双参数有限元法论文-徐华,徐德峰,杨绿峰

双参数有限元法论文-徐华,徐德峰,杨绿峰

导读:本文包含了双参数有限元法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:广义参数,应力强度因子,裂纹群,Williams单元

双参数有限元法论文文献综述

徐华,徐德峰,杨绿峰[1](2016)在《裂纹群应力强度因子分析的广义参数有限元法》一文中研究指出利用广义参数有限元法直接求解了裂纹群裂尖应力强度因子.首先根据改进的Williams级数建立典型裂尖奇异区Williams单元,然后通过分块集成形成求解域整体刚度方程,进一步利用Williams级数的待定系数直接确定各裂尖应力强度因子,最后通过算例分析研究了裂纹间距、裂纹与X轴夹角等参数对计算结果的影响.结果表明,该文方法能够有效克服断裂分析的传统有限元法的缺陷,具有更高的计算精度和效率.而且对于含有多条等长共线水平裂纹的无限大板,当相邻裂纹间距与裂纹半长之比大于9时,可忽略裂纹之间的相互影响,按照单裂纹进行计算;对于沿Y轴对称分布的偶数条等长斜裂纹的无限大板,随着裂纹与X轴夹角的增大,KⅠ逐渐减小,KⅡ先增大后减小.(本文来源于《应用数学和力学》期刊2016年10期)

王卫国[2](2011)在《基于连续变化参数有限元法的全瓷冠生物力学优化设计》一文中研究指出全瓷冠有着金属冠和金属烤瓷冠无法比拟的美学优势,在近几十年来越来越受到患者的青睐。虽然全瓷材料发展十分迅速,全瓷冠的强度也有了明显的提高,但在临床中仍不时有全瓷冠失败的病例报道,包括冠表面饰瓷的破损、剥脱及冠的折裂等。因此,在增强冠材料本身的强度之外,全瓷冠的设计在保障全瓷冠的远期成功率方面也起着十分重要的作用。冠的设计主要内容包括:全瓷冠颈部形态和结构,冠厚度,