一、FINITE ELEMENT DISPLACEMENT PERTURBATION METHOD FOR GEOMETRIC NONLINEAR BEHAVIORS OF SHELLS OF REVOLUTION OVERALL BENDING IN A MERIDIONAL PLANE AND APPLICATION TO BELLOWS (Ⅰ)（论文文献综述）
Abdullah Zafar[1]（2021）在《EAST与CFETR中大量气体注入的MHD模拟研究》文中研究表明随着工业化和城市化的快速发展,能源被视为现代发展的重要基础.其需求也在不断增加。根据《全球能源概览》,可再生能源将是改善能源供应系统和能源结构的关键。核聚变能是其中一种很有前景的选择,可提供可持续的清洁能源以满足社会发展快速增长的需求,同时对环境的影响很小。托卡马克被认为是实现受控核聚变的最有潜力的装置,但诸如磁流体动力学（MHD）不稳定性和某些人工操作失误等因素可能会导致托卡马克装置放电中断触发破裂。在托卡马克放电中断发生破裂期间,等离子体的热能将被释放到面向等离子体组件（PFC）上,产生大量的热负荷。同时,等离子体在真空壁中感应出强烈的电磁应力会严重破坏内部构件。除此之外,等离子体破裂还会产生大量高能逃逸电子。由于影响面积小,时间尺度快,并且深入渗透到大部分机器组件中,所以逃逸电子（RE）被认为是托卡马克高风险的来源,并且是未来托卡马克装置运行中存在的重要安全隐患。因此,了解逃逸电子的生成、抑制和耗散的机制至关重要。在建造诸如中国聚变工程测试反应堆（CFETR）和国际热核实验反应堆（ITER）之类的大型设备时,我们应该制定具体策略,以最大程度地减少发生等离子体发生大破裂的可能性。如果无法完全避免等离子体破裂,我们必须采取措施减缓破裂的影响,最大程度地减少破裂造成的损害。大量气体注入（MGI）是在破裂之前将大量稀有气体人为注入到等离子体中,通过辐射、电离和复合等物理过程极大地降低装置壁上所受到的热负荷和电磁力。在预热淬灭阶段,边缘处注入的杂质和等离子体混合会降低等离子体温度。在热淬灭阶段,杂质沿环向磁通传输,因此导致辐射的环向扩散。在某些条件下,由MGI触发的不稳定性会在芯部等离子体与外边缘的杂质之间产生巨大的热对流。最后,这将导致整个空间中的热辐射增加,并且注入的大量气体杂质将在径向产生对流,以缓解等离子体破裂。在托卡马克破裂中.等离子体电流转换为逃逸电流。阻止这种转换的一种方法是由磁流体模式而产生的随机磁场,大部分初级电子会在这种随机磁场中损耗。在MGI触发的等离子体破裂过程中激发的磁扰动可以改变磁拓扑结构。更加随机的磁拓扑有助于电淬灭阶段的逃逸电子损耗,并且可以通过显着减少雪崩产生的二次逃逸电子来抑制逃逸电流平稳期。本文通过NIMROD对EAST与CFETR上由MGI触发的快速破裂进行了研究。在EAST中,通过模拟研究了氦气注入量对诱发破裂的影响。模拟结果表明,对于不同数量的杂质注入,会发生两种不同的等离子冷却现象（完全冷却和部分冷却）。高于临界水平的杂质注入能够引起完全的芯部温度坍塌。低于临界水平的杂质注入,在完全热猝灭（TQ）之前会发生一系列多次小破裂。在CFETR中使用高Z气体（Neon）进行典型的MGI模拟,并在某些方面将其结果与EAST进行了比较。在本文的第二部分,使用NIMROD模拟研究在EAST和CFETR上大量气体注入引起的破裂过程中逃逸电子（RE）的损失机理。模拟结果表明,注入气体起初降低了等离子体的边缘温度并增强了等离子体的电阻率,因此使电流分布收缩,从而使MHD模式不稳定,并导致随机磁场的产生。内部磁面结构保持完整,直到芯部温度完全坍塌为止。热猝灭（TQ）的开始具有以下特征:由n=1主导模式饱和而发生的热能显着下降。在热猝灭阶段,由于随机磁场大部分初级逃逸电子损失,这一过程在EAST模拟中分三步。首先,由于边缘区域的随机磁场,一小部分的逃逸电子损失掉了,随后持续进行的欧姆加热导致了等离子体的恢复阶段,此时不发生逃逸电子损失。最后,由于磁场的完全随机化,几乎所有剩余的逃逸电子都将损失。结果表明,与没有欧姆加热的情况相比,在较低的氦气注入量下热能的完全塌缩需要更长的时间。这些结果表明,磁场的随机化可能是逃逸电子损失的原因,氦气注入量和欧姆加热可能会显着改变逃逸电子的损失时间。在EAST模拟结果中,超过90%的逃逸电子会损失,而在CFETR的模拟结果中,即使磁场到达完全随机化之后,也仅损失了很小一部分（20-25%）的逃逸电子。两个设备（具有不同尺寸）的比较表明,随着设备尺寸的增加,逃逸电子约束性能也随之增加。
冉春江[2]（2020）在《拉压不同模量正/反问题及区间不确定性问题数值求解方法研究》文中认为实际工程中许多材料都表现出拉压不同模量的性质,若仍采用经典的同模量弹性理论对这类材料进行力学分析,往往会产生很大的误差,因而必须采用拉压不同模量理论对相关问题进行求解。拉压不同模量材料非线性的本构关系使得拉压不同模量问题通常难以解析求解,发展行之有效的数值求解方法十分必要。目前确定性拉压不同模量正问题的非线性有限元方法的研究尚不充分,特别是由转轴变换形成的应力-应变矩阵对非线性计算的影响分析,而拉压不同模量反问题和不确定性问题的研究还比较少,基于灵敏度分析的拉压不同模量反问题的数值求解方法面临刚度矩阵不可微时导数计算的困难;而与文中涉及的区间不确定性问题相关的区间有限元求解方法,当参数区间较大时存在求解效率较低的问题。针对以上问题,本文开展了以下几个方面的研究工作。一、对整体坐标系下拉压不同模量应力-应变关系进行了深入分析,发现仅由应力/应变主坐标与整体坐标的转轴变换所形成的应力-应变矩阵具有奇异性,指出导致奇异性的原因是在转轴变换过程中忽略了主应变与主应力同轴这一拉压不同模量理论的基本要求,进而基于同轴条件,给出确定二维/三维拉压不同模量问题剪切模量的方法,并将其作为在应力/应变转轴变换中对同轴条件的补充。通过以上对整体坐标系下应力-应变关系的修正,提出了新的拉压不同模量问题的有限元求解模型,克服了应力-应变矩阵奇异性引起的有限元计算的收敛性困难。二、利用光滑函数建立了一个基于灵敏度分析的求解二维/三维拉压不同模量问题的数值模型。基于凝聚函数法,提出了一个可有效逼近拉压不同模量双线性应力-应变关系的光滑化本构模型,以克服其不光滑性导致的灵敏度计算困难,由此推导了二维/三维拉压不同模量有限元方程的切线刚度阵,提出了基于Newton-Raphson算法的求解拉压不同模量问题的数值方法,为不可微拉压不同模量问题的灵敏度分析以及基于灵敏度分析的相关非线性计算提供了 一个新途径。三、提出了一个基于两级灵敏度分析的拉压不同模量本构参数反演的数值方法。从光滑化的拉压不同模量本构模型出发,推导了二维/三维拉压不同模量本构参数反演相关的灵敏度计算公式,采用梯度类优化算法,建立了二维/三维拉压不同模量问题本构参数反演的数值计算模型,同时在反演过程中采用本文提出的基于灵敏度分析高效算法求解相关正问题,可从整体上提高拉压不同模量反问题的求解效率。四、基于位移的灵敏度分析,利用Taylor级数展开、区间运算、优化算法等技术,提出了全尺度拉压不同模量区间问题的数值求解方法。在本文改进的拉压不同模量有限元模型基础上,通过应变/应力状态相关的非线性分析,推导了位移对拉压不同模量本构参数的一阶、二阶导数,以及位移的一阶、二阶Taylor展开表达;结合区间算法,提出了适于参数区间较小的拉压不同模量区间问题的数值求解方法;利用位移的一阶导数和全局搜索算法,提出了基于优化的求解拉压不同模量区间问题的方法,该方法可提供严格的位移区间估计,但计算量大;此外,进一步利用二阶Taylor展开提出了两种简化计算方法,以减少基于优化的位移区间估计过程中的计算开销。五、针对不确定性参数区间较大时区间有限元分析求解效率低的问题,提出了一个基于正交多项式展开的区间有限元分析方法。采用正交多项式逼近有限元解与不确定参数之间的函数关系,并将其作为有限元解的高精度代理模型,以降低在整个区间分析过程中反复进行确定性有限元计算带来的计算开销,采用优化算法进行区间分析估计,以消除区间扩张的问题,保证区间估计的准确性;针对拉压不同模量区间问题,提出了一种迭代算法,可有效处理正交多项式展开中的非线性;为进一步验证所提方法的适用性及扩展性,本文还将其应用于考虑材料参数、边界条件和热源参数不确定性的对流-扩散传热区间和模糊问题的求解。本文通过数值算例对以上所提算法的计算精度和计算效率进行了验证,并讨论了各相关因素的影响。本文的研究工作为拉压模量不同模量正/反问题、拉压不同模量区间不确定性问题的求解提供了新的、行之有效的数值方法,进一步丰富了拉压不同模量问题的研究内容,经过进一步完善和改进,有望应用于实际工程问题。
Bishnu Gupt Gautam[3]（2020）在《快速施工钢-混组合小箱梁开裂及滑移分析和试验研究》文中研究指明钢-混凝土组合梁是公路桥梁施工过程中经常采用的最具效率的形式之一。随着城市化快速发展和交通需求不断提高,城市拥堵的问题日益突出,钢-混凝土组合梁广泛应用于改进城市交通基础设施和拓展城市快速路路网中。在交通繁忙的地区建造,更换和维修桥梁的过程中,传统的钢-混凝土组合梁施工方法需要经历安装支架、架设模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土和养护等工序,这些现场施工活动会耗费大量时间,并导致交通拥堵,进而削弱交通路网的效率和安全性。同时,由于受到施工场地和气候条件的影响,现场施工的构件容易出现质量问题,并可能影响结构的耐久性。快速桥梁施工技术（ABC）是一种很有前景的施工方式,它能够减少现场施工对交通影响,提高构件质量和耐久性,并最大程度上缩短施工周期。钢-混凝土组合梁主要是由钢梁和带有剪力连接件的混凝土桥面板的组合而成,被广泛地应用在ABC施工技术中。组合梁的混凝土桥面板预留有与钢梁栓钉连接的连接孔,并通过后浇预留孔混凝土,实现钢梁与混凝土两种材料的抗剪连接及共同受力。但是,由于采用剪力连接件,随着荷载的增加,组合梁的滑移和挠度等附加问题也随之产生,其会影响钢梁与混凝土各自的性能。基于此,本文针对采用ABC施工技术的简支及连续钢-混组合梁结构,进行了相关的试验研究和数值模拟分析。主要工作和一些有价值的结论如下:（1）提出和讨论了中小跨径桥梁采用高性能钢-混凝土组合小箱梁桥的优势及快速施工的关键技术问题。在传统施工中,钢-混凝土组合梁的混凝土标号一般在C50以下,且采用均匀分布的栓钉、工字型钢梁,其施工存在现场耗时及混凝土质量难以保证等问题,同时抗扭刚度相对较低;而采用快速施工的高性能钢-混组合小箱梁桥,桥面板采用C60及以上的高性能混凝土,其具有较高的抗拉压力学强度和耐久性,钢梁采用U型,其与桥面板组合形成闭合箱梁具有较大的抗扭刚度及荷载分布特性。（2）为了模拟高性能钢-混凝土组合小箱梁的快速施工过程,设计制作了 3片4.2m跨径的简支高性能钢-混组合小箱梁模型和2片6.3m跨径的连续高性能钢-混组合小箱梁模型梁。在试验研究的基础上,得出了不同栓钉间距、栓钉数量和焊接栓钉几何尺寸对组合梁力学性能的影响。（3）在ABAQUS软件中建立了简支梁和连续梁的数值模型。其主要目的是通过模型梁建立一种方便可靠的有限元分析方法,用以预测快速施工简支和连续钢混组合梁的荷载挠度曲线、极限承载力及剪力连接件的影响。本文给出了钢-混凝土组合小箱梁有限元分析模型的建立过程,详细讨论了其中的一些关键问题及理论方法,并用相应的试验研究进行了验证。（4）根据两跨连续小箱梁在梁跨中荷载作用下梁的挠度及其负弯矩区域的混凝土开裂宽度的试验测试数据,提出了 一个半经验预测该类高性能钢-混组合小箱梁负弯矩区域混凝土开裂宽度的模型。其可根据不同荷载值,预测结构在荷载作用下的最大裂缝宽度。结果表明,当载荷超过80kN时,裂纹萌生于中间负弯矩区。基于本文提出的估算公式预测不同荷载工况下箱梁的裂缝宽度与有关文献试验的结果进行了比较,数值模型与实验结果吻合较好。（5）本文还研究了快速施工简支箱梁和连续箱梁中群钉的性能行为。针对采用不同的群钉参数组,进行了三组简支高性能钢-混组合小箱梁和两组两跨连续高性能钢-混组合小箱梁在荷载作用下的各加载值的粘结滑移观测试验,记录了不同荷载加载过程中各梁的滑移,在此基础上,分别提出了估算简支高性能钢-混组合小箱梁和两跨连续高性能钢-混组合小箱梁荷载栓钉滑移的的简化计算公式。结果表明,试验梁的滑移值与剪力连接程度成反比。简支预制梁-3（SPB3）的滑移量是简支预制梁-1（SPB1）的1.247倍,是简支预制梁-2（SPB2）的2.023倍。实验连续梁-1（ECB1）的滑移值是实验连续梁-2（ECB2）的1.952倍。剪切连接程度越高,最大滑移值越小。
