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求解双材料裂纹结构全域应力场的扩展边界元法 预览
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作者 李聪 牛忠荣 +2 位作者 胡宗 胡斌 程长征 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2019年第8期926-937,共12页
在线弹性理论中,复合材料裂纹尖端具有多重应力奇异性,常规数值方法不易求解.该文建立的扩展边界元法(XBEM)对围绕尖端区域位移函数采用自尖端径向距离r的渐近级数展开式表达,其幅值系数作为基本未知量,而尖端外部区域采用常规边界元法... 在线弹性理论中,复合材料裂纹尖端具有多重应力奇异性,常规数值方法不易求解.该文建立的扩展边界元法(XBEM)对围绕尖端区域位移函数采用自尖端径向距离r的渐近级数展开式表达,其幅值系数作为基本未知量,而尖端外部区域采用常规边界元法离散方程.两方程联立求解可获得裂纹结构完整的位移和应力场.对两相材料裂纹结构尖端的两个材料域分别采用合理的应力特征对,然后对其进行计算,通过计算结果的对比分析,表明了扩展边界元法求解两相材料裂纹结构全域应力场的准确性和有效性. 展开更多
关键词 裂纹 两相材料 奇异应力场 扩展边界元法 渐近展开式
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二维正交异性位势问题高阶边界元几乎奇异积分半解析算法
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作者 胡斌 牛忠荣 +2 位作者 胡宗 丁信哲 孙学根 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1042-1048,1256共8页
边界元法中高阶单元上的几乎奇异积分一直难以计算。针对正交各向异性位势问题,提出一个半解析算法准确计算了其高阶单元上的几乎奇异积分。首先将正交各向异性材料中源点到单元的距离函数在局部坐标系下渐近展开,采用级数展开式构造出... 边界元法中高阶单元上的几乎奇异积分一直难以计算。针对正交各向异性位势问题,提出一个半解析算法准确计算了其高阶单元上的几乎奇异积分。首先将正交各向异性材料中源点到单元的距离函数在局部坐标系下渐近展开,采用级数展开式构造出与奇异积分核函数具有相同奇异性的可积近似核函数;然后利用扣除法的思想,原奇异积分核减去近似积分核后再加回,几乎奇异积分便转换为规则部分和奇异部分之和,规则积分采用Gauss数值积分计算,奇异积分由文中推导出解析公式计算。通过两个正交各向异性的热传导算例表明,本文建立的高阶单元半解析算法能准确高效地计算近边界内点位势和位势梯度。 展开更多
关键词 正交各向异性位势 边界元法 高阶单元 几乎奇异积分 半解析算法
基于ANSYS的锚定支架力学性能研究 预览
3
作者 刘国东 胡宗 《安徽水利水电职业技术学院学报》 2018年第2期1-4,共4页
文章应用有限元软件ANSYS对LQ2000/200KN型缆索起重机锚定支架的力学性能进行研究,给出了锚定支架在施工荷载条件下结构位移、应力分布计算结果。对计算结果进行分析和判断,确保在正常施工条件下锚定支架安全、可靠。
关键词 有限元分析 锚定支架 刚度 强度
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冷却塔下环梁及X柱施工支撑脚手架结构有限元分析 预览
4
作者 徐亮 张卫星 胡宗 《水利与建筑工程学报》 2018年第2期36-41,共6页
