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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。
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收录年代

    基于比拟杆法的变截面连续箱梁剪力滞效应分析

    冀伟石旭辉罗子钧罗奎...
    1053-1059页
    查看更多>>摘要：针对现有的剪力滞效应分析方法难以适用于变截面连续箱梁的问题,本文基于比拟杆法提出了一种变截面混凝土连续箱梁剪力滞效应分析方法.首先,利用比拟杆法建立了变截面连续箱梁剪力滞效应的控制微分方程;其次,利用有限元分析结果和试验实测结果对本文理论的正确性和适用性进行了验证,并分析了不同单元类型对剪力滞效应分析的影响;最后,对3跨混凝土连续箱梁悬臂施工过程中的剪力滞效应进行了分析.研究表明,3跨变截面连续梁上翼缘板的剪力滞效应中支座处最明显,中跨跨中处剪力滞效应次之,中支座和中跨跨中之间区域的剪力滞效应可忽略不计.在3跨连续梁的整个悬臂施工过程中,0号块上下翼缘板的剪力滞效应逐渐减小;成桥后,0号块上下翼缘板的剪力滞效应增大.在3跨连续梁的整个悬臂施工过程中,1号块上下翼缘板的正剪力滞效应逐渐减小;1号块上下翼缘板的剪力滞效应减小.研究结论可为变截面连续梁的剪力滞效应分析计算提供参考依据.

    桥梁工程剪力滞效应比拟杆法变截面连续箱梁悬臂施工

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    双排栓钉木-砼组合梁力学性能分析

    刘一凡王鹏王永慧史世伦...
    1060-1065页
    查看更多>>摘要：为研究双排栓钉组合梁与单排栓钉组合梁界面滑移的关系,基于单排栓钉胶合木-混凝土理论,通过改变单排栓钉组合梁界面上栓钉滑移本构关系,建立了双排以及多排栓钉组合梁界面滑移微分方程,求解了双排栓钉组合梁在工程中常见的3种荷载作用下的解析解,并类比了三排以及多排栓钉组合梁的界面滑移微分方程,提出了双排栓钉组合梁抗弯刚度的计算方法.发现尽管木材是正交各向异性材料,但是根据组合梁界面滑移的应变关系和胡克定律可知,界面上的滑移应与受力方向一致的弹性模量有关.单排与双排栓钉微分方程的主要区别是双排特征系数是单排特征系数的2倍.即当双排栓钉刚度为K时等价于单排栓钉的2K,因此抗弯刚度可等价成单排栓钉刚度为2K时进行计算.双排栓钉组合梁的滑移理论公式和抗弯刚度计算方法分别与Ansys数值模拟的结果一致,证明了本方法分析双排栓钉组合梁界面滑移和抗弯刚度的可靠性和实用性.

    双排栓钉胶合木—砼组合梁界面滑移抗弯刚度Ansys有限元分析

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    近似考虑剪切变形影响时薄壁箱梁畸变效应分析

    龙均翊张元海周福成
    1066-1071页
    查看更多>>摘要：为了研究剪切变形对薄壁箱梁畸变效应的影响,对传统能量变分法分析薄壁箱梁畸变效应时的畸变横向框架应变能计算考虑剪力影响,利用最小势能原理建立考虑剪切变形影响的畸变控制微分方程,并以克雷洛夫函数表达均布畸变矩荷载作用下的初参数解.结合简支箱梁数值算例,分析剪切变形对畸变翘曲应力和畸变横向弯矩的影响程度,并通过有限元软件ANSYS进行验证.结果表明,按本文方法计算的畸变翘曲应力比忽略剪切变形时更接近ANSYS壳单元数值解;考虑剪切变形影响后,畸变翘曲正应力的增大不超过1.85％,畸变横向弯矩的增大不超过2.35％;薄壁箱梁的高跨比对畸变翘曲应力的影响较为显著.