杜洋坤[4]（2020）在《软组织体生长理论的修正扩展及其在生物健康监测中的应用》文中进行了进一步梳理生长和溶胀是普遍存在于生物组织和部分软聚合物中的复杂的物理化学反应,往往表现为外在的体积变化和表面失稳演化以及内在的残余应力的积聚。更好地了解其实质或机理不仅能够有助于理解生物组织的生长发育,病变,衰老和死亡,同时可以辅助我们设计相关的工业应用,例如水凝胶的模态自组装和4D仿生打印等。经典体生长模型通过利用乘法分解方法,实现了模拟生长过程中的体积变化和残余应力的积聚现象。其核心在于将总的生长变形分解为了相互独立的与自由生长相对应的生长变形和确保组织连续和完整的弹性变形。残余应力产生于弹性变形阶段,用以平衡由自由生长和弹性变形所产生的不兼容变形。然而,其局限于初始构型的应力自由假设,无法实现模拟起始于残余应力状态的生长过程。同时,相关的实验也表明了残余应力状态是更普遍且广泛存在的状态,且很难通过有限的处理手段将其完全释放。因此很有必要修正现有的体生长模型。参考残余应力理论,我们对体生长模型进行了修正,初始参考构型被修正为了具有任意残余应力状态。进一步,通过并引入与初始残余应力状态相对应的虚拟的应力自由状态和利用乘法分解方法,我们将总的生长变形分解为初始弹性变形、生长变形和弹性变形三个过程。利用这种修正的乘法分解,我们实现了模拟起始于任意残余应力状态的生长过程。在本文的第二章,我们建立了此修正的乘法分解生长模型的基本理论框架,并示例了修正的生长模型能够模拟任意残余应力的组织的生长问题。在第三章中,利用修正的生长模型,我们分析了含有初始残余应力的层状动脉血管的生长以及其形貌演变过程。提出了利用初始残余调控生长和形态变化的手段。在本文第四章,我们设计了水凝胶溶胀的对照组实验进一步论证了初始残余应力对组织生长及继发的形貌形成和发展的影响。同时,我们也提出了通过预设初试应力的方式来获取组织生长后的目标模态的实施策略。另一方面,许多实验也表明了生物组织以及部分水凝胶同时具有力电耦合效应,且这些力电耦合效应显示出了能够影响组织的生长、细胞迁移和形貌演化的作用。为了能够反映力电耦合的影响,我们将体生长模型扩展到了电弹性材料中。扩展模型的核心仍旧保留对总体生长变形的乘法分解,生长和电场变量被包含在了弹性变形中。具体在本文的第七章,基于这种扩展的体生长模型,我们提出了可以用外部的力电场引导组织生长和模态演化的概念。对于体生长模型的实际应用研究,在本文的第五章和第六章,我们展示了其在腹主动脉瘤和囊状动脉瘤生长和破裂风险评估上的意义。由于动脉瘤组织残余应力的大小依赖于其生长变形,且生长变形可以通过测量体积变化得到,因此我们设计了一个包封在动脉瘤外壁的介电弹性体传感器来测量动脉瘤体积变形,同时间接得到其生长因子残余应力的方法。相较于传统的临床实践中动脉瘤的破裂风险评估仅仅依赖于单一的基于统计数据的临界直径指标,我们从力学的角度提供了对动脉瘤生长的破裂风险更可靠评估的可能。总之,基于残余应力理论、非线性力电耦合理论和乘法分解方法,本文修正和扩展了体生长模型,实现了模拟两个任意残余应力状态之间的生长问题和电弹性材料的生长问题。数值算例详细展示了这些修正和扩展的体生长模型可以有效地模拟某些特定的生长情况,且可以用以研究更多可能的生长调控因子,例如初始残余应力和外部力电荷载。此外,通过动脉瘤生长破裂风险评估的例子,我们也展示了体生长模型在设计健康监测器方面的实际应用价值。因此,本论文通过对体生长模型的修正、扩展和应用的研究,进一步促进了我们对软物质体积生长、残余应力和形貌演化的理解和利用。
Gasagara Amon[5]（2020）在《Investigation on Machining Stability during Turning and Grinding Operation》文中研究表明本文以车削和磨削过程的稳定性为主要研究内容,基于对国内外车削与磨削稳定性研究现状的分析,旨在通过刀具与工件系统的动力学建模、仿真和实验的研究,深入揭示导致切削系统失稳的内在机理和主要原因,为进一步提升工件的加工质量和制造装备的稳定性提供理论参考。本文主要研究内容和结果包括:（1）提出了一种新的基于车削刀具偏转引起的再生振动模型,该模型将切削力作为影响刀具变形的主要因素,研究发现,由于刀具与工件之间相互的非线性作用,刀具偏转导致系统的复杂动力学行为,从而导致颤振。系统呈现周期、准周期和混沌运动;同时进给量和切削深度的增加会降低加工稳定性;（2）采用三维有限元法分析计算了车刀在切削载荷作用下的挠度变化,及其对车削系统稳定性的影响。实验结果表明,当切削参数较小时,切削系统处于稳定工作状态;而当车削速度和车削深度分别大于0.1mm/n和1.5mm时,系统失稳且颤振频率逐渐增大,并在周期、准周期和混沌状态之间的跃迁;（3）建立了以工件为刚性、砂轮非线性二自由度质量弹簧-阻尼振子的磨削加工的动力学模型。对磨削力的法向分量和切向分量对平面磨削过程的影响研究,发现切削深度和切削速度的变化会引起了加工过程的非线性动力学行为的改变,磨削力的法向分量比切向分量对系统稳定性影响更明显;（4）研究发现平面磨削速度为2025m/s、磨削深度为0.0050.01mm的范围内,磨削速度增加会导致磨削力、切向和法向振动幅度的增大。随着磨削深度的增加,砂轮位移呈现短周期、混沌、长周期的变化过程,且法向比切向增长更快。当磨削速度为30m/s、磨削深度为0.02mm时,磨削力和及其振幅,在法向显着减小,但在切向略有增大,系统稳定性更好。因此,在工艺条件允许时,适当增加磨削深度和砂轮法向刚度,可有效提高加工系统的稳定性。本文研究结果对车削和磨削加工过程的工艺参数优化、提高系统稳定性设计具有一定的指导意义和参考价值。
丛杰[6]（2020）在《多层级复合材料薄壁结构的扩展多尺度有限元分析方法研究》文中指出受自然界具有多层级结构特征的生物材料启发,并随着复合材料制备工艺提升和设计理念的更新,一系列兼具各种优良性能的多功能轻质复合材料及其新型结构逐步面世,在航空航天等高新技术工业中起到了重要的作用。这类新型复合材料结构在宏观尺度上通常表现为薄壁板壳结构,在微观尺度具有非均质组分材料分布与多层级微观结构特征,深刻认识不同尺度材料分布、微观结构特征对宏观性能的影响规律有助于指导新型复合材料薄壁结构的设计与应用。然而,这种结构最大与最小设计特征尺寸相差甚大,若采用基于精细模型的常规有限元方法进行分析需要耗费巨大计算资源与计算时间,甚至难以直接进行分析。尤其涉及到几何非线性分析、损伤演化以及结构优化设计等问题时,大量的迭代计算使得常规有限元方法计算量急剧增加,甚至变得不可行。针对上述问题,本文发展了一种能够准确、高效求解这类具有多层级微结构特征的复合材料超大规模数值计算问题的多尺度有限元方法。首先,提出了一种适于含微结构复合材料层合薄板线弹性分析的多尺度有限元方法。基于薄板理论与扩展多尺度有限元方法（Extended Multiscale Finite Element Method,EMsFEM）理论框架,推导了具有方向性及呈层性特点的复合材料层合板宏、微观有限元计算格式。基于Kirchhoff薄板理论中挠度与转角耦合位移模式,采用宏观节点位移分项取单位值,微观结点位移相应插值的方法,建立了解耦的非线性位移边界条件。通过引入拉、弯、剪、扭变形之间多尺度基函数耦合附加项,构造出反映复合材料层合板耦合效应的多尺度基函数。数值算例表明:本文所提出的多尺度有限元方法具有较好的适用性与计算精度,且相比于常规有限元分析方法,计算效率提高数十倍,适于具有非周期微观结构特征且变形耦合效应显着的复合材料层合薄板多尺度分析。其次,发展了复合材料薄壁结构几何非线性分析的增量/迭代型多尺度有限元方法。基于Von-Karman大挠度理论与完全拉格朗日格式,对复合材料薄壁结构几何非线性分析中的增量型应变-位移关系进行描述,推导出增量型微观有限元计算格式。提出一种考虑自由度全耦合效应的超样本技术,构造出反映复合材料薄壁结构变形特征的振荡的解耦位移边界条件。基于增量型微观有限元计算格式与振荡的解耦位移边界条件,数值构造了考虑复合材料各向异性、铺层特征和变形耦合效应影响的多尺度基函数;推导出宏观单元等效切线、割线刚度阵及载荷向量,建立了增量型宏观有限元计算格式。基于Newton-Raphson迭代方法,建立增量/迭代型多尺度有限元计算模型,开展宏观与降尺度增量/迭代计算。其中,宏观计算结果可用于构造降尺度计算边界条件,而降尺度计算结果用于宏观等效刚度矩阵及不平衡载荷向量更新。构造出增量型解耦位移边界条件,降尺度计算微观扰动位移,对宏观等效刚度矩阵与不平衡载荷向量进行修正。反复迭代直至多尺度迭代计算趋于收敛,获得宏、微观结构响应。通过两组代表性算例,验证了所发展的多尺度分析方法具有很好的计算精度与收敛性。对比了不同超样本技术对计算精度影响,结果表明:采用考虑自由度全耦合效应的超样本技术,能够获得更精确的计算结果。同时,与常规有限元方法相比,多尺度方法所需计算存储空间与计算时间显着降低。进一步,使用微观三角形与宏观矩形混合平面薄壳元,提出一种适于任意加筋构型的复合材料网格结构几何非线性问题的多尺度有限元方法。该方法在保证微观尺度物理保真度的同时,显着提高了复合材料网格结构几何非线性计算效率。针对复合材料网格结构提出两种多尺度建模策略,构造出相应的扩展型位移边界条件。在此基础上,引入虚拟自由度和附加耦合项来考虑网格结构局部增强效应及复合材料耦合效应,数值构造其相应多尺度基函数。针对不同布筋密度、高度以及加筋构型的复合材料网格结构几何非线性问题进行多尺度计算,对比了不同建模策略适用范围,并分析误差产生的原因。算例结果表明:本文发展的多尺度有限元方法具有更高的精度和适用性,与常规有限元方法相比,具有更高的计算效率。该方法在复合材料网格结构多尺度损伤分析与极限承载能力预测问题中有很大应用潜力。此外,为分析组分材料微、细观特征对复合材料宏观力学行为的影响,在已发展出的复合材料层合薄板多尺度分析方法基础上,提出一种基于板壳元-超参数壳元-三维实体元混合的多尺度有限元模型。其中,壳单元用于建立复合材料宏观模型,超参数壳元用于建立细观模型,实体元用于建立微观模型。利用超参数壳元主从自由度位移转换关系,构造了连接宏观板壳元与微观三维实体元刚度阵的多尺度基函数,实现不同尺度间单元信息的有效传递。基于混合多尺度有限元模型,分析了三组具有不同微结构特征的复合材料薄板算例,包括考虑非均质材料特征纤维增强复合材料单层薄板、层合薄板以及具有缠绕特征的复合材料薄板,结果表明所提出的多尺度有限元模型具有较高计算精度,且耗费计算时间与资源显着降低。最后,基于复合材料几何非线性问题多尺度有限元方法以及混合多尺度有限元模型,提出一种通过宏观尺度增量/迭代快速计算获得初始结构响应,多尺度迭代计算对结构响应进行修正的多尺度混合迭代分析方法。该混合迭代分析方法能够在保证精度同时,加速多尺度迭代分析历程,并进一步降低多尺度迭代计算过程中存储空间以及计算资源需求,尤其适于多层级复合材料薄壁结构大载荷、强非线性问题多尺度计算。针对具有层级加筋结构特征以及混杂纤维材料特征的复合材料结构进行多尺度混合迭代分析,讨论不同层级筋高度比以及混杂纤维构型等结构特征对计算精度影响,验证了本文方法具有良好的适用性。
Salamat Ullah[7]（2019）在《矩形板屈曲分析的积分变换解法》文中提出矩形板作为一种重要的结构单元,被实际应用于土木工程、机械工程、航空航天工程及海洋工程等领域,矩形板问题具有重要的研究意义,此类问题的求解方法也很多。随着现代工业技术的发展,分析板材的屈曲特性具有重要意义。在过去的几十年中,求解矩形板屈曲问题的解一直是工程领域的重要研究课题之一。然而,由于数学上的复杂性,很难找到此类问题的解析解。本文利用经典有限积分变换解法及广义有限积分变换解法对复杂边界条件下矩形板（Kirchhoff薄板、Reissner中厚板）的屈曲问题进行解析求解。上述解法提供了完整的理论求解模式,得到了矩形薄板、中厚板压曲问题和薄板剪切屈曲问题解的精确解,所得结果可以作为数值解/近似解的基准解。首先,本文利用经典有限积分变换解法求得不同边界条件下Kirchhoff薄板单向压曲问题的解析解。通过积分变换将薄板屈曲问题的高阶偏微分方程转化为线性代数方程组,对线性方程进行求解后利用相应的逆变换求得薄板屈曲临界荷载及屈曲模态;除此之外,本文利用该解法成功求得弹性约束边界条件下矩形薄板双向压曲问题得解析解。与半逆方法（Navier法,Levy法和叠加法）相比,经典有限积分变换方法不需要预先选取试函数,而是直接从基本控制方程出发,一步步理性推导出问题的解析解,求解过程更加简洁合理。固支边界条件下中厚板的的屈曲问题更加复杂,利用传统解法很难求解,本文利用双重经典有限积分变换解法求得四边固支（典型的非Levy型）矩形中厚板双向压曲问题的解析解。利用该解法可以将中厚板屈曲问题的控制方程（高阶偏微分方程组）优雅地简化为求解四组联立线性方程组,其中非零解的存在决定了屈曲临界载荷和相应模态。本文所得临界荷载及相应模态图与现有文献及数值结果吻合良好,验证了该方法的有效性和准确性。此外,本文首次运用广义积分变换解法分析矩形薄板的屈曲问题。以往的学者大多采用一维广义有限积分变换解法来分析热力学和流体力学问题,本文首次尝试将一维广义有限积分变换扩展到二维,并应用于求解复杂边界条件下矩形薄板压曲问题的解析解。该方法还可被应用于分析四边固支矩形薄板的剪切屈曲问题,不同于通常的压曲问题,在数学描述上,薄板剪切屈曲问题的控制方程中含有混合偏导项,加大了问题的求解难度,此类高阶偏微分方程的复杂边值问题既经典又充满挑战性。在求解过程中,根据板的边界条件选取梁振型函数作为积分核来构造广义积分变换对,然后通过对基本控制方程进行广义积分变换,利用梁函数的一些固有性质,可以将控制方程直接转化为线性代数方程组,求解过程更加简洁合理。运用本文所选用的方法分析矩形板屈曲问题不需要预先选取试函数,所得解析解精度高、收敛迅速,与使用（ABAQUS）软件的有限元结果以及现有文献结果吻合良好。本文所提供的解法简洁有效,是一种易于操作的理论解法,可以用于寻求更加复杂边界条件下矩形板屈曲问题的解析解。
