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期刊信息/Journal information
计算力学学报
大连理工大学 中国力学学会
计算力学学报

大连理工大学 中国力学学会

钟万勰

双月刊

1007-4708

jslxxb@dlut.edu.cn

0411-84708744，84709559

116024

大连市甘井子区凌工路2号（大连理工大学校内）

计算力学学报/Journal Chinese Journal of Computational MechanicsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是经国家科技部批准、由教育部主管、中国力学学会和大连理工大学联合主办的专业学术性期刊，1984年2月创刊，公开发行，2003年起由季刊改为双月刊。它是在我国计算力学这门新学科有了相当发展的情况下由中国科学院资深院士、国际计算力学协会发起人之一、前中国力学学会理事长钱令希教授主持创办的，编委会由全国计算力学界的专家组成，钱令希教授任主编。1997年更名为《计算力学学报》，中国科学院院士、国际计算力学协会执行委员会委员钟万勰教授任主编。2001年, 第四届编委会组成, 新一届编委会有12名院士,并充实了一批目前活跃在国内外力学界的年轻专家、学者、学科带头人。
正式出版
收录年代

    基于概率密度演化的输电塔-线体系抗风可靠性分析

    谭淳元张文远刘章军
    409-414页
    查看更多>>摘要：以三线两塔直线段输电塔-线体系为工程对象,应用有限元数值模拟,建立了基于概率密度演化的输电塔-线体系抗风可靠性分析方法.首先,应用谱表示-降维方法模拟结构脉动风场,生成风荷载的代表性样本集合.然后,结合概率密度演化理论,分析了输电塔-线体系考虑气弹效应的随机动力反应.最后,应用等价极值思想构建了风荷载作用下输电塔-线体系失效准则,进而对输电塔-线体系的抗风可靠性进行精细化分析.本文结合谱表示-降维方法与概率密度演化理论,实现了仅用较少数量的代表性样本来精细地分析结构的抗风可靠性,为工程实践提供参考.

    输电塔-线体系脉动风场谱表示-降维方法可靠性概率密度演化

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    梯度多孔金属材料梁的屈曲和屈曲基础上的振动

    李清禄赵煊贺张靖华
    415-420页
    查看更多>>摘要：为研究梯度多孔金属材料梁的屈曲以及屈曲附近的振动特性,首先建立了随从分布压力下梯度多孔材料梁的动力学控制方程,得到了描述后屈曲的静态控制微分方程和描述屈曲前后振动响应的控制方程.通过打靶法数值求解两组强非线性方程,获得了简支-固支梯度多孔梁的屈曲临界载荷以及屈曲前后振动频率与载荷之间的关系曲线.分析了孔隙率系数和孔隙分布方式对屈曲临界载荷和屈曲前后振动频率的影响.结果表明,随着孔隙率系数e.的增加,发生屈曲时的临界载荷减小;各阶固有频率也减小.屈曲前,各阶振动频率随载荷增大而减小,屈曲后,除三阶频率外,一阶和二阶频率随载荷增大而增大.

    梯度多孔材料孔隙率随从载荷临界载荷频率

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    任意边界条件下Timoshenko梁及其修正理论的自振特性分析

    吴宗欢马乾瑛王亚波李冰冰...
    421-427页
    查看更多>>摘要：提出一种求解任意边界条件下经典Timoshenko梁以及修正Timoshenko梁自振频率和振型的新方法.利用改进的傅立叶级数消除传统傅立叶级数的边界不收敛问题,然后通过Rayleigh-Ritz法导出Timoshenko梁的拉格朗日泛函,根据Hamilton原理将原问题转化为求解矩阵广义特征值问题.通过与解析解对比,本文采用的方法具有较好的收敛性以及较高的计算精度;通过数值计算发现,经典Timoshenko梁的自振频率略高于修正的Timoshenko梁,随着振型阶数的提高,经典Timoshenko梁的计算结果逐渐偏离文献解和有限元结果,而修正的Timoshenko梁能够保持较好的一致性;对于不同边界条件下修正Timoshenko梁的计算结果均能与有限元的计算结果吻合得很好.最后运用MATLAB编程软件将程序设计为App,对于不同情形的梁只需要修改参数即可,可为实际工程提供高效便捷的计算方案和可靠理论依据.

