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单级齿轮传动系统有限元节点动力学模型及高速动态性能分析 被引量：10
1
作者 钱露露 唐进元 +1 位作者 陈思雨 刘洋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期155-161,共7页
研究用有限元节点建模方法建立考虑轴、齿轮转子陀螺效应的单级齿轮传动系统动力学模型,计算得到系统固有特性,与有限元软件和试验测量得到的结果进行对比,三种方法得到的系统固有频率具有一致性,验证有限元节点动力学模型有效性。由转... 研究用有限元节点建模方法建立考虑轴、齿轮转子陀螺效应的单级齿轮传动系统动力学模型,计算得到系统固有特性,与有限元软件和试验测量得到的结果进行对比,三种方法得到的系统固有频率具有一致性,验证有限元节点动力学模型有效性。由转子动力学稳定性理论计算得到系统的涡动临界转速等高速动态性能参数与响应特征,建立的齿轮轴系动力学模型为高速齿轮系统的设计及稳定性分析提供了基础参考。 展开更多
关键词 有限元节点法 固有频率 临界转速 稳定性 高速齿轮传动
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大型飞机气动载荷向有限元节点等效分配的方法 被引量：15
2
作者 张建刚 孙仁俊 唐长红 《力学与实践》 北大核心 2017年第1期25-29,共5页
将气动载荷分配到有限元节点上是工程实际中的一项重要而繁琐的工作.对于二维的翼面气动载荷,根据原始的气动压力点的压力值,采用样条曲面拟合的方法,拟合得到翼面压力分布曲面,由该曲面得到有限元节点上的压力值,再在有限元模型单元上... 将气动载荷分配到有限元节点上是工程实际中的一项重要而繁琐的工作.对于二维的翼面气动载荷,根据原始的气动压力点的压力值,采用样条曲面拟合的方法,拟合得到翼面压力分布曲面,由该曲面得到有限元节点上的压力值,再在有限元模型单元上积分得到有限元节点载荷供强度设计使用.大型飞机具有复杂的增升装置,增升装置的气动载荷可能是三维的,对于三维的翼面载荷,直接在气动网格上积分得到气动载荷的小块集中力,然后按照沿某一方向投影的方法,找到该集中力作用的单元,最后按照二次规划的方法,将其分配到有限元节点上. 展开更多
关键词 气动载荷 有限元节点 薄板样条
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飞机翼面气动载荷压力分布有限元节点插值方法研究 被引量：2
3
作者 张建刚 《航空科学技术》 2017年第12期14-18,共5页
以气动点上的压力值作为输入,通过插值方法得到结构有限元节点上的压力值,分别采用薄板样条插值函数和弯曲板单元形函数插值的方法进行有限元节点的压力值计算,并将两者的插值结果进行了比较。结果表明,两种方法计算得到的总载、总矩均... 以气动点上的压力值作为输入,通过插值方法得到结构有限元节点上的压力值,分别采用薄板样条插值函数和弯曲板单元形函数插值的方法进行有限元节点的压力值计算,并将两者的插值结果进行了比较。结果表明,两种方法计算得到的总载、总矩均与试验结果符合较好,误差均在3%以内。相比较而言,弯曲板单元插值方法计算得到的压力分布曲面更光滑,总载、总矩也更为准确。 展开更多
关键词 气动载荷 有限元节点 薄板样条函数 弯曲板
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广义节点有限元法 被引量：21
4
作者 栾茂田 田荣 杨庆 《计算力学学报》 CAS CSCD 2000年第2期192-200,共9页
应用流形方法思想 ,通过引入广义节点的概念 ,对传统有限元方法进行改进 ,建立了可具有任意高阶多项式插值函数的广义节点有限元方法。计算结果表明 ,广义节点有限元方法较之传统有限元方法有较高的精度。
关键词 流形 广义节点有限元法 有限元法
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基于有限元超收敛的三维节点型有限元后处理技术 被引量：3
5
作者 汤井田 廖涛山 +3 位作者 陈煌 皇祥宇 周峰 张林成 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期882-890,I0014,I0015,共11页