考虑脚手架结构的强度与刚度,利用MIDAS/Civil软件对某电厂冷却塔下环梁及X柱现浇施工支模脚手架结构进行了有限元分析,计算了两种搭设方案的脚手架支撑结构在环梁及X柱分段现浇施工过程中结构的变形和应力分布情况,对比分析两种搭设方... 考虑脚手架结构的强度与刚度,利用MIDAS/Civil软件对某电厂冷却塔下环梁及X柱现浇施工支模脚手架结构进行了有限元分析,计算了两种搭设方案的脚手架支撑结构在环梁及X柱分段现浇施工过程中结构的变形和应力分布情况,对比分析两种搭设方案合理性。得到的有限元计算结果和结论为脚手架结构的安全评估提供了有益参考。 展开更多
关键词 MIDAS/CIVIL 有限元分析 脚手架支撑结构
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基于ZigBee的油水井电量采集系统的设计研究 预览
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作者 胡宗 曹旭东 +1 位作者 梁华庆 曹卫东 《电子设计工程》 2017年第22期139-144,共6页
文中通过设计电量采集电路以及结合了ZigBee无线网络技术,对电量数据进行采集和分析,并利用其支持IPV4以太网功能将仪器所得到的数据实时传送到工作站服务器上,从而让操作人员能够实时监控油田现场油气井电参量,及时发现数据异常并解决... 文中通过设计电量采集电路以及结合了ZigBee无线网络技术,对电量数据进行采集和分析,并利用其支持IPV4以太网功能将仪器所得到的数据实时传送到工作站服务器上,从而让操作人员能够实时监控油田现场油气井电参量,及时发现数据异常并解决问题。通过这一系统的研发,能够得到可靠的数据采集结果与数据通信,实现高效且低功耗的油田作业目的。 展开更多
关键词 IPV4 ZIGBEE 实时监测 电量采集
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三维声场边界元法几乎奇异积分问题分析 预览 被引量:1
6
作者 孙锐 胡宗 牛忠荣 《计算物理》 CSCD 北大核心 2017年第5期611-618,共8页
以三维声场问题为例,提出一种准确计算高阶单元几乎奇异积分的半解析算法.首先分析高阶单元几何特征,构造近似几何量,然后应用扣除法,将奇异积分核函数分解为规则核函数与近似几何量表达的奇异核函数.规则核函数积分采用常规Gauss数值... 以三维声场问题为例,提出一种准确计算高阶单元几乎奇异积分的半解析算法.首先分析高阶单元几何特征,构造近似几何量,然后应用扣除法,将奇异积分核函数分解为规则核函数与近似几何量表达的奇异核函数.规则核函数积分采用常规Gauss数值积分计算,奇异核函数积分采用半解析算法计算.给出三维声场内问题和外问题经典算例,计算了近边界点的声压,结果证明本文半解析算法的有效性和准确性. 展开更多
关键词 边界元法 几乎奇异积分 正则化 高阶单元 半解析算法
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边界元法计算声辐射时几乎奇异积分的处理方法 被引量:1
7
作者 孙锐 胡宗 +1 位作者 牛忠荣 周焕林 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2017年第9期18-27,共10页
针对边界元法中几乎奇异积分计算难题,本文提出一种基于6节点三角形等参数单元的三维高阶单元半解析算法.通过对三维声场基本解中的三角函数进行Taylor级数展开,分离出基本解中的奇异积分项.根据单元的几何特性,构造出与奇异积分... 针对边界元法中几乎奇异积分计算难题,本文提出一种基于6节点三角形等参数单元的三维高阶单元半解析算法.通过对三维声场基本解中的三角函数进行Taylor级数展开,分离出基本解中的奇异积分项.根据单元的几何特性,构造出与奇异积分核函数具有相同奇异性的近似奇异核函数,对奇异积分项应用扣除法,将奇异积分核函数分为规则核函数和近似奇异核函数两项.规则核函数积分无奇异性,应用常规Gauss数值积分就能够准确计算;近似奇异核函数积分由导出的半解析公式计算,即在局部极坐标系pθ下分离积分变量,导出对变量P积分的解析计算列式,应用常规Gauss数值积分计算变量臼积分,从而建立一种三维声场边界元法几乎奇异积分的半解析算法.算例结果表明,本文高阶单元半解析算法比双线性元算法更加有效且算法稳定,能够有效、准确地计算距离单元非常近的近边界点处的声压. 展开更多