    边界条件自振频率修正Timoshenko梁Rayleigh-Ritz法APP设计

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    带支撑广义Maxwell粘弹性阻尼耗能结构风振响应分析

    李创第杨雪峰李宇翔葛新广...
    428-436页
    查看更多>>摘要：工程中粘弹性阻尼器的安装通过支撑与结构进行连接,但在安装粘弹性阻尼器的耗能结构随机响应分析中,为了简化计算过程,将支撑的刚度看作无穷大或者忽略支撑刚度的影响.实际上,对支撑刚度的影响加以考虑更能符合工程实际.针对考虑支撑刚度影响的粘弹性阻尼耗能结构风振响应分析过程复杂的问题,提出了一种求解考虑支撑影响的广义Maxwell粘弹性阻尼耗能结构基于Davenport谱风振响应的简明解析解法.在广义Maxwell粘弹性阻尼器微分型本构模型基础上,给出 了考虑支撑刚度的粘弹性阻尼器等效本构关系.将粘弹性阻尼器等效本构关系与结构运动方程联立,采用复模态法将其解耦,获得结构风振响应的统一表达式.将耗能结构在Davenport风速谱下的系列响应功率谱密度函数分解为频域响应函数与Davenport功率谱密度函数的乘积形式,基于随机振动理论中谱矩的定义,对响应功率谱密度函数积分后获得无积分项的系列响应谱矩表达式.在算例中通过与虚拟激励法计算结果对比,验证了所提解法的准确性,并分析了支撑刚度在耗能系统中的影响.

    支撑广义Maxwell模型粘弹性阻尼器Davenport风速谱风振响应谱矩

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    高效耗能黏弹性阻尼框架结构减震性能研究

    张敏舒磊兴
    437-444,505页
    查看更多>>摘要：提出了高效耗能黏弹性阻尼器,研究了该阻尼器对框架结构的减震机理.首先给出了高效耗能黏弹性阻尼器的结构构造,推导了小震、大震与巨震作用下的阻尼放大系数计算公式,由此分析了该放大系数的变化规律.此外,还推导了设置高效耗能黏弹性阻尼框架结构的等效阻尼比.分析表明,框架结构设置高效耗能黏弹性阻尼器在阻尼等效前后顶部位移反应时程曲线相差不超过10％.

    框架阻尼高效减震黏弹性等效放大

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    颗粒材料柱体崩塌物质点法数值模拟

    吴凤元秦鹏飞李鑫超赵子豪...
    445-451页
    查看更多>>摘要：为了研究颗粒材料崩塌的运动规律和堆积特性,采用物质点法对颗粒材料柱体崩塌试验进行数值模拟,并将模拟结果与试验结果进行对比验证.对颗粒材料柱体崩塌过程中颗粒的流动特性(滑动距离、堆积高度、速度、能量和动能通量的演化)进行了分析.进一步探究了颗粒材料柱体高宽比对颗粒流动能通量的影响,从而反应颗粒材料柱体崩塌过程中颗粒流的破坏能力.颗粒材料柱体高宽比越大,颗粒材料柱体外侧边缘颗粒速度越大,其溃散的程度更加强烈,并且滑动距离和动能均在增大.对于动能通量的分布,水平方向越靠近初始颗粒材料柱体,动能通量越大.

    颗粒柱体崩塌过程物质点法数值模拟

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    土体颗粒物流动物质点法模拟的弹塑性和非牛顿流体本构模型比较研究

    王晶磊孙政杨宇杰周晓敏...
    452-457页
    查看更多>>摘要：土体颗粒物流动是一种典型的大变形破坏,具有非牛顿流体的流动特征.准确模拟土体颗粒物的流动及冲击过程,对滑坡和泥石流等地质灾害的防治具有重要意义.物质点法是一种无网格粒子类方法,已在各类大变形问题中得到了广泛应用.以往土体颗粒物流动的模拟,通常采用弹塑性本构模型,但缺乏对非牛顿本构模型的模拟分析.本文引入非牛顿本构模型的模拟分析,旨在为土体颗粒物流动模拟提供一种新的方法与思路.非牛顿本构模型的模拟分析是将非牛顿广义Cross模型引入三维物质点法,通过人工阻尼力模拟颗粒间的摩擦力,对土体颗粒物的坍塌、沿斜面滑动以及冲击障碍物等问题进行了动态模拟,研究了其运动全过程,并与弹塑性本构模型的模拟结果进行了对比验证.结果表明,基于非牛顿流体本构模型的物质点法可以较好地模拟土体颗粒物加速、减速到再次稳定的流动全过程及其对障碍物的冲击效应.