在电磁法节点有限元正演模拟中,需要对主场的有限元解进行数值微分求取辅助场,或者求解位的有限元解,从而得到电磁场分量。针对传统的后处理方法精度较低的问题,引入一种超收敛单元片梯度值恢复(SPR)技术,应用于可控源电磁法节点有限元... 在电磁法节点有限元正演模拟中,需要对主场的有限元解进行数值微分求取辅助场,或者求解位的有限元解,从而得到电磁场分量。针对传统的后处理方法精度较低的问题,引入一种超收敛单元片梯度值恢复(SPR)技术,应用于可控源电磁法节点有限元正演的后处理。首先,基于可控源电磁法的电场二次场双旋度方程,采用结构化的六面体网格和节点伽辽金有限元法求解电场(主场)分量;然后,根据节点有限元法的超收敛性质,以围绕某一节点的所有的单元组成单元片,在单元片上以高斯点作为采样点对电场梯度值进行最小二乘曲面拟合,恢复单元片上节点的电场梯度值;最后,计算高精度磁场,进而获得高精度的视电阻率和相位响应。模型算例分析表明,与常规的单元形函数微分(SFD)法、拉格朗日插值(LI)法和移动最小二乘(MLSI)法相比,超收敛单元片梯度值恢复后处理技术能在极小幅度地增加内存和计算时间的情况下,非常显著地提高磁场分量的精度并且保持良好的稳定性。 展开更多
关键词 电磁法 节点有限元 后处理方法 超收敛单元片梯度值恢复
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六安市广播电视发射塔关键节点有限元分析及优化 被引量：1
6
作者 邱晖 梁俊 +2 位作者 马思明 贺然 周亚军 《特种结构》 2020年第5期34-38,共5页
以308m高的六安市广播电视塔工程项目为背景,以球形塔楼与外塔架之间转换部位的关键节点为研究对象。采用大型通用有限元软件仿真计算的方法,研究了不同主管壁厚、不同内加劲板宽度、厚度、设置的位置及数量的改变对节点的承载力的影响... 以308m高的六安市广播电视塔工程项目为背景,以球形塔楼与外塔架之间转换部位的关键节点为研究对象。采用大型通用有限元软件仿真计算的方法,研究了不同主管壁厚、不同内加劲板宽度、厚度、设置的位置及数量的改变对节点的承载力的影响,最终给出了相对较合理的节点优化方案。 展开更多
关键词 广播电视塔 节点有限元分析及优化 节点承载力 应力水平
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一种模拟不可压流的节点间断有限元-格子波尔兹曼方法
7
作者 吴杰 刘琛 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期662-668,共7页
基于节点间断有限元方法,本文提出了一种求解格子波尔兹曼方程(Lattice Boltzmann equation,LBE)的新方法,即节点间断有限元-格子波尔兹曼方法(Nodal discontinuous Galerkin-Lattice Boltzmann method,NDGLBM)。在该方法中,LBE的碰撞... 基于节点间断有限元方法,本文提出了一种求解格子波尔兹曼方程(Lattice Boltzmann equation,LBE)的新方法,即节点间断有限元-格子波尔兹曼方法(Nodal discontinuous Galerkin-Lattice Boltzmann method,NDGLBM)。在该方法中,LBE的碰撞过程和迁移过程被拆分成了两步:碰撞过程用LBM多松弛时间(Multiple relaxation time,MRT)模型进行求解,迁移过程则写成对流方程并采用节点间断有限元方法进行求解。其中,空间离散采用了非结构网格,时间离散采用了四阶、五步龙格-库塔格式。为了验证NDG-LBM的可行性,文中模拟了顶盖驱动方腔流、静止单个圆柱绕流、旋转-静止双圆柱绕流以及高雷诺数NACA0012翼型绕流。计算所得的数值结果与其他文献中的结果吻合度很好。 展开更多
关键词 节点间断有限元方法 格子波尔兹曼方法 多松弛时间 对流方程纹
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基于光滑节点域有限元的虚拟裂纹闭合技术 被引量：4
8
作者 张玉华 周立明 田为军 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2015年第1期134-140,共7页
为了提高求解断裂参数的效率和精度,将虚拟裂纹闭合法(Virtual Crack Closure Technique)与光滑节点域有限元方法(Node-Based Smoothed Finite Element Method)相结合,提出了SFEM-VCCT方法.基于三角形单元的光滑节点域有限元方法,对二... 为了提高求解断裂参数的效率和精度,将虚拟裂纹闭合法(Virtual Crack Closure Technique)与光滑节点域有限元方法(Node-Based Smoothed Finite Element Method)相结合,提出了SFEM-VCCT方法.基于三角形单元的光滑节点域有限元方法,对二维含中心斜裂纹受拉伸矩形板的断裂参数进行求解.通过不同的单元离散数量与FEM-VCCT做了比较.数值算例结果表明,SFEM-VCCT改善了FEM-VCCT刚度"过硬"的缺点,精度高于FEM-VCCT,并且对网格尺寸要求低、裂纹尖端单元不需要特殊处理、求解简单方便,具有广阔的应用前景. 展开更多