关键词 边界元法 声辐射 几乎奇异积分 半解析算法 6节点三角形单元
缆索起重机塔架抗震性能分析 预览 被引量:1
8
作者 张旭 胡宗 《安徽水利水电职业技术学院学报》 2016年第3期9-13,共5页
文章应用ANSYS软件对怒江四线特大桥施工使用的LQ2000/200KN型缆索起重机塔架结构了进行地震反应谱分析。根据规范,设计7种不同多遇地震荷载作用于塔架结构,获得不同方向地震作用下结构响应的变化规律,并对计算结果进行了分析。
关键词 有限元分析 缆索起重机 塔架结构 模态分析 地震反应谱分析
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三维声场边界元高阶单元几乎奇异积分半解析法 被引量:1
9
作者 胡宗 刘翠 牛忠荣 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期743-749,共7页
分析了三维边界元法双线性曲面单元几何特征,定义接近度来表征源点与积分单元的接近程度。在单元局部坐标系中构造与三维声场边界元几乎奇异积分核函数具有相同奇异性的近似函数,从奇异积分核函数中扣除其近似函数从而分离出积分核函数... 分析了三维边界元法双线性曲面单元几何特征,定义接近度来表征源点与积分单元的接近程度。在单元局部坐标系中构造与三维声场边界元几乎奇异积分核函数具有相同奇异性的近似函数,从奇异积分核函数中扣除其近似函数从而分离出积分核函数中主导的奇异函数部分,并将原奇异积分核函数分解为规则核函数和奇异核函数两项积分。规则核函数积分应用常规Gauss数值积分计算,奇异核函数积分在局部极坐标系ρθ下分离积分变量,对变量ρ积分导出解析计算列式,对变量θ积分应用常规Gauss数值积分计算,从而建立一种三维声场边界元高阶单元几乎奇异积分的新的半解析算法,即双线性单元半解析算法。文中给出了内外声场算例,计算结果表明求解三维声场边界元法几乎奇异积分时基于高阶单元的本文的双线性单元半解析算法比线性单元正则化算法更适合处理距离边界更近的声压问题。 展开更多
关键词 三维声场 边界元法 几乎奇异积分 高阶单元 半解析算法
地源热泵地埋管换热性能的边界元法分析 被引量:1
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作者 朱利媛 牛忠荣 +1 位作者 胡宗 陶月赞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期936-942,共7页
建立地埋管传热过程的二维稳态模型,分制冷和供热2种工况,考虑周围土壤温度、回填材料、管径、管材、管内介质的流量和进出口温差等参数的影响。采用适用于薄体的边界元法计算地埋管传热问题,根据计算结果比较不同管壁厚度情况下竖... 建立地埋管传热过程的二维稳态模型,分制冷和供热2种工况,考虑周围土壤温度、回填材料、管径、管材、管内介质的流量和进出口温差等参数的影响。采用适用于薄体的边界元法计算地埋管传热问题,根据计算结果比较不同管壁厚度情况下竖直地埋管的换热差异,为地埋管的设计和运行指标提供定量分析依据。进一步分析不同管材对U型竖直地埋管换热量的影响,并计算两种工况下竖直管道所需的埋设长度。边界元法分析U型等地埋管传热问题,使用较少的单元数可获得较精确的结果,尤其是对该文中管壁薄体和土壤厚体的耦合问题。 展开更多
关键词 地源热泵 地埋管 传热 边界元法 薄体
薄体结构温度场的高阶边界元分析 预览
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作者 胡宗 牛忠荣 +1 位作者 程长征 周焕林 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2015年第2期149-158,共10页
