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《重庆大学》 2005年
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用面向对象方法实现三维弹性体的有限元与边界元耦合分析

袁飞  
【摘要】:结构计算分析在工程应用和研究中占有相当大的比重,随着计算机技术的快速发展,结构的计算分析技术有了相当大的提高。然而,结构分析程序所涉及的计算内容繁多,传统的结构化编程方式编制结构分析程序需花费大量的工时,在可扩充性和代码可重用性方面受到许多制约。面向对象技术的出现,使软件编程摆脱了这些不利因素。边界元中的边界积分计算影响计算精度和计算速度。非奇异积分一般采用数值积分,当配置点接近积分单元时,计算精度较低,奇异积分的计算也很复杂。用面向对象的方法实现边界元结构程序分析和解决奇异积分计算,对结构计算分析具有一定的现实意义。 本文引入软件编程中面向对象的方法,以VC++6.0 作为开发工具,主要工作和结论如下: 1. 以有限元分析程序框架为基础,加入面向对象的边界元分析程序。定义了单元类和材料类等,为在程序框架中添加单元和材料等提供了开放的接口。实例表明,程序具有良好的可扩充性和代码可重用性,且前处理方面的数据生成和输入变得很方便。 2.采用积分区域变换和高斯定理,将三维弹性问题的二维积分化为一维积分,使奇异积分和非奇异积分能使用精确积分的方法计算,为边界元奇异积分的计算和处理提供了新的思路。由于计算时不需要区分奇异积分和非奇异积分,从而使程序设计非常方便。实例计算结果表明,较常规积分法相比,该算法使求解精度和计算速度都得到提高。 3. 用面向对象方法实现了三维弹性问题的边界元与有限元法耦合算法。实例结果表明,本文的边界元法与有限元法耦合程序,其运算结果令人满意。用面向对象方法编制的该程序,使这两种方法在结构计算分析方面可以扬长避短,相互补充,更好地发挥各自的优势。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:O343

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 章旸;U型冲击试验评价橡胶集料混凝土抗冲击性能的试验方法[D];天津大学;2012年
2 陈永光;三维对流扩散问题的有限元计算[D];重庆大学;2006年
3 程世鹏;混凝土结构温度场和温度应力的有限元分析[D];重庆大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 王青;徐港;;剪力墙结构弹塑性分析的QR法Ⅱ——计算格式、程序及算例[J];四川建筑科学研究;2006年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 张应迁;石艳;唐克伦;刘明;;外压容器临界载荷特性研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
3 王青平;白武明;王洪亮;;多重网格在二维泊松方程有限元分析中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
4 李同春;朱寿峰;赵兰浩;胡继刚;;考虑坝体与坝肩动力相互作用的坝肩稳定动接触降强算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
5 张汉云;张燎军;;基于虚拟裂缝模型的带横缝高拱坝的抗震性能研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
6 纪军;王安华;任增金;;圆沉箱内隔墙的设置方式[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
7 王彬;;基于APDL的大口径反射镜优化设计[A];第二十四届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2011年
8 周清华;杜留法;杨雄辉;;减摇鳍加强结构CAD/CAE一体化的若干关键技术探讨[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
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10 何欢;孙东阳;周兰伟;马常亮;;多腔体气囊式回收系统的着陆冲击动力学建模与分析研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张红哲;车身概念设计智能CAE关键技术的研究[D];长春理工大学;2010年
2 童思友;南黄海地震资料多次波形成机理及压制技术研究[D];中国海洋大学;2010年
3 范云蕾;网络化结构实验室NetSLab的研究[D];湖南大学;2010年
4 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
5 毛海涛;无限深透水地基上土石坝坝基渗流控制计算方法和防渗措施的研究[D];新疆农业大学;2010年
6 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
7 许兰贵;变壁厚大锥度薄壁铝罐成形关键技术的研究[D];华南理工大学;2010年
8 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
9 卢兆刚;基于混合FE-SEA方法的汽车薄壁件中频声学特性预测及优化研究[D];浙江大学;2011年
10 王晓鹏;先进三维集成电路(3D-IC)中硅通孔(TSV)和氮化镓(GaN)场效应管中的电—热—力特性研究[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴锦龙;有限元软件框架研究及其在线性静力学程序中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
2 胡婷萍;大厚度电子束焊缝的超声检测及缺陷散射信号的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