    薄壁箱梁畸变效应能量变分法剪切变形初参数解

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    分布式电推进飞机复材机翼气动弹性分析及剪裁方法研究

    孙录斌杨佑绪张兴翠吴逸飞...
    1072-1080页
    查看更多>>摘要：分布式电推进飞机通常采用大展弦比复合材料机翼,但随着动力数量的增加,螺旋桨滑流效应对机翼的气动干扰使大展弦比机翼的变形进一步加剧,难以使用刚体机翼精确评估柔性机翼的气动性能.为高保真计算DEP飞机机翼的气动性能参数,基于CFD/CSD双向流固耦合和螺旋桨滑流效应,分别对X-57单机翼、翼尖螺旋桨/机翼耦合(巡航状态)、分布式螺旋桨/机翼耦合(高升力状态)进行静气动弹性计算,在不同攻角下,分析柔性机翼静气弹变形对气动性能的影响.最后引入嵌套遗传算法的BP神经网络代理模型,对机翼蒙皮铺层角进行优化.研究结果表明,螺旋桨滑流增加了机翼上下表面压力差从而增大机翼的升力系数,且在低马赫数大攻角下升力系数增量更为明显;柔性机翼的气动性能与刚体机翼有较大差异,螺旋桨滑流使刚体机翼升力系数最大提高了38.72％,使柔性机翼升力系数提高了 23.51％;复合材料铺层角度对机翼升阻比有显著影响,可通过优化铺层角提升机翼纵向刚度特性提高机翼升阻比.为一般螺旋桨飞机柔性机翼的气动性能评估及气动弹性剪裁提供了一种兼顾时效性与准确性的计算方法.

    分布式电推进螺旋桨滑流双向流固耦合气动弹性剪裁遗传算法BP神经网络代理模型

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    多液滴撞击自由液面复杂流动的δ-SPH模拟

    郑春耀周媛张林
    1081-1086,1129页
    查看更多>>摘要：基于δ-SPH法对多液滴撞击自由液面进行了模拟与分析.首先,通过添加密度耗散项和人工粘性项,消除压力场的虚假振荡,保证数值格式的稳定性;然后,对单液滴撞击自由液面进行模拟,通过与文献结果比较验证方法的可靠性;最后,对双液滴垂直/水平分布、四液滴菱形分布撞击自由液面进行模拟,分析液滴垂直/水平距离等对撞击结构的影响.结果表明,δ-SPH法能准确捕捉多液滴撞击自由液面时出现的液体飞溅、液体大幅晃动和不连续液面等强非线性现象,还能获得光滑的压力分布.

    无网格法δ-SPH液滴撞击自由液面复杂流动

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    密度基两相流求解方法的显式大时间步格式研究

    黄懿于海东尤天庆
    1087-1096页
    查看更多>>摘要：两相流的六方程模型是双曲非守恒型系统,并具有非平衡源项.基于密度的方程求解方法则包含了齐次的双曲型方程求解以及非平衡源项的松弛过程.在齐次方程的求解中,Godunov型格式下的时间步长受到CFL数小于1的限制,计算效率不高.显式大时间步(LTS)格式是双曲守恒型方程的求解中突破CFL数限制的重要方法之一.在线性波的假设下,本文将通量差分裂(FDS)形式的LTS格式推广到了非守恒型的两相流六方程模型的求解中,提出了基于HLLC型Riemann求解器的LTS格式(LTS-HLLC).研究表明,在两相明显分离的区域,LTS-HLLC格式下增大CFL数可以减小数值粘性,提升了对激波等间断的分辨率也更易产生振荡,这与双曲守恒型方程中LTS格式的效果相同.但是在两相混合的区域,增大CFL数会加大松弛过程的耗散,使得对间断的分辨率反而降低.采用LTS-HLLC格式提高CFL数可以有效降低计算消耗的CPU时间,提高计算效率.