蒲兴波[8]（2020）在《周期屏障隔离表面波的研究》文中研究表明环境减振问题一直备受关注。已有研究表明,合理设置多排波屏障（如填充沟或排桩）,可以取得良好的隔振减振效果。多排波屏障,在空间分布上往往呈现出一定的周期性,这种周期结构不但具有视觉上的美感,而且背后蕴藏着深刻的物理内涵。固体物理学研究表明,周期结构具有弹性波带隙（或称衰减域）特性,即带隙频率范围内的弹性波不能在周期结构中传播。受此启发,应用周期结构理论研究多排波屏障的动力特性进而合理设计波屏障,近年来已受到各国学者的高度关注。在利用周期屏障隔振减振研究方面,以往主要关注的是体波（均匀平面波）,涉及表面波的研究十分稀少,这主要源于问题本身的复杂性:表面波是一种非均匀平面波,能量主要集中在自由表面附近。然而,环境振动主要以表面波（瑞利波）的形式传播,因此,通过深入研究周期波屏障隔离表面波的物理机制、进而提出有效的周期波屏障设计方法,不仅具有重要的理论意义,而且具有重要的工程应用价值。在此背景下,本文采用周期结构的Bloch理论,针对不同地质条件下利用周期填充沟和周期排桩屏障隔离表面波的问题,进行了系统深入的理论分析、数值计算和实验研究,取得了一些有意义的成果。论文主要研究工作和结论如下:（1）首先建立了填充沟-单相土周期系统中表面波实频散关系（实能带结构）的分析模型,提出相应计算方法并求得实频散曲线,在此基础上进一步揭示了填充沟的几何参数对屏障隔振减振效果的影响。研究表明,利用工程中常见的EPS土工泡沫材料,通过合理设计几何参数,可获得能完全覆盖实测环境振动主频段的表面波带隙;数值计算结果表明,多排填充沟的隔振频率范围与本文方法所预测的衰减域范围吻合良好,进一步验证了本文给出分析模型的合理性和所得结果的正确性。这是本文第二章的主要研究内容。（2）目前关于周期屏障中表面波动力特性的研究,几乎都是从实频散角度出发。该方法固然有很多优点,但也存在明显的不足,比如无法考虑材料阻尼和无法精确给出表面波的衰减系数。因此,本文建立了更一般的分析方法,即建立了系数型微分方程法和弱形式积分方程法研究表面波复频散关系（复能带结构）。结果表明,本文给出的复频散分析方法为研究周期屏障动力特性提供了新途径,更便于阐明周期屏障中表面波衰减的物理机制。研究发现,表面波复频散关系能同时给出波矢的实部和虚部,它们分别表征表面波的传播与衰减;周期屏障中除存在表面波衰减域外,还存在伪表面波。衰减域中的表面波和伪表面波均属于凋落波,其水平位移随着传播距离的增加呈指数衰减,衰减系数与本文方法预测值完全吻合;由于多频率范围内存在凋落表面波,使得利用周期屏障进行宽频隔振减振成为了可能;周期屏障的有效埋深建议取值为2倍的周期常数,利用Bloch理论证明,该建议与以往文献中建议取1倍波长的研究结果完全等价;阻尼对频率位于衰减域范围内的激励引起的波动衰减影响较小,而对频率位于衰减域范围外的激励引起的波动衰减影响较大,换句话说,当激励频率在屏障的衰减域范围内时,屏障的周期性形成的衰减域对波的衰减起主导作用,而当激励频率在衰减域范围外时,阻尼对波的衰减起主导作用。这是本文第三、六章的主要研究内容。（3）分层土在实际工程中普遍存在,目前基于Bloch理论研究分层介质中周期屏障动力特性的成果鲜有报道,本文建立的方法可以有效分析分层土中周期排桩对表面波的减振效果,揭示排桩半径、桩间距和桩长等参数对衰减域和减振效果的影响。本文研究结果表明,分层土-排桩周期系统中不但存在针对Rayleigh波的衰减域,还存在针对Love波的衰减域。这意味着利用周期排桩,可以有效隔离这两类表面波;周期排桩的填充率是影响衰减域宽度的主要因素,填充率越大,衰减域越宽;排桩间距是影响衰减域起止频率的主要因素,间距越大,衰减域起始频率越低,但衰减域宽度也随之减小。因此,同时调控排桩间距和半径才可以获得低频宽频的表面波衰减域。这是本文第四章的主要研究内容。（4）结合Biot理论,将上述研究方法推广至饱和土中周期排桩的隔振减振特性研究,阐明了排桩构型、排桩半径、桩间距和桩长等参数对衰减域和减振效果的影响规律。由于地下水位的存在,部分实际工程中土体往往呈现出水饱和状态。然而,目前大多研究工作仍基于单相介质假设进行,考虑多相介质的工作屈指可数。本文建立的分析方法不但可以研究两相介质,还可以退化到单相介质。本文研究结果表明,在自由表面透水边界条件下,均匀饱和土-排桩周期系统中只存在一类表面波的衰减域（即Rayleigh波）;相比三角形和四边形排布,蜂窝形排布的周期排桩在不增大桩径的条件下即可获得较低频的完全衰减域,因而可以隔离全方位入射的表面波,具有很大的应用潜力。此外,本文还给出了周期波屏障的设计流程图。这是本文第五章的主要研究内容。（5）基于上述理论分析和数值计算结果,完成了周期填充沟和周期排桩屏障隔离表面波的实验研究。结果表明,无论是周期填充沟还是周期排桩,实验结果均与本文理论预测的衰减域吻合良好,证实了周期屏障隔离表面波的有效性。这是本文第六章的主要研究内容。
贺志赟[9]（2019）在《基于混合摄动-伽辽金法的随机杆系结构几何非线性分析》文中研究表明在实际工程结构的仿真分析中存在着诸多不确定性,如材料特性、元件尺寸、结构边界及荷载的不确定性。这些不确定性将对结构的荷载响应分析产生不可忽视的影响。特别是,当考虑结构的几何非线性效应时,这种影响会更大。针对参数不确定性结构的几何非线性静力响应问题,国内外学者提出了多种随机有限元求解方法,如摄动随机有限元法、谱随机有限元法等。基于摄动思想的随机有限元法是求解随机结构几何非线性问题的一种重要方法,但当结构的随机参数的变异性增大时,采用低阶摄动甚至高阶摄动得到的结构随机响应的计算精度会下降。为提高摄动法的收敛范围和求解精度,本文利用课题组提出的混合摄动-伽辽金法（Hybrid Perturbation-Galerkin Methods）来求解几何非线性随机结构的静力响应。具体内容如下:1.介绍了递推摄动有限元法。将结构的弹性模量假定为随机场,采用非正交多项式展开进行离散。非线性随机结构的位移响应、与位移相关的Green应变的非线性部分均采用含待定系数的幂多项式展开,推导了含随机变量的静力平衡方程。利用摄动法,得到了非线性随机结构静力响应的显式表达式。将递推摄动法的前四阶结果与蒙特卡洛法模拟的结果对比说明了递推摄动法的计算精度和有效性。2.介绍了混合摄动-伽辽金法。在摄动法求解得到随机结构位移响应的幂多项式的基础上,构建伽辽金试函数。通过伽辽金投影技术,对试函数系数进行求解,从而得到随机结构位移响应的显式表达式。3.采用混合摄动-伽辽金法求解几何非线性随机杆系结构的响应。将含位移项的割线弹性模量以及随机响应表示为幂多项式展开,利用高阶摄动方法确定随机结构几何非线性响应的幂多项式展开的各项系数。将随机响应的各阶摄动项假定为伽辽金试函数,运用伽辽金投影对试函数系数进行求解,从而得到随机杆系结构几何非线性响应的显式表达式。数值结果表明,当随机变量的变异系数增大时,混合摄动-伽辽金法计算所得的结构响应各阶统计矩比高阶摄动法结果更逼近蒙特卡洛模拟结果。
许杠[10]（2019）在《几何非线性曲梁结构的求积元法分析》文中研究指明近年来,人类在土木工程结构的高度和跨度上实现了一次又一次的突破。伴随着高度和跨度的增加,结构中因大位移和大转角而产生的几何非线性问题日益突出,工程实际中对几何非线性问题求解的精度和效率要求越来越高。同时,曲梁结构因其美观的外形和良好的受力性能,在设计中也得到了越来越多的应用,曲梁结构的几何非线性问题也越来越引起人们的关注。本文旨在利用具有高精度和高效率特点的求积元法,结合曲梁单元增量虚功方程,建立曲梁单元刚度矩阵,从而对曲梁结构的几何非线性问题展开研究。本文采用增量迭代方法对几何非线性问题进行求解。在每个增量步中,结合求积元法采用同一套离散点对增量虚功方程进行数值积分和数值微分离散,推导得到曲梁单元的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵,并利用刚体准则对其正确性进行初步检验。随后采用广义位移控制法对平衡方程进行迭代求解,以此得到结构加载全过程平衡路径。针对推导得到的刚度矩阵,本文选取了多个典型大位移和大转角几何非线性算例进行求解并加以验证。此外,本文还研究了插值节点数对计算结果的影响,发现随着插值节点数的增加计算结果迅速收敛,这很好的证明了求积元法在求解曲梁结构问题时的高阶优势。最后,本文通过使曲梁单元半径无穷大、圆心角无穷小的方式,把曲梁单元退化成直梁单元,统一了曲梁单元和直梁单元的刚度矩阵,并选取了典型直梁结构的几何非线性算例进行分析验证。总之,从计算结果的角度来看,本文推导的曲梁单元刚度矩阵求解精度较高、推导过程简单,很好的将求积元法高阶近似的特点和曲梁单元的复杂变形结合在一起,弥补了传统有限元法在求解曲梁结构问题时的不足之处。同时,对典型几何非线性算例的分析结果,证明了求积元法在求解曲梁结构问题时具有广泛的适用性。
二、FINITE ELEMENT DISPLACEMENT PERTURBATION METHOD FOR GEOMETRIC NONLINEAR BEHAVIORS OF SHELLS OF REVOLUTION OVERALL BENDING IN A MERIDIONAL PLANE AND APPLICATION TO BELLOWS (Ⅰ)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、FINITE ELEMENT DISPLACEMENT PERTURBATION METHOD FOR GEOMETRIC NONLINEAR BEHAVIORS OF SHELLS OF REVOLUTION OVERALL BENDING IN A MERIDIONAL PLANE AND APPLICATION TO BELLOWS (Ⅰ)（论文提纲范文）
（1）EAST与CFETR中大量气体注入的MHD模拟研究（论文提纲范文）
| Dedication |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| Chapter 1 Introduction |
| 1.1 Tokamak disruption |
| 1.1.1 Classes of disruption |
| 1.1.2 Stages of disruption |
| 1.1.3 Tendency to disrupt |
| 1.1.4 Consequences of disruption |
| 1.2 Runaway electrons |
| 1.3 Generation of runaway electrons |
| 1.3.1 Primary generation |
| 1.3.2 Secondary generation |
| 1.4 Runaway electron orbit |
| 1.5 Energy limits |
| 1.5.1 Synchrotron radiation limit |
| 1.5.2 Bremsstrahlung radiation limit |
| 1.5.3 Orbit shift limit |
| 1.5.4 Time limit |
| 1.5.5 Magnetic field ripples |
| 1.5.6 Magnetic turbulence |
| 1.5.7 Instabilities |
| 1.6 Runaway transport |
| 1.6.1 Collisions |
| 1.6.2 Electrostatic fluctuation |
| 1.6.3 Magnetic fluctuations |