    物质点法非牛顿流体非牛顿流体模型颗粒物流动弹塑性模型

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    基于有限差分-谱方法的分数阶Burgers流体的非稳态驻点流动

    白羽王欣张艳刘春燕...
    458-466页
    查看更多>>摘要：研究了分数阶Burgers流体通过拉伸平板的非稳态驻点流动问题.将分数阶导数引入Burgers流体模型可以更好地模拟流动过程,但也增加了模型的复杂性和求解难度.首次运用有限差分-谱方法求解分数阶Burgers流体模型,离散格式构造简单有效.采用谱方法对控制方程中的空间项进行离散,利用有限差分方法分别结合L-1和L-2算法离散控制方程中的时间项,给出了两种离散格式,并且通过构造数值算例证明了离散格式的收敛性.结果表明,在靠近平板处,速度随着分数阶导数的增加而减小,而无穷远处的流体速度呈现出相反的趋势,体现了分数阶导数的记忆特性.此外,雷诺数越小,流体的粘度越大,导致流体速度越大.由于松弛时间参数的松弛特性,靠近平板处松弛时间参数对速度分布有抑制作用,远离平板处松弛时间促进流体流动.

    非稳态驻点流分数阶Burgers流体L-2算法有限差分-谱方法

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    一种基于莫顿码及镜像编码的平衡八叉树模型

    袁瑶徐骏顾剑锋
    467-473页
    查看更多>>摘要：在接触分析和动画模拟等网格规模庞大、需要实时更新的应用场景下,普遍采用莫顿码实现包围盒层次树结构的快速重构.但现有的层次树由于结构平衡性差,普遍存在搜索效率不稳定的问题,为此本文在莫顿码法的基础上提出了一种兼顾构建与搜索效率的平衡八叉树模型BOT树(Balanced Octree).设计了镜像编码来保证树的上层节点均有8个分支,且同层树节点所含三角面数之差不超过1.实际算例表明,BOT树与现有模型OIOT树在CUDA并行框架下对比,构建加速比最高可达1.29×,且网格规模越大,BOT树构建效率的优势越明显.同时,与OIOT树相比BOT树的筛除率更高,在凸体接触和边缘接触算例中加速比分别达到1.13×和1.06×.

    层次包围盒树平衡八叉树cuda并行框架莫顿码

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    全螺栓装配式钢框架外挂轻质墙板有限元分析

    樊敏郭宏超李慎王振山...
    474-482页
    查看更多>>摘要：基于一体化轻质保温装饰墙板全螺栓装配式钢框架的抗震性能试验研究,本文采用商业有限元软件ABAQUS对结构进行了精细化非线性有限元分析.研究了结构的滞回性能、结构能力、应力分布以及失效模式等,提出了在柱脚和龙骨间设置加劲肋的改进设计方案,并对诸如顶底L型件水平板和竖向板螺栓数量、加劲肋形式、结构高跨比以及轴压比等关键设计参数进行了拓展分析.结果表明,采用本文有限元建模方法能够精准地模拟试验的滞回性能,极限承载力与试验最大差值为8.86％,模型失效模式及应力分布与试验现象高度吻合;柱脚和龙骨间加劲肋使柱脚内外翼缘协同变形,减小翼缘局部屈曲,避免龙骨连接处焊缝的应力集中,显著提升了结构承载力;通过优化顶底L型件的螺栓数量和加劲肋形式等设计参数,可进一步提升结构能力;实际工程中应合理控制结构高跨比和轴压比,以满足抗震设防要求.

    钢框架全螺栓装配轻质墙板滞回性能有限元分析

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