    两相流显式大时间步格式非守恒型方程松弛方法叠波法

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    功能梯度石墨烯片增强复合材料梁的热后屈曲

    吕颖张静李联和
    1097-1102页
    查看更多>>摘要：研究了固支边界条件下,非线性弹性基础上功能梯度石墨烯片增强复合材料GPLRC(graphene platelets reinforced composite)梁在轴向力和温度场共同作用下的热后屈曲问题.基于Hamilton原理,采用一阶剪切变形梁理论和冯卡门非线性应变位移关系,建立了梁的非线性控制方程,并将3个方程简化为2个关于挠度和转角的非线性方程,利用二次摄动技术化为一系列的摄动方程,逐阶求出渐进解,得到两端固支边界条件下热后屈曲温度的表达式.通过参数分析,探究了石墨烯片GPLs(graphene platelets)的分布模式、几何形状、重量分数,以及弹性基础刚度参数、轴向力对热后屈曲温度的影响.计算结果表明,轴向拉力增大、弹性基础刚度增大、在靠近顶部和底部的位置添加更多的GPL都会提高热后屈曲的性能;非线性Winkler弹性基础会改变热后屈曲平衡路径.

    热后屈曲二次摄动法石墨烯片功能梯度材料

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    超定法计算多复合材料切口尖端热流奇异场

    姚善龙赵光鹏张建张志梅...
    1103-1109页
    查看更多>>摘要：建立一种分析多复合材料平面切口尖端热流密度奇异性的有效方法,再将奇性特征分析结果与有限元法相结合,确定多复合材料切口尖端热学奇异物理场.首先,基于切口尖端物理场的Williams级数展开式,推导多复合材料切口的热传导奇性特征方程,数值求解此特征方程后获得切口尖端物理场渐近展开式的奇性指数、特征角函数及其各阶导数.其次,利用稀疏有限元网格初步计算切口尖端附近的温变场,将有限元计算结果与奇性特征分析结果相结合,构建超定方程组,计算切口尖端邻域的物理场渐近展开式的幅值系数,进而确定切口尖端邻域的温变场和奇异热流密度.本文方法基于稀疏网格有限元计算结果,获得多复合材料切口尖端较高精度的奇异物理场,摆脱常规有限元法在计算切口尖端奇异场时对稠密网格的依赖,提高计算效率.

    切口多复合材料奇异热流密度超定方程

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    三维裂纹扩展的自适应虚拟节点法

    冯泽洋段庆林陈嵩涛
    1110-1115页
    查看更多>>摘要：在有限元方法的框架下针对三维裂纹扩展问题发展了 自适应虚拟节点法.该方法采用无需裂尖加强函数(和相应的额外自由度)的虚拟节点技术描述裂纹处的间断,并采用单元局部水平集方法对三维裂纹面进行几何描述和追踪.为加速计算,提出了随裂纹面扩展的 自适应网格加密方法.局部细化网格产生的悬空节点由简便的约束近似技术处理,无需引入额外自由度或特殊单元.发展的自适应虚拟节点法便于数值实现,具有与标准有限元方法相当的鲁棒性.数值结果表明,该方法可有效模拟三维裂纹扩展过程,且能方便地应用于复杂工程结构的多裂纹扩展问题.

    裂纹扩展自适应网格加密虚拟节点法扩展有限元法三维裂纹

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    基于CR法的覆冰四分裂导线诱发脱冰算法研究

    鲁佳帛王家林吕中宾黄瞻...
    1116-1123页
    查看更多>>摘要：为了更真实快速地模拟覆冰分裂导线的诱发脱冰过程,本文基于Co-rotational理论法开发了梁单元有限元计算程序,从而快速准确地模拟间隔棒的大位移几何非线性问题;将梁单元退化为杆单元,该单元可以快速准确地计算覆冰导线空间大范围的运动,通过算例验证了方法的可靠性;最后定义了覆冰脱落加速度判定准则,建立了覆冰四分裂导线的诱发脱冰有限元模型.针对该有限元模型研究了不同子导线在不同覆冰厚度、初始脱冰位置和临界加速度时各子导线的脱冰跳跃高度及变化规律.结果表明,不同子导线初始脱冰产生的诱发脱冰效应会产生不同的冰跳效应,接近非诱发脱冰模式的1.25倍;下子导线引起的诱发效应远大于上子导线;覆冰厚度越厚,初始脱冰位置越靠近中点,临界加速度越小,引起的诱发效应越大.本文模拟结果可为重冰区输电线路设计提供参考,本文提出的模拟方法可为分裂导线脱冰、除冰的仿真提供一种新的研究思路.

    四分裂导线诱发脱冰子导线动力响应

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