分析了二维问题边界元法3节点二次单元的几何特征,区分和定义了源点相对高阶单元的Ⅰ型和Ⅱ型接近度.针对二维位势问题高阶边界元中奇异积分核,构造出具有相同Ⅱ型几乎奇异性的近似核函数,在几乎奇异积分单元上分离出积分核中主导的奇... 分析了二维问题边界元法3节点二次单元的几何特征,区分和定义了源点相对高阶单元的Ⅰ型和Ⅱ型接近度.针对二维位势问题高阶边界元中奇异积分核,构造出具有相同Ⅱ型几乎奇异性的近似核函数,在几乎奇异积分单元上分离出积分核中主导的奇异函数部分.原积分核扣除其近似核函数后消除几乎奇异性,成为正则积分核函数,并采用常规Gauss数值方法计算该正则积分;对奇异核函数的积分推导出解析公式,从而建立了一种新的边界元法高阶单元几乎奇异积分半解析算法.应用该算法计算了二维薄体结构温度场算例,计算结果表明高阶单元半解析算法能充分发挥边界元法优势,显著提高计算精度. 展开更多
关键词 薄体结构 边界元法 高阶单元 几乎奇异积分 半解析法
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边界元法分析二维线弹性裂纹扩展 预览 被引量:3
12
作者 葛仁余 牛忠荣 +2 位作者 程长征 胡宗 薛伟伟 《计算物理》 CSCD 北大核心 2015年第3期310-320,共11页
用边界元法研究裂纹扩展过程.首先将尖端区域Williams渐近展开的特征分析法与边界积分方程结合,解出切口尖端附近应力奇异性区域的各应力场渐近展开项系数,获得平面切口/裂纹结构完整的位移和应力场.再基于考虑非奇异应力项贡献的最大... 用边界元法研究裂纹扩展过程.首先将尖端区域Williams渐近展开的特征分析法与边界积分方程结合,解出切口尖端附近应力奇异性区域的各应力场渐近展开项系数,获得平面切口/裂纹结构完整的位移和应力场.再基于考虑非奇异应力项贡献的最大周向应力脆性断裂准则,运用边界元法分析边缘含裂纹半圆形弯曲试样在荷载作用下的启裂方向,对裂纹扩展过程给出自动跟踪方法,通过算例证明边界元法模拟裂纹扩展过程的正确性和有效性. 展开更多
关键词 V形切口 脆性断裂 边界元法 裂纹扩展
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CFRP加固简支钢梁有限元分析 预览 被引量:1
13
作者 苏世 胡宗 张旭 《安徽水利水电职业技术学院学报》 2015年第2期1-4,共4页
主要研究了碳纤维复合材料粘贴到钢结构表面用于结构补强与加固的技术特点,并对不同加固方式下的碳纤维增强复合材料(CFRP)加固H型受弯钢梁进行有限元计算,得到了它们的荷载-挠度曲线,分析不同使用状态下的构件碳纤维加固对其承载力... 主要研究了碳纤维复合材料粘贴到钢结构表面用于结构补强与加固的技术特点,并对不同加固方式下的碳纤维增强复合材料(CFRP)加固H型受弯钢梁进行有限元计算,得到了它们的荷载-挠度曲线,分析不同使用状态下的构件碳纤维加固对其承载力、刚度等方面的影响.结果表明,与未加固钢梁相比,采用CFRP加固后的钢梁的承载力、挠度得到显著改善. 展开更多
关键词 CFRP H型钢梁 加固 有限元分析
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高压输电铁塔结构强度和稳定性分析与加固 预览 被引量:8
14
作者 杜伟 罗正帮 +2 位作者 杨雪峰 胡宗 牛忠荣 《合肥工业大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期69-74,共6页
针对已有的输变电铁塔在新使用条件下不能满足在负荷条件下安全工作的状况,文章对铁塔结构提出了多种加固方案,建立了铁塔结构的梁-桁混合力学模型,并采用有限元法对各种加固方案进行应力强度计算和局部稳定性分析;依据设计规范讨论了... 针对已有的输变电铁塔在新使用条件下不能满足在负荷条件下安全工作的状况,文章对铁塔结构提出了多种加固方案,建立了铁塔结构的梁-桁混合力学模型,并采用有限元法对各种加固方案进行应力强度计算和局部稳定性分析;依据设计规范讨论了铁塔结构承载力薄弱部分在加固后的力学性能,并给出了加固杆件的设计及节点连接方式的构造措施,从而获得了满足铁塔结构在新使用条件下的加固方案。 展开更多