| 1.7 Disruption mitigation |
| 1.7.1 Pellet injection (Killer pellet) |
| 1.7.2 Massive gas injection |
| 1.8 Physics of MGI |
| 1.8.1 Gas Propagation |
| 1.8.2 Gas penetration modeling |
| 1.8.3 Thermal quench |
| 1.8.4 Current quench |
| 1.8.5 Runaway electrons |
| 1.9 EAST and CFETR |
| 1.10 Motivation of the study |
| 1.11 Summary |
| 1.12 Outline of the Dissertation |
| Chapter 2 Mitigated disruption and runaway modeling in NIMROD |
| 2.1 Introduction to NIMROD |
| 2.1.1 Numerical Method |
| 2.2 Extended MHD simulation of rapid shutdown scenario |
| 2.2.1 Alcator C-Mod MGI simulations |
| 2.2.2 Disruption triggered by SMBI impurity on J-TEXT |
| 2.3 Runaway electrons confinement modeling |
| 2.3.1 Effect of machine size on RE confinement |
| 2.4 Summary |
| Chapter 3 Effect of Helium massive gas injection level on disrup-tion mitigation on EAST |
| 3.1 EAST equilibrium and simulation setup |
| 3.2 Typical MGI process from EAST simulation |
| 3.3 Identification of critical injection level for minor disruption |
| 3.3.1 Comparison of major and minor disruption |
| 3.4 Effect of double jet MGI source and q profile on MGI process in EAST |
| 3.4.1 Double-jet MGI source |
| 3.4.2 Effect of q-profile |
| 3.5 Summary |
| Chapter 4 NIMROD Simulations of high-Z massive gas injection disruption migration on CFETR |
| 4.1 CFETR equilibrium and simulation setup |
| 4.2 Typical MGI process from CFETR simulation |
| 4.3 Effect of injection level on current decay rate in Ne MGI simulation |
| 4.4 Effect plasma resistivity on current decay rate in Ne MGI simulation |
| 4.5 Summary |
| Chapter 5 Simulations of test runaway electron loss during disrup-tion induced by massive gas injection on EAST and CFETR |
| 5.1 NIMROD simulation of RE losses in EAST |
| 5.1.1 Effect of flux surfaces stochasticity on test particle losses |
| 5.1.2 Effect of ohmic heating on runaway bound fraction |
| 5.2 Losses of test runaways during CFETR simulation |
| 5.3 Summary |
| Chapter 6 Summary and Future work |
| 6.1 Summary |
| 6.2 Future work |
| Bibliography |
| Acknowledgements |
| Publications |
（2）拉压不同模量正/反问题及区间不确定性问题数值求解方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 拉压不同模量正/反问题研究背景及意义 |
| 1.1.2 拉压不同模量区间问题研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状和进展 |
| 1.2.1 拉压不同模量问题相关研究综述 |
| 1.2.2 区间有限元法研究综述 |
| 1.3 存在的不足与本文研究重点 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 拉压不同模量正问题的有限元法及其改进 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 拉压不同模量本构关系和有限元方法介绍 |
| 2.2.1 拉压不同模量材料的双线性本构方程 |
| 2.2.2 拉压不同模量问题有限元法 |
| 2.3 拉压不同模量本构关系的分析和修正 |
| 2.3.1 拉压不同模量应力-应变矩阵的分析 |
| 2.3.2 拉压不同模量应力-应变关系的修正 |
| 2.4 拉压不同模量问题剪切模量的计算和有限元模型的改进 |
| 2.4.1 二维问题剪切模量的计算 |
| 2.4.2 三维问题剪切模量的计算 |
| 2.4.3 拉压不同模量问题有限元模型的改进 |
| 2.5 算例验证 |
| 2.5.1 二维算例 |
| 2.5.2 三维算例 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于灵敏度分析的拉压不同模量有限元方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 拉压不同模量本构模型的光滑化 |
| 3.2.1 双线性应力-应变关系的光滑化近似 |
| 3.2.2 光滑化的拉压不同模量本构模型 |
| 3.3 灵敏度分析 |
| 3.3.1 三维有限元应力-应变关系的切线矩阵 |
| 3.3.2 二维有限元应力-应变关系的切线矩阵 |
| 3.4 拉压不同模量问题的Newton-Raphson迭代求解 |
| 3.5 算例验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于两级灵敏度分析的拉压不同模量反问题求解方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 拉压不同模量反问题的描述 |
| 4.3 灵敏度分析 |
| 4.4 基于两级敏度分析的拉压不同模量本构参数反演模型 |
| 4.5 算例验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于灵敏度分析的拉压不同模量区间问题求解方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 拉压不同模量区间问题的有限元模型 |
| 5.3 拉压不同模量问题位移的灵敏度分析 |
| 5.3.1 一阶灵敏度的计算 |
| 5.3.2 二阶灵敏度的计算 |
| 5.4 基于敏度分析的拉压不同模量区间问题求解方法 |
| 5.4.1 基于Taylor级数展开和区间运算的方法 |
| 5.4.2 基于梯度优化算法的方法 |
| 5.4.3 基于二阶Taylor级数展开和优化算法的方法 |
| 5.4.4 计算量和计算精度的分析 |
| 5.5 算例验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 基于正交多项式展开的区间有限元分析方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 有限元解的正交多项式级数展开 |
| 6.3 基于正交多项式展开的区间分析方法 |
| 6.3.1 基于全局优化的方法 |
| 6.3.2 基于组合法的方法 |
| 6.4 拉压不同模量区间问题的求解 |
| 6.4.1 拉压不同模量问题的正交多项式展开 |
| 6.4.2 算例验证 |
| 6.5 扩散-对流传热区间问题不确定性问题的求解 |
| 6.5.1 扩散-对流传热区间问题的描述 |
| 6.5.2 对流-扩散热传导问题的正交多项式展开 |
| 6.5.3 基于正交多项式展开的模糊分析方法 |
| 6.5.4 算例验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点摘要 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A Legendre正交多项式 |
| A.1 Legendre多项式的递推格式 |
| A.2 Graded lexicographic排序法 |
| A.3 Legendre多项式的一些内积的计算 |
| A.4 Legendre多项式的导数 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）快速施工钢-混组合小箱梁开裂及滑移分析和试验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| DEDICATION |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 Introduction |
| 1.1 General |
| 1.2 Motivation and objective of research |
| 1.3 Components of HPSCCSBG |
| 1.4 HPSCCSBG constructed by ABC and advantages |
| 1.5 Proposal and significance of the research |
| 1.6 Outline of the dissertation |
| 2 Literature reviews |
| 2.1 Introduction |
| 2.2 Main cross-section form of steel-concrete composite beams |
| 2.3 Type and research of connector in steel-concrete composite beams |
| 2.3.1 History of steel-concrete composite beam |
| 2.3.2 Different types and form of shear connector |
| 2.3.3 Shear connection between steel and concrete composite beam |
| 2.3.4 Full and partial shear connection |
| 2.3.5 Evaluation of shear stud capacities and it's design equation |
| 2.3.6 Application and behavior of different mechanical shear connector |
| 2.4 Type of concrete deck |
| 2.5 Analysis and design method of static behavior of steel-concrete composite beams by generalmethod |
| 2.6 Analysis and recent study on behavior of high-performance steel-concrete composite beamconstructed by ABC method |