关键词 光滑节点域有限元方法 虚拟裂纹闭合法 应变能释放率 SFEM-VCCT方法
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基于节点有限元与矢量有限元的可控源电磁三维正演对比 被引量：8
9
作者 汤文武 柳建新 +1 位作者 叶益信 张华 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期617-624,共8页
基于电场的可控源电磁三维有限元正演模拟早期主要采用节点有限元法,但因存在伪解问题而影响求解效率和精度;避免出现伪解的有效手段之一是采用基于棱边元的矢量有限元法,该方法近年在电磁三维模拟中逐步得到应用推广。为了更具体地了... 基于电场的可控源电磁三维有限元正演模拟早期主要采用节点有限元法,但因存在伪解问题而影响求解效率和精度;避免出现伪解的有效手段之一是采用基于棱边元的矢量有限元法,该方法近年在电磁三维模拟中逐步得到应用推广。为了更具体地了解两种方法在三维电磁正演中的实际应用效果,开展了两种方法的对比试验。首先从边值问题的建立进行讨论,之后分别通过一个水平层状介质模型和单一低阻体模型对两种方法的正演结果及效率进行比较。实际模拟结果表明:同等条件下,矢量有限元法计算精度更高,但其计算速度较节点有限元法约慢一半。 展开更多
关键词 节点有限元 矢量有限元 可控源电磁法 三维正演
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基于无积分节点间断有限元的二维水沙模型:(2)泥沙运动与地形演变 被引量：3
10
作者 韩露 张庆河 +2 位作者 李龙翔 冉国全 李文俊 《水道港口》 2019年第3期259-266,共8页
泥沙输运和地形演变是河口海岸学研究的重要课题。为了合理模拟地形变化过程中泥沙运动问题,文章基于无积分节点间断有限元方法建立了二维泥沙数值模型。利用建立的数值模型模拟了水槽中泥沙冲淤过程,沙波演变过程、溃坝算例地形演变过... 泥沙输运和地形演变是河口海岸学研究的重要课题。为了合理模拟地形变化过程中泥沙运动问题,文章基于无积分节点间断有限元方法建立了二维泥沙数值模型。利用建立的数值模型模拟了水槽中泥沙冲淤过程,沙波演变过程、溃坝算例地形演变过程和三亚红塘湾悬沙运动,模拟结果与解析解或实测值吻合较好,表明该模型能够合理地模拟二维泥沙运动与地形演变过程。 展开更多
关键词 推移质 悬移质 二维泥沙模型 无积分节点间断有限元 地形演变
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AI总部基地型钢混凝土柱—钢牛腿节点有限元分析 被引量：3
11
作者 梁俊 张永胜 +3 位作者 王法武 刘杰 严克非 张海耀 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2022年第S02期1219-1223,共5页
南京江心洲AI总部基地由27层120m高的A塔和18层80m高的B塔连体组成,其中A塔和B塔通过36m跨度钢结构空中连廊在低位4~6层和高位16~18层弱连接为一体,弱连接方式主要是通过型钢混凝土柱外伸牛腿并设置铅芯橡胶支座来实现,设计考虑上层支... 南京江心洲AI总部基地由27层120m高的A塔和18层80m高的B塔连体组成,其中A塔和B塔通过36m跨度钢结构空中连廊在低位4~6层和高位16~18层弱连接为一体,弱连接方式主要是通过型钢混凝土柱外伸牛腿并设置铅芯橡胶支座来实现,设计考虑上层支座安装就位后主要承担全部竖向荷载和水平荷载,中间层支座通过调平后开始逐步分担部分竖向荷载和水平荷载,下层不设支座,仅通过竖杆悬挂桁架受力。主要采用ABAQUS通用有限元软件对该型钢混凝土柱—钢牛腿关键节点进行了有限元分析,分别考虑了连廊荷载全部由上层支座承担、由上、中两层支座共同承担以及大震弹塑性三种工况下节点的受力情况。分析结果表明:该节点传力可靠,承载力满足设计要求,达到了大震不屈服的性能目标,实现了考虑施工调平情况下高、低位连廊的包络设计。 展开更多
关键词 多塔 空中连廊 弱连接 型钢混凝土柱外伸牛腿 节点有限元分析
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基于无积分节点间断有限元的二维水沙模型:(1)水动力 被引量：5
12
作者 李文俊 张庆河 +1 位作者 李龙翔 冉国全 《水道港口》 2019年第2期125-134,共10页