关键词 输电铁塔 有限元法 梁-桁混合模型 稳定性 加固
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浅析职务犯罪适用监视居住措施存在的三个问题 预览
15
作者 胡宗 《新西部:下旬·理论》 2015年第8期85-85,97共2页
本文分析了检察机关在办理职务犯罪过程中对监视居住措施适用仍然存在的三个方面问题,即:监视居住措施易被滥用,沦为逮捕的“前置”措施;指定居所监视居住适用条件中无固定住处之“固定住处”认定存在争议;指定居所监视居住中“居所”... 本文分析了检察机关在办理职务犯罪过程中对监视居住措施适用仍然存在的三个方面问题,即:监视居住措施易被滥用,沦为逮捕的“前置”措施;指定居所监视居住适用条件中无固定住处之“固定住处”认定存在争议;指定居所监视居住中“居所”缺乏一定标准。由此,建议出台司法解释进一步完善监视居住措施。 展开更多
关键词 职务犯罪 监视居住 问题 完善措施
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反平面V形切口塑性应力奇异性分析 被引量:1
16
作者 葛仁余 牛忠荣 +2 位作者 程长征 胡宗 杨智勇 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期76-84,共9页
论文提出了用插值矩阵法计算幂硬化塑性材料反平面V形切口和裂纹尖端区域的应力奇异性.首先在切口和裂纹尖端区域采用自尖端径向度量的渐近位移场假设,将其代入塑性全量理论的基本微分方程后,推导出包含应力奇异性特征指数和特征角函数... 论文提出了用插值矩阵法计算幂硬化塑性材料反平面V形切口和裂纹尖端区域的应力奇异性.首先在切口和裂纹尖端区域采用自尖端径向度量的渐近位移场假设,将其代入塑性全量理论的基本微分方程后,推导出包含应力奇异性特征指数和特征角函数的非线性常微分方程特征值问题.然后采用插值矩阵法迭代求解导出的控制方程,得到一般的塑性材料反平面V形切口和裂纹的前若干阶应力奇异阶和相应的特征角函数,该法的重要优点是以上求解的特征角函数和它们各阶导函数具有同阶精度,并且一次性地求出前若干阶特征对.同时,插值矩阵法计算量小,易于和其他方法联合使用,这些优点在后续求解尖端区域完全应力场非常优越.论文方法的计算结果与现有结果对照,发现吻合良好,表明了论文方法的有效性. 展开更多
关键词 应力奇异性 反平面V形切口 插值矩阵法 幂硬化材料
二维位势边界元法高阶单元几乎奇异积分半解析算法 预览 被引量:1
17
作者 胡宗 牛忠荣 +1 位作者 程长征 周焕林 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期763-768,798共7页
准确计算几乎奇异积分是边界元法难题之一。目前,对于一般的高阶单元的几乎奇异积分尚缺乏通用高效的计算方法。本文在单元局部坐标系中表征了二维高阶单元的几何特征,提出了源点相对高阶单元的接近度概念。针对二维位势边界元法的3... 准确计算几乎奇异积分是边界元法难题之一。目前,对于一般的高阶单元的几乎奇异积分尚缺乏通用高效的计算方法。本文在单元局部坐标系中表征了二维高阶单元的几何特征,提出了源点相对高阶单元的接近度概念。针对二维位势边界元法的3节点二次等参单元,构造出与单元积分核具有相同几乎奇异性的近似奇异核函数。从二维位势几乎奇异积分单元积分核中扣除近似奇异核函数,把几乎奇异积分项转换为规则积分和奇异积分两部分之和,规则积分部分用常规 Gauss数值积分计算,奇异积分部分由导出的解析公式计算,从而建立了二维位势问题高阶单元几乎强奇异和超奇异积分的半解析算法。算例结果表明了本文半解析算法的有效性和计算精度。 展开更多