| 2.7 Problems |
| 3 Design of HPSCCSBG model and test |
| 3.1 Introduction |
| 3.2 Test purpose of HPSCCSBG models experiment |
| 3.3 Test material properties and model design |
| 3.3.1 Material properties |
| 3.3.2 Fabrication of model beam |
| 3.4 Loading mode and boundary condition |
| 3.5 Arrangement of measured points and test method |
| 3.5.1 Method for measuring deflection |
| 3.5.2 Method for measuring slip |
| 3.6 Failure mode |
| 3.7 Summary |
| 4 FEM model and load carry capacity analysis of HPSCCSBG |
| 4.1 Introduction |
| 4.2 Basic method of establishing FEM modeling |
| 4.3 Modelling of HPSCCSBG |
| 4.3.1 Selection of Element |
| 4.3.2 Defining the material properties |
| 4.4 Performance of FEM analysis |
| 4.4.1 Load carrying capacity and stress of Simply supported HPSCCSBG |
| 4.4.2 Load carrying capacity of continuous HPSCCSBG |
| 4.5 Summary |
| 5 Concrete cracking and crack width prediction in negative moment region of continuousHPSCCSBG |
| 5.1 Introduction |
| 5.2 Experimental test of HPSCCSBG |
| 5.2.1 Experimental model |
| 5.2.2 Test method and instrumentation |
| 5.2.3 Loading procedure |
| 5.2.4 Test results |
| 5.3 Establishment of numerical modeling |
| 5.3.1 Modeling |
| 5.3.2 Bonding |
| 5.4 Comparison between numerical analysis values and experimental results |
| 5.5 Simplified formula for estimating the maximum width of concrete cracks |
| 5.6 Discussion |
| 5.8 Summary |
| 6. Slip and slip prediction in HPSCCSBGs with different parameters |
| 6.1 Introduction |
| 6.2 Slip between steel and concrete slab in the steel-concrete composite beams |
| 6.3 Experimental test and results |
| 6.3.1. Test Method and Instrumentation |
| 6.3.2. Loading Procedure |
| 6.3.3. The results of slip measurement |
| 6.4 Simplified formulas for estimating the slip for the HPSCCSBGs |
| 6.4.1 Fitting of Simplified formulas for estimating the slips of the HPSCCSBGs |
| 6.4.2 Discussion |
| 6.6 Modification of simplified formulas |
| 6.6.1 Establishment of numerical modeling |
| 6.6.2 Description of model |
| 6.6.3 Discussion |
| 6.7 Summary |
| 7 Conclusions and future research |
| 7.1 Summary |
| 7.2 Innovation of the thesis |
| 7.3 Recommendations for future research |
| References |
| Appendix 1: Theoretical calculation |
| Appendix 2: FEM detailing |
| 2.1 Interaction between elements |
| 2.2 Defining Steps for the analysis |
| 2.3 Loading and boundary conditions |
| 2.4 Meshing process |
| 2.5 Creating an analysis job |
| 作者建立及在学期间所取得的科研成果 |
| 1. Resume of the author: |
| 2. The Research Results and Published Papers |
（4）软组织体生长理论的修正扩展及其在生物健康监测中的应用（论文提纲范文）
| Acknowledgement |
| Abstract |
| 摘要 |
| 1 INTRODUCTION |
| 1.1 Basic Understanding of Growth |
| 1.2 Modelling of Growth |
| 1.2.1 Tip growth |
| 1.2.2 Surface growth |
| 1.2.3 Volume growth |
| 1.3 Mechanics of Growth |
| 1.3.1 Residual stresses |
| 1.3.2 Morphological instabilities and patterns |
| 1.4 Limitations of the Current Volume Growth Theory |
| 1.4.1 The influence of initial residual stress |
| 1.4.2 The influence of an external electric field |
| 1.5 Health Monitoring of Growth and Rupture of an Aneurysm |
| 1.6 Research Aims of the Thesis |
| 1.7 Outline of the Thesis |
| 2 MODIFIED MULTIPLICATIVE DECOMPOSITION MODEL FOR TIS-SUE GROWTH: BEYOND THE INITIAL STRESS-FREE STATE |
| 2.1 Introduction |
| 2.2 Basic Theory |
| 2.2.1 Modified kinematic description of growth |
| 2.2.2 The virtual stress-free configuration |
| 2.2.3 Governing equations |
| 2.2.4 Key issues for initially stressed growing matter |
| 2.3 Growth of an initially stressed neo-Hookean tissue |
| 2.3.1 Constitutive equation |
| 2.3.2 The initial elastic deformation |
| 2.4 Growth stress of a tubular tissue |
| 2.4.1 Distribution of the initial stress |
| 2.4.2 Growth-induced residual stress |
| 2.4.3 Results |
| 2.5 Growth-induced morphology of an initially stressed tube |
| 2.5.1 Incremental theory |
| 2.5.2 Incremental field in the tubular organ |
| 2.5.3 The surface impedance method |
| 2.5.4 Results |
| 2.6 Discussion and conclusion |
| 3 INFLUENCE OF INITIAL RESIDUAL STRESS ON GROWTH AND PAT-TERN CREATION FOR A LAYERED AORTA |
| 3.1 Introduction |
| 3.2 MMDG framework and basic equations |
| 3.3 A growing aorta with an experimentally-determined initial residual stress field |
| 3.4 Wrinkling analysis |
| 3.5 Directional pattern creation by initial residual stress and differential growth |
| 3.6 Concluding remarks |
| 4 PRESCRIBING PATTERNS IN GROWING TUBULAR SOFT MATTERBY INITIAL RESIDUAL STRESS |
| 4.1 Introduction |
| 4.2 Experiments |
| 4.2.1 Protocol |
| 4.2.2 Materials |
| 4.2.3 Preparation |
| 4.2.4 Experimental results |
| 4.3 Modelling |
| 4.3.1 Growth with initial residual stress |
| 4.3.2 Geometry and initial residual stress field |
| 4.3.3 Buckling analysis |
| 4.4 Results |
| 4.5 Conclusions |
| 5 THEORETICAL MODELLING FOR MONITORING THE GROWTH OFFUSIFORM ABDOMINAL AORTIC ANEURYSMS USING DIELECTRICELASTOMER CAPACITIVE SENSORS |
| 5.1 Introduction |
| 5.2 Theoretical formulations |
| 5.2.1 Elastic growth of a fusiform aneurysm |
| 5.2.2 Coupling deformation of the DE sensor and aneurysm's growth |
| 5.2.3 Output capacitance of the DE sensor |
| 5.3 Results and Discussion |
| 5.3.1 Growth of abdominal aneurysm |
| 5.3.2 Monitoring of abdominal aneurysms |
| 5.4 Conclusions |
| 6 MODELLING THE GROWTH OF SACCULAR ANEURYSMS:MONI-TORING AND RUPTURE ASSESSMENT |