通过采用节点间断有限元方法对二维浅水方程进行离散,考虑了科氏力、风应力、底摩阻等作用,最终建立了一套高精度二维水动力模型。模型可采用任意四边形网格计算,并应用节点基函数和无积分数值离散方法,有效地减少了计算量。建立的模型... 通过采用节点间断有限元方法对二维浅水方程进行离散,考虑了科氏力、风应力、底摩阻等作用,最终建立了一套高精度二维水动力模型。模型可采用任意四边形网格计算,并应用节点基函数和无积分数值离散方法,有效地减少了计算量。建立的模型通过理想算例对各源项求解、干湿与和谐性进行了验证。最后将模型应用于三亚市红塘湾实际潮流的模拟中,得到结果与全潮水文观测数据吻合良好。 展开更多
关键词 无积分节点间断有限元 任意四边形网格 二维浅水方程 潮流模拟
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考虑间断速度场的光滑有限元极限分析上限法
13
作者 戴北冰 袁新 +1 位作者 周锡文 刘锋涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2849-2858,共10页
基于应变光滑技术的有限元极限分析方法,为岩土工程稳定性分析提供了一种有效和高精度的数值分析途径。通过改进基于节点光滑域的方法,使其可以考虑间断的运动许可速度场,提出一种新型节点光滑有限元极限分析上限法。在土与结构接触面... 基于应变光滑技术的有限元极限分析方法,为岩土工程稳定性分析提供了一种有效和高精度的数值分析途径。通过改进基于节点光滑域的方法,使其可以考虑间断的运动许可速度场,提出一种新型节点光滑有限元极限分析上限法。在土与结构接触面处引入间断速度场,以间断面处节点速度差表征间断速度场的大小,进而基于间断节点重新构造节点光滑域。在Mohr-Coulomb屈服准则和关联流动法则的基础上,分别计算间断面和光滑域内的内能耗散,并将屈服准则和流动法则的约束条件转化为一系列的二阶锥约束方程,最终将考虑间断速度场的节点光滑有限元上限法转化为标准的二阶锥规划模型。此模型可以采用高效的原对偶内点算法进行求解。通过岩土工程中经典问题的数值分析,验证了新方法的可靠性,并通过数值分析发现,结构与土体接触的强度性质对结构的失稳模式和极限承载力具有明显的影响。 展开更多
关键词 极限分析上限法 节点光滑有限元 间断速度场 二阶锥规划(SOCP)
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基于有限元的云南木结构民居榫卯节点的静力性能分析
14
作者 李静 戴必辉 王博 《安徽建筑》 2020年第2期65-66,共2页
云南典型的木结构民居通常采用榫卯连接,文章采用有限元软件ABAQUS建立带榫卯连接的单间一榀的木构架计算模型,通过摩擦接触模拟榫卯节点,并分析得出木构架及榫卯节点在竖向静力荷载作用下的应力及变形状态。
关键词 有限元榫卯节点 接触 应力 位移
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极射赤面投影坐标系二维间断有限元水动力模型
15
作者 张庆河 王容基 +1 位作者 李文俊 冉国全 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期221-227,共7页
针对普通经纬球坐标下二维浅水方程数值模型存在奇异点和网格辐合的问题,通过极射赤面投影方法将经纬球坐标转化为平面坐标实现网格重划,并应用无积分节点间断有限元空间离散方法,建立了可应用于大范围海域模拟的二维水动力数值模型.利... 针对普通经纬球坐标下二维浅水方程数值模型存在奇异点和网格辐合的问题,通过极射赤面投影方法将经纬球坐标转化为平面坐标实现网格重划,并应用无积分节点间断有限元空间离散方法,建立了可应用于大范围海域模拟的二维水动力数值模型.利用建立的模型模拟了渤海海域潮波和渤海湾局部潮流运动,模拟结果与实测数据吻合良好,表明极射赤面投影坐标下的二维间断有限元水动力模型能较好地模拟大范围海域潮波传播和局部海域潮流运动. 展开更多
关键词 极射赤面投影 无积分节点间断有限元 二维水动力模型 渤海
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二维间断有限元水动力模型与波浪模型实时耦合研究
16
作者 郭江华 孔令臣 +2 位作者 张庆河 王容基 冉国全 《水道港口》 2022年第3期289-295,327,共8页