4 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
5 夏云清;装载机差速器齿轮的非线性接触与疲劳寿命分析[D];浙江理工大学;2010年
6 王志宽;大直径人工挖孔扩底桩承载力试验研究与工程应用[D];郑州大学;2010年
7 辛栋;纤维增强聚合物复合材料力学性能的数值预测[D];郑州大学;2010年
8 张彩香;发射筒口分瓣式隔水膜刚度强度分析[D];郑州大学;2010年
9 张明飞;带嵌件注塑模具冷却过程的边界元分析[D];郑州大学;2010年
10 苗军伟;注塑成型和模具结构一体化分析[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李悦;韩兆兴;李学辉;王敏;吴玉生;;橡胶集料混凝土抗弯冲击性能试验研究[J];北京工业大学学报;2010年11期
2 马永其,陈罕,李斯特;采用面向对象方法的有限元程序[J];北京化工大学学报(自然科学版);2000年03期
3 韩西,钟厉,李博;有限元分析在结构分析和计算机仿真中的应用[J];重庆交通学院学报;2001年S1期
4 郑秋;霍静思;陈柏生;肖岩;;不同温度下钢管混凝土冲击力学性能试验研究[J];工程力学;2009年05期
5 吴炜,翁洋,吕建鸣;用ANSYS对T梁和空心板梁桥进行结构仿真分析的研究[J];公路交通科技;2004年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 吴晓涵;;基于Windows系统的面向对象结构分析程序设计[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年
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1 袁政强;巨型框架箱形节点抗震性能试验及分析[D];重庆大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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4 李静;钢管混凝土短柱轴向冲击的试验研究与仿真分析[D];太原理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 周名军;基于碱—铝硅酸盐胶凝材料的新型轻骨料混凝土细观损伤研究[D];中南大学;2011年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 雷晓燕;;有限元与边界元耦合法的数值计算[J];西南交通大学学报;1989年04期
8 陆建途,高效伟;弹塑性边界元有限元耦合法[J];宁夏大学学报(自然科学版);1992年04期
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10 邓文龙,赵锡宏;横观各向同性土介质与结构物共同作用的有限元与边界元耦合分析[J];工程力学;1996年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张超;闫卓;杨庆新;陈海燕;;无接触电能传输系统可分离变压器耦合性能研究[A];天津市电机工程学会2009年学术年会论文集[C];2009年
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3 张琪玮;牛荻涛;;高层建筑地基、基础与上部结构随机动力共同工作[A];土木工程与高新技术——中国土木工程学会第十届年会论文集[C];2002年
4 干腾君;康石磊;邓安福;;考虑上部结构共同作用的Winkler地基上筏板基础分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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7 田良才 牛天堂 马晓凤;农牧耦合:山西农业可持续发展之路[N];山西日报;2006年
8 深圳 唐仕龙;TCL GM21机芯液晶平板电视原理与维修(二)[N];电子报;2008年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 任冬梅;考虑井眼周围应力变化的油藏—井筒耦合的一体化模拟研究[D];西南石油学院;2004年
6 曹贻鹏;推进轴系引起的艇体结构振动与辐射噪声控制研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
7 石焕文;裂纹及水介质对薄板振动和辐射声场特征的影响[D];陕西师范大学;2004年
8 张文龙;城市化与产业生态化耦合发展研究[D];暨南大学;2009年
9 荣冠;岩土介质非饱和渗流分析及工程应用研究[D];武汉大学;2005年
10 高飞;城市轨道交通高架结构振动与噪声影响的研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁飞;用面向对象方法实现三维弹性体的有限元与边界元耦合分析[D];重庆大学;2005年
2 赵伟;桩土相互作用的数值分析与计算机模拟[D];辽宁工程技术大学;2002年
3 石金龙;计算机辅助设计与工程分析中的数值流形方法[D];国防科学技术大学;2004年
4 叶建平;离心泵振动噪声分析及声优化设计研究[D];武汉理工大学;2006年
5 曹贻鹏;船舶柴油发电机组隔振与隔声设计[D];哈尔滨工程大学;2005年
6 李宏儒;土体动力反应分析方法的分析与改进[D];西安理工大学;2005年
7 武洪建;车辆驾驶室结构振动噪声预估与控制的研究[D];江苏大学;2005年
8 刘永志;温度场的有限元数值模拟及其在塑件和模具冷却分析中的应用[D];郑州大学;2003年
9 凌广;钢筋混凝土的三维非线性有限元分析[D];西南交通大学;2003年
10 吴浩;自适应有限元大坝应力取值研究及小湾拱坝平面稳定分析[D];清华大学;2004年
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