FRP片材表面加固混凝土重力坝坝踵能有效地延缓坝踵的起裂及裂缝扩展,减小坝踵可能破坏范围;坝踵FRP片材上应力最高,但远小于FRP的抗拉强度,足见FRP片材加固的有效性。; 王娜丽钟红林皋; 关键词：混凝土重力坝 PUSHOVER方法混凝土损伤

频率波数域内层状地基动力柔度的精细求解: 2011年; 精细积分法既可得到在计算机精度意义下的精确解,又能够保持哈密顿体系的辛结构。其是求解一阶线性常微分方程组的精确数值方法,既可以用于时间域的初值问题,又可以应用于空间域的两点边值问题。运用精细积分法求解微层区段矩阵,并对微层区段矩阵合并得到整个层状地基的区段矩阵,最终得到层状地基的动力柔度值。运用数值算例验证了本文方法的计算精度。; 李伟东林皋李建波; 关键词：频率波数域层状地基精细积分法

基于UPFs的三维紧支粘弹性边界单元被引量：11: 2012年; 基于三维粘弹性人工边界理论,推导建立了类似于普通有限单元而具有粘弹性人工边界特性的三维紧支粘弹性边界单元,并结合UPFs二次开发的特点成功嵌入通用有限元软件ANSYS中。通过Lamb表面源问题和内源问题算例,对上述建立的单元进行了验证,计算结果表明,该单元具有与等效弹簧-阻尼器单元相同的精度和稳定性,并且使用更为简便,可操作性更强,同时基于ANSYS强大的开发平台和非线性计算能力,尚可开展其他特殊用途单元的二次开发。; 尹训强李建波林皋; 关键词：粘弹性人工边界

高性能比例边界有限元场地动力模型研究: 2012年; 针对厂房-基础-地基动力相互作用的时域数值分析,建立有效合理的地基无限域计算模型。采用基于加速度脉冲响应函数的高性能比例边界有限元,结合真实的地基开挖参数,针对地基无限域相互作用力的求解进行了分析,并对比粘弹性人工边界模型与核电规范模型,研究了高性能比例边界有限元模型的工程适用性。结果显示该模型在保证精度的前提下,有效降低了卷积运算量,数值稳定性好,对基坑开挖的参数敏感性高,具有良好的工程实用前景。; 闫喜李建波林皋; 关键词：时域分析动力相互作用

对偶体系下层状地基动柔度精细解法: 2013年; 精细积分是求解一阶线性微分方程组的精确数值方法。将层状弹性地基的基本控制方程导入到对偶体系,在频率波数域内把控制方程表示成Hamilton正则方程。在此基础上提出一种求解层状弹性地基动力柔度的新方法。运用精细积分法求解微层区段矩阵,并对微层区段矩阵合并得到整个层状地基的区段矩阵,再与半无限空间的边界辐射条件联立,最终得到层状地基的动力柔度值;并运用数值算例验证该方法的计算精度。; 李伟东林皋祝红山; 关键词：频率波数域精细积分层状地基

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