近岸环境中波浪、水流同时存在且相互影响,准确模拟波流耦合作用下的水流与波浪运动具有重要实际意义。采用C-Coupler2耦合器将基于无积分节点间断有限元方法建立的二维水动力模型与第三代波浪模型SWAN相耦合,建立了二维波流实时耦合模... 近岸环境中波浪、水流同时存在且相互影响,准确模拟波流耦合作用下的水流与波浪运动具有重要实际意义。采用C-Coupler2耦合器将基于无积分节点间断有限元方法建立的二维水动力模型与第三代波浪模型SWAN相耦合,建立了二维波流实时耦合模型。模型应用于裂流通道地形裂流、T型堤波生环流,模拟结果与已有室内实验测量有较好的一致性。模型应用于黄骅港海域大风过程波流计算,模拟结果与现场实测数据吻合良好。 展开更多
关键词 节点间断有限元 波流耦合 C-Coupler2耦合器 二维水动力模型 SWAN模型
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混合光滑有限元法在岩土体变形及稳定性分析中的应用 被引量：1
17
作者 吕彦楠 陈曦 +2 位作者 唐建彬 崔柳生 刘宗祺 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第3期919-933,共15页
在节点光滑有限元法(NS-FEM)中,位移、应力和应变等变量均存储于单元节点,有助于该方法的数值精度提升和便利实施。然而,在岩土体变形分析中,NS-FEM可能会导致非物理的变形。本文针对该问题,对NS-FEM引起岩土体非物理变形的原因进行研究... 在节点光滑有限元法(NS-FEM)中,位移、应力和应变等变量均存储于单元节点,有助于该方法的数值精度提升和便利实施。然而,在岩土体变形分析中,NS-FEM可能会导致非物理的变形。本文针对该问题,对NS-FEM引起岩土体非物理变形的原因进行研究,发现非物理变形由NS-FEM组装刚度的不均匀引起。为了避免或减轻组装刚度的不均匀问题,采用有限元法(FEM)和NS-FEM的组合方法,即混合光滑有限元法(HS-FEM),对岩土体变形和稳定性进行分析。分别对平面应变条件下柔性条形基础(不考虑土体自重)、带有圆形孔洞的线弹性介质和双层土质边坡问题进行分析,结果表明:结合推荐的α值,HS-FEM(α)在岩土体变形和稳定性分析中具有较好的应用效果和适用性。 展开更多
关键词 不均匀刚度 条形基础 边坡稳定性 节点光滑有限元法 混合光滑有限元法 应变能
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有限元法求解结果数据的比较分析
18
作者 张泽英 《内江职业技术学院学报》 2013年第1期60-61,共2页
本文介绍了有限元求解后的数据类型，详细阐释了有限单元法节点解与单元解之间的关系，并结合实例分析比较。为有限元法应用于机械结构分析中合理而准确地读取计算结果提供参考和建议。
关键词 有限元法单元解节点解
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一种求解瞬时涡流问题的新型有限元算法
19
作者 李建军 《中国传媒大学学报（自然科学版）》 2007年第2期23-28,47,共7页
本文提出了一种求解瞬时涡流问题的新型有限元算法,并讨论了该算法的误差估计。此方法不仅更真实地模似物理背景条件,而且其计算格式又是一种解耦的形式,减少了计算量。
关键词 瞬时涡流问题 节点有限元法 中心差分Crank—Nicholson 误差分析
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某自由曲面单层网壳结构设计与节点分析 被引量：4
20
作者 曹源 陶志雄 +1 位作者 龙浩 温四清 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2022年第S01期591-596,共6页
以某购物中心中庭采光穹顶自由曲面单层网壳为研究对象,介绍了网格划分原则及结构布置,分析了恒载、活载、雪荷载、风荷载、温度作用及多遇地震作用等多种工况下的静力受力变形性能,验算了结构的整体稳定性能。对比研究了活载的不均匀... 以某购物中心中庭采光穹顶自由曲面单层网壳为研究对象,介绍了网格划分原则及结构布置,分析了恒载、活载、雪荷载、风荷载、温度作用及多遇地震作用等多种工况下的静力受力变形性能,验算了结构的整体稳定性能。对比研究了活载的不均匀分布对结构线性屈曲承载力的影响,结果表明活荷载的不均匀分布不影响本工程单层网壳的稳定承载力;并进行考虑结构初始缺陷的非线性屈曲分析。采用多尺度有限元分析方法,对比分析了三种不同尺寸的中心圆筒节点受力性能,节点有限元分析能真实反映节点的受力性能及其对整体结构性能的影响,可为其他类似工程提供参考。 展开更多
关键词 自由曲面单层网壳 线性屈曲分析 非线性屈曲分析 多尺度有限元节点分析
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