| 6.1 Introduction |
| 6.2 Mathematical modelling |
| 6.2.1 Growth of the saccular aneurysm |
| 6.2.2 Output signal of DE capacitor sensor |
| 6.3 Numerical results |
| 6.3.1 Residual stress by growth |
| 6.3.2 Monitoring of the rupture of saccular aneurysm |
| 6.4 Conclusions |
| 7 ELECTRO-MECHANICALLY GUIDED GROWTH AND PATTERNS |
| 7.1 Introduction |
| 7.2 Governing equations |
| 7.2.1 Finite growth with external electro-mechanical fields |
| 7.2.2 Instability analysis |
| 7.3 Growing tube under external electro-mechanical fields |
| 7.3.1 Residual stress and electric field after growth |
| 7.3.2 Incremental equations |
| 7.3.3 Stroh formulation and resolution |
| 7.4 Numerical results for a neo-Hookean dielectric solid |
| 7.4.1 Large deformation of a growing tube with electro-mechanical control |
| 7.4.2 Patterns formation by electro-mechanical guided growth |
| 7.4.3 Pattern creation without growth |
| 7.4.4 Pattern creation with growth |
| 7.5 Discussions and conclusions |
| Appendix |
| 8 CONCLUSIONS AND FUTURE WORKS |
| 8.1 Conclusions |
| 8.2 Limitations and future works |
| References |
| Biography |
（5）Investigation on Machining Stability during Turning and Grinding Operation（论文提纲范文）
| Abstract |
| 摘要 |
| List of Symbols |
| Chapter 1 Introduction |
| 1.1 Motivation |
| 1.2 The scope of the research |
| 1.3 Research aim |
| 1.4 Research objective |
| 1.5 The layout of the dissertation |
| Chapter 2 Literature Review |
| 2.1 Overview |
| 2.2 Dynamics of the turning operation |
| 2.2.1 Cutting tools in turning operation |
| 2.2.3 Effects of the tool geometry on the dynamic stability of theturning operation |
| 2.2.4 Monitoring of the tool condition in the turning operation |
| 2.2.5 Vibrations in turning operation |
| 2.2.6 Chatter in turning operation |
| 2.3 Dynamics of the grinding operation |
| 2.3.1 Types of grinding operations |
| 2.3.2 Grinding wheel marking system |
| 2.3.3 Grinding forces |
| 2.3.4 Vibrations in grinding operations |
| 2.3.5 Dynamic stability in grinding operations |
| 2.4 Dynamic modeling in the machining processes |
| 2.5 Methods for chatter detection in machining processes |
| 2.5.1 Method of chip analysis |
| 2.5.2 Method of artificial intelligence |
| 2.5.3 Method of signal acquisition and processing |
| 2.6 Analytical methods for chatter detection in machining processes |
| 2.6.1 Method of Nyquist plots |
| 2.6.2 Method of Stability Lobe Diagram(SLD) |
| 2.6.3 Method of finite element analysis and finite element model(FEA/FEM) |
| Chapter 3 Experimental Equipment |
| 3.1 Introduction |
| 3.2 Basic equipment of the experimental setup |
| 3.2.1 Lathe machine |
| 3.2.2 High-speed steel cutting tool |
| 3.2.3 Flat surface grinding machine |
| 3.2.4 Cylindrical grinding machine |
| 3.2.5 Grinding wheel |
| 3.2.6 Force measurement dynamometer |
| 3.2.7 Charge amplifier |
| 3.2.8 Oscilloscope |
| 3.2.9 Data acquisition system(DAQ) |
| 3.3 Chapter summary |
| Chapter 4 Methods of Chatter Analysis in Machining Operations |
| 4.1 Introduction |
| 4.2 Methods of numerical integration in chatter analysis |
| 4.3 Time-domain analysis |
| 4.4 Frequency response analysis |
| 4.5 Finite Element Method(FEM)/Finite Element Analysis(FEA) |
| 4.6 Experimental methods in chatter analysis |
| 4.7 Chapter Summary |
| Chapter 5 Stability Analysis of the Turning Operation |
| 5.1 Introduction |
| 5.2 Development of mathematical formulation of a cantilever beam |
| 5.3 Estimation of the tool deflection by a simple cantilever beam model |
| 5.4 Dynamic cutting forces components with regenerative chatter inturning operation |
| 5.5 Dynamic cutting force model by the flexible cutting tool |
| 5.6 Dynamic model of the turning operation for cutting tool deflection |
| 5.7 Governing equation of the dynamic model vibration |
| 5.8 3-D Finite element model analysis |
| 5.9 Experimentation |
| 5.10 Experiment setup |
| 5.11 Results of model simulation for stability analysis of the turningoperation |
| 5.11.1 Cutting parameters |
| 5.11.2 Analysis of dynamic model vibration results |
| 5.12 3D-finite element model analysis results |
| 5.13 Experimental results |
| 5.14 Chapter Summary |
| Chapter 6 Stability Analysis of the Flat Surface Grinding Operation |
| 6.1 Introduction |
| 6.2 Modeling of vibration excitation forces in flat surface grindingoperation |
| 6.3 Vibration modeling of the flat surface grinding operation |
| 6.4 Experimental procedure |
| 6.5 Experimental setup |
| 6.6 Results analysis and discussion |
| 6.6.1 Vibration condition analysis of the flat surface grindingoperation |
| 6.6.2 Experimental verification |
| 6.7 Chapter summary |
| Chapter 7 Stability Analysis of the Traverse Cylindrical GrindingOperation |
| 7.1 Introduction |
| 7.2 Problem description |
| 7.3 Traverse cylindrical grinding process nonlinear dynamic modeling |
| 7.3.1 Workpiece nonlinear dynamics analysis |
| 7.3.2 Grinding wheel nonlinear dynamics analysis |
| 7.4 Experimental setup |
| 7.5 Results analysis and discussion |
| 7.5.1 Model simulation results |
| 7.5.2 Experimental results |
| 7.6 Chapter summary |
| Conclusions and Future Works |
| References |
| Publications Originated from this Dissertation |
| Acknowledgements |
| Appendix- Derivation of the equation to calculate the magnitude of thedeflection for a cantilever beam |
（6）多层级复合材料薄壁结构的扩展多尺度有限元分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 考虑变形耦合效应的复合材料结构分析方法研究进展 |
| 1.3 多尺度分析模型研究进展 |