关键词 位势 边界元法 高阶单元 几乎奇异积分 半解析算法
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裂纹和V形切口钢构件裂纹扩展仿真分析 预览
18
作者 陈凯升 胡宗 牛忠荣 《工程与建设》 2014年第2期148-149,200共3页
文章通过设计的夹具以特定的加载方式对含裂纹和缺口钢板构件进行了拉伸试验,获得两种试件的裂纹扩展数据。采用扩展有限元法及ABAQUS软件对裂纹和缺口试件进行力学建模,数值分析其裂纹扩展规律,并同试验数据相比较。研究结果为钢结构... 文章通过设计的夹具以特定的加载方式对含裂纹和缺口钢板构件进行了拉伸试验,获得两种试件的裂纹扩展数据。采用扩展有限元法及ABAQUS软件对裂纹和缺口试件进行力学建模,数值分析其裂纹扩展规律,并同试验数据相比较。研究结果为钢结构实际应用提供有效参数。 展开更多
关键词 钢结构 弹塑性断裂 扩展有限元法 裂纹扩展路径
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平面V形切口塑性应力奇异性分析 被引量:2
19
作者 牛忠荣 葛仁余 +2 位作者 RECHO Naman 程长征 胡宗 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2014年第1期79-90,共12页
研究幂硬化塑性材料V形切口和裂纹尖端区域的应力奇异性.首先在切口和裂纹区域采用自尖端径向度量的渐近位移场假设,将其代入塑性全量理论的基本微分方程后,推导出包含应力奇异指数和特征函数的非线性常微分方程特征值问题.然后采... 研究幂硬化塑性材料V形切口和裂纹尖端区域的应力奇异性.首先在切口和裂纹区域采用自尖端径向度量的渐近位移场假设,将其代入塑性全量理论的基本微分方程后,推导出包含应力奇异指数和特征函数的非线性常微分方程特征值问题.然后采用插值矩阵法迭代求解导出的控制方程,得到一般的塑性材料V形切口和裂纹的前若干阶应力奇异阶和相应的特征函数.通过两个算例给出了前若干个阶的应力奇异指数和特征函数,表明文中方法计算一般塑性材料V形切口和裂纹应力奇异性的精度和有效性,并对一般塑性材料V形切口和裂纹的奇异应力特征进行了讨论. 展开更多
关键词 应力奇异性 V形切口 塑性 硬化材料 插值矩阵法
三维边界元法高阶元几乎奇异积分半解析法 预览
20
作者 胡宗 牛忠荣 程长征 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期417-427,共11页
分析了三维边界元法高阶曲面单元几何特征,定义接近度来表征源点与积分单元的接近程度.利用源点在积分单元上的垂足点建立局部极坐标系,构造与几乎奇异积分核函数具有相同奇异性的近似函数.从奇异积分核函数中扣除其近似函数,分离出积... 分析了三维边界元法高阶曲面单元几何特征,定义接近度来表征源点与积分单元的接近程度.利用源点在积分单元上的垂足点建立局部极坐标系,构造与几乎奇异积分核函数具有相同奇异性的近似函数.从奇异积分核函数中扣除其近似函数,分离出积分核中主导的奇异函数部分,将奇异积分分解为规则核函数和奇异核函数两项积分.规则核函数积分应用常规Gauss数值积分计算,奇异核函数积分在局部极坐标系ρθ下分离积分变量ρ和θ,对ρ积分建立解析计算列式,对θ积分应用常规Gauss数值积分计算,从而对三维位势问题高阶边界单元几乎强奇异和几乎超奇异积分建立一种新的半解析算法.给出了若干温度场算例,采用边界元法高阶单元几乎奇异积分半解析法计算了近边界内点位势和位势梯度,并与线性单元正则化算法计算结果对比,结果证明提出的半解析法计算几乎奇异面积分和薄壁结构更加高效. 展开更多
关键词 三维 位势 边界元法 高阶单元 几乎奇异积分 半解析法
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