| 1.4 复合材料薄壁结构几何非线性问题研究进展 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 基于Kirchhoff理论的层合薄板扩展多尺度有限元方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多尺度有限元计算格式 |
| 2.2.1 微观计算 |
| 2.2.2 宏观计算 |
| 2.2.3 降尺度计算 |
| 2.3 扩展多尺度有限元方法 |
| 2.3.1 计算过程 |
| 2.3.2 多尺度基函数构造 |
| 2.3.3 解耦的非线性位移边界条件 |
| 2.3.4 超样本技术 |
| 2.4 数值算例 |
| 2.4.1 均布载荷下四边简支约束复合材料层合薄板算例 |
| 2.4.2 拉弯组合载荷下悬臂复合材料类梁层合薄板算例验证 |
| 2.4.3 含非周期微孔复合材料层合薄板算例 |
| 2.5 算法复杂度 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 复合材料薄壁结构几何非线性分析的多尺度有限元方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基本方程 |
| 3.2.1 几何方程及其增量形式 |
| 3.2.2 本构与平衡方程 |
| 3.3 增量/迭代型多尺度计算方法 |
| 3.3.1 增量型宏-微观计算有限元格式 |
| 3.3.2 算法步骤及流程图 |
| 3.3.3 考虑全耦合效应的超样本技术 |
| 3.3.4 微观位移修正技术 |
| 3.4 数值算例 |
| 3.4.1 具有不同边界约束的复合材料薄板几何非线性分析算例 |
| 3.4.2 含微观开孔复合材料薄壁结构大挠度问题分析算例 |
| 3.5 算法复杂度 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 复合材料网格结构多尺度有限元分析方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 建模策略与计算格式 |
| 4.3 多尺度基函数与边界条件构造方法 |
| 4.3.1 含虚拟自由度多尺度基函数 |
| 4.3.2 扩展型位移边界条件 |
| 4.4 参数分析算例 |
| 4.4.1 布筋密度影响 |
| 4.4.2 筋条高度影响 |
| 4.4.3 布筋构型影响 |
| 4.5 小结 |
| 5 多层级复合材料薄壁结构的混合多尺度有限元分析模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 宏-细-微观有限元计算格式 |
| 5.3 各级多尺度基函数构造方法 |
| 5.4 数值算例 |
| 5.4.1 纤维增强复合材料单向薄板 |
| 5.4.2 复合材料层合薄板 |
| 5.4.3 纤维缠绕复合材料薄板 |
| 5.5 小结 |
| 6 多层级复合材料薄壁结构几何非线性问题的多尺度混合迭代分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多尺度混合迭代分析方法 |
| 6.2.1 基本原理 |
| 6.2.2 分析步骤 |
| 6.3 方法验证 |
| 6.4 数值算例 |
| 6.4.1 复合材料层级加筋网格结构 |
| 6.4.2 混杂纤维复合材料薄板结构 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）矩形板屈曲分析的积分变换解法（论文提纲范文）
| Abstract |
| 摘要 |
| 1 Introduction |
| 1.1 Background of Elastic Rectangular Plate |
| 1.2 Overview of Plate Theories |
| 1.3 Literature Review |
| 1.3.1 Analytical Methods |
| 1.3.2 Numerical Methods |
| 1.4 Motivation and Problem Statement |
| 1.5 Research Aims and Objectives |
| 1.6 The Organization and Guideline of Dissertation |
| 2 Theories of Elastic Rectangular Plates and Integral Transform Methods |
| 2.1 Classical Kirchhoff Plate Theory |
| 2.1.1 Basic Concepts and Assumptions |
| 2.1.2 Geometric Hypothesis of Rectangular Plate Deformation |
| 2.2 Moderately Thick Plate Theory |
| 2.3 Theory of Classical Finite Integral Transform Method |
| 2.3.1 Finite Fourier Transform |
| 2.3.2 One-Dimensional Finite Fourier Integral Transform |
| 2.3.3 Finite Integral Transform of Derivative Functions |
| 2.3.4 Two-Dimensional Finite Fourier Integral Transform |
| 2.4 Theory of Generalized Integral Transform Method |
| 2.4.1 Two-Dimensional Generalized Integral Transform Method |
| 3 Buckling Solutions of Rectangular Thin Plates by using Double Finite Sine IntegralTransform Method |
| 3.1 Application of Double Finite Sine Integral Transform for Buckling Solutionsof Thin Plates with Classical Boundary Condition |
| 3.1.1 Governing Equation |
| 3.1.2 The Finite Integral Transform |
| 3.1.3 Analytical Buckling Solutions |
| 3.1.4 Numerical and Graphical Results |
| 3.2 Application of Double Finite Sine Integral Transform for the BucklingSolutions of Rotationally Restrained Thin Plates |
| 3.2.1 Governing Equation |
| 3.2.2 The Finite Integral Transform |
| 3.2.3 Analytical buckling solutions |
| 3.2.4 Numerical and Graphical Results |
| 3.3 Summary |
| 4 Buckling Solutions of Moderately Thick Clamped Plates by Double Finite IntegralTransform Method |
| 4.1 Application of Double Finite Integral Transform for the Buckling Solutions ofModerately Thick Rectangular Plates |
| 4.1.1 Governing Equations |
| 4.1.2 The Finite Integral Transform |
| 4.1.3 Analytical Buckling Solutions |
| 4.1.4 Numerical and Graphical Results |
| 4.2 Summary |
| 5 Axial and Shear Buckling Solutions of Thin Plates using Two-DimensionalGeneralized Integral Transform Method |
| 5.1 Application of Two-Dimensional Generalized Integral Transform for theAxial Buckling Solutions of Rectangular Thin Plates |
| 5.1.1 Governing Equations |
| 5.1.2 The Two-Dimensional Generalized Integral Transform |
| 5.1.3 Analytical Buckling Solutions |
| 5.1.4 Numerical and Graphical Results |
| 5.2 Applications of Two-Dimensional Generalized Integral Transform for theShear Buckling Solutions of Rectangular Thin Plates |
| 5.2.1 Governing Equation |
| 5.2.2 The Two-Dimensional Generalized Integral Transform |
| 5.2.3 Analytical Shear Buckling Solution |
| 5.2.4 Numerical and Graphical Results |
| 5.3 Summary |
| 6 Conclusions and Future Horizon |
| 6.1 Conclusions |
| 6.2 Future Horizons |
| Abstract of Innovation Points |
| References |
| Appendix |
| Research Projects and Publications during PhD Period |
| Acknowledgement |
| About the Author |
（8）周期屏障隔离表面波的研究（论文提纲范文）
| ACKNOWLEDGEMENTS |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| Chapter1 Introduction |
| 1.1 Progress in Ambient Vibration Isolation |
| 1.1.1 Vibration Mitigation Using Trench Barriers |
| 1.1.2 Vibration Mitigation Using Pile Barriers |
| 1.2 Progress in Periodic Wave Barriers |
| 1.2.1 Basic Concept |
| 1.2.2 Vibration Isolation Using Periodic Barriers |
| 1.3 Motivation and Contribution |
| 1.3.1 Aims and Scope |
| 1.3.2 Major Contributions |
| Chapter2 Surface Wave Isolation Using Periodic Infilled Trench barriers |
| 2.1 Model and Method |
| 2.1.1 Basic Theory |
| 2.1.2 Dimensionless Parameter and Numerical Model Scheme |
| 2.1.3 Model Validation |
| 2.2 Real Dispersion Relation of Surface Waves |
| 2.3 Parametric Study |
| 2.3.1 Effect of Trench Width |
| 2.3.2 Effect of Trench Spacing |
| 2.3.3 Effect of Trench Depth |
| 2.3.4 Effect of the Rows of Trenches |
| 2.3.5 Effect of Trench Location |
| 2.4 Application to Train-induced Ground Vibration Isolation |
| 2.5 Summary |
| Chapter3 Complex Dispersion of Surface Waves in Periodic Trenches |
| 3.1 Model and Method |
| 3.1.1 Mathematical Formulation |
| 3.1.2 Numerical Modeling Scheme |
| 3.2 Comparison and Verification |
| 3.3 Complex Dispersion and Evanescent Surface Waves |
| 3.4 Parametric Study |
| 3.4.1 Effect of Trench Depth |
| 3.4.2 Effect of Trench Width |
| 3.4.3 Effect of Lattice Constant |
| 3.4.4 Effect of Shear Wave Velocity |
| 3.4.5 Effect of Soil Damping |
| 3.4.6 Effect of Backfill Material Damping |
| 3.5 Time-domain Response |
| 3.6 Summary |
| Chapter4 Surface Wave Isolation in Layered Soils by Periodic Pile Barriers |
| 4.1 Model and Method |
| 4.1.1 Dispersion Theory |
| 4.1.2 Configuration of Piles |
| 4.1.3 Scheme of Numerical Model |
| 4.2 Dispersion Curves for Surface Waves |
| 4.3 Parametric Discussion |
| 4.3.1 Effect of Line Spacing Between Piles |
| 4.3.2 Effect of Column Spacing Between Piles |
| 4.3.3 Effect of Pile Radius |
| 4.3.4 Effect of Pile Length |
| 4.3.5 Effect Source Distance |
| 4.4 Summary |
| Chapter5 Rayleigh Wave Isolation in Saturated Soil by Periodic Pile Barriers |
| 5.1 Model and Method |
| 5.1.1 Governing Equations |
| 5.1.2 Periodic Boundary Condition and Post-processing Approach |
| 5.1.3 Numerical Modeling Scheme |
| 5.2 Comparison and Validation |
| 5.3 Dispersion Analysis for Rayleigh Waves |
| 5.4 Parametric Investigation |
| 5.4.1 Effect of Soil Parameters |
| 5.4.2 Effect of Geometric Parameters |
| 5.4.3 Effect of Different Backfill Materials |
| 5.4.4 Comparison Between Poroelastic and Single-phased Soils |
| 5.4.5 Effect of Pile Configuration |
| 5.5 A General Design Flow Chart for Periodic Pile Barriers |
| 5.6 Summary |
| Chapter6 Experimental Studies for Surface Wave Isolation |
| 6.1 Model and Method |
| 6.2 Experimental Program |
| 6.2.1 Specimens |
| 6.2.2 Test Setups |
| 6.3 Results and Discussion |
| 6.3.1 Periodic Infilled Trenches |
| 6.3.2 Periodic Pile Barriers |
| 6.4 Summary |
| Chapter7 Conclusions |
| 7.1 Concluding Remarks |
| 7.2 Suggestions for Further Study |
| Bibliography |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）基于混合摄动-伽辽金法的随机杆系结构几何非线性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 结构可靠度研究方法简述 |
| 1.2.2 随机有限元法国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 几何非线性有限元理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 几何非线性分析 |
| 2.2.1 大变形下的应变度量 |
| 2.2.2 大变形下的应力度量 |
| 2.3 大变形情况下的本构方程 |
| 2.4 几何非线性有限元方程 |
| 2.4.1 B矩阵推导 |
| 2.4.2 几何非线性有限元系统的平衡方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 随机桁架结构的递推摄动有限元求解 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 概率论基础 |
| 3.2.1 随机变量及随机向量 |
| 3.2.2 随机变量的数字特征 |
| 3.3 随机过程 |
| 3.4 随机场 |
| 3.4.1 随机场的概念 |
| 3.4.2 随机场的抽象离散 |
| 3.4.3 随机场的空间离散 |
| 3.5 几何非线性的递推随机有限元解法 |
| 3.5.1 随机静力平衡方程 |
| 3.5.2 随机场的非正交多项式展开 |
| 3.5.3 递推摄动求解 |
| 3.5.4 算例分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 随机桁架结构的混合摄动伽辽金解法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 混合摄动伽辽金法 |
| 4.3 混合摄动伽辽金法求解几何非线性问题 |
| 4.3.1 伽辽金试函数确定 |
| 4.3.2 随机量的重新表达 |
| 4.3.3 伽辽金投影 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
（10）几何非线性曲梁结构的求积元法分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及课题简介 |
| 1.2 曲梁理论发展简介 |
| 1.3 常用数值计算方法简介 |
| 1.4 求积元法简介 |
| 1.4.1 Gauss-Lobatto积分 |
| 1.4.2 微分求积法 |
| 1.5 刚体准则简介 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 2 曲梁单元刚度矩阵推导 |
| 2.1 曲梁的应变及应力 |
| 2.1.1 位移和应变 |
| 2.1.2 应力和等效截面内力 |
| 2.2 增量虚功方程 |
| 2.2.1 轴向应变产生的应变能 |
| 2.2.2 线性剪切应变产生的应变能 |
| 2.2.3 轴向应力产生的势能 |
| 2.2.4 横向剪切应力产生的势能 |
| 2.2.5 法向应力产生的势能 |
| 2.2.6 变形剪切应力产生的势能 |
| 2.2.7 径向应力产生的势能 |
| 2.2.8 外力虚功 |
| 2.2.9 增量虚功平衡方程 |
| 2.3 求积元法推导刚度矩阵 |
| 2.3.1 增量虚功方程的数值积分 |
| 2.3.2 应变的微分求积 |
| 2.3.3 平衡方程 |
| 2.4 刚体准则检验 |
| 2.5 数值算例 |
| 2.5.1 受集中力作用的平面圆拱 |
| 2.5.2 受集中力作用的变截面平面圆拱 |
| 2.5.3 自由端竖向力作用下的平面悬臂曲梁 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 曲梁结构非线性加载路径追踪研究 |
| 3.1 基于增量法的三阶段求解方法 |
| 3.2 单元恢复力计算过程 |
| 3.3 结构非线性问题求解过程 |
| 3.4 常用增量迭代方法简介 |
| 3.4.1 Newton-Raphson法 |
| 3.4.2 位移控制法 |
| 3.4.3 弧长法 |
| 3.4.4 广义位移控制法 |
| 3.5 单元方向向量的更新 |
| 3.6 数值算例 |
| 3.6.1 一端铰接一端固接的深拱 |
| 3.6.2 受集中力作用的圆环 |
| 3.6.3 受集中力作用的45°悬臂曲梁 |
| 3.6.4 圆拱的平面外弯曲 |
| 3.6.5 铰接浅拱 |
| 3.6.6 180°铰接圆拱 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 曲梁单元计算直梁结构 |
| 4.1 直梁简单理论和一般理论的比较 |
| 4.2 数值算例 |
| 4.2.1 悬臂梁受弯 |
| 4.2.2 Lee框架屈曲分析 |
| 4.2.3 铰接直角框架平面外失稳 |
| 4.2.4 铰接直梁的横向扭转屈曲 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.曲梁单元几何刚度矩阵推导 |
| B.学位论文数据集 |
| 致谢 |
四、FINITE ELEMENT DISPLACEMENT PERTURBATION METHOD FOR GEOMETRIC NONLINEAR BEHAVIORS OF SHELLS OF REVOLUTION OVERALL BENDING IN A MERIDIONAL PLANE AND APPLICATION TO BELLOWS (Ⅰ)（论文参考文献）
- [1]EAST与CFETR中大量气体注入的MHD模拟研究[D]. Abdullah Zafar. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]拉压不同模量正/反问题及区间不确定性问题数值求解方法研究[D]. 冉春江. 大连理工大学, 2020(07)
- [3]快速施工钢-混组合小箱梁开裂及滑移分析和试验研究[D]. Bishnu Gupt Gautam. 浙江大学, 2020(01)
- [4]软组织体生长理论的修正扩展及其在生物健康监测中的应用[D]. 杜洋坤. 浙江大学, 2020
- [5]Investigation on Machining Stability during Turning and Grinding Operation[D]. Gasagara Amon. 兰州理工大学, 2020
- [6]多层级复合材料薄壁结构的扩展多尺度有限元分析方法研究[D]. 丛杰. 大连理工大学, 2020(01)
- [7]矩形板屈曲分析的积分变换解法[D]. Salamat Ullah. 大连理工大学, 2019(01)
- [8]周期屏障隔离表面波的研究[D]. 蒲兴波. 北京交通大学, 2020(03)
- [9]基于混合摄动-伽辽金法的随机杆系结构几何非线性分析[D]. 贺志赟. 武汉理工大学, 2019(07)
- [10]几何非线性曲梁结构的求积元法分析[D]. 许杠. 重庆大学, 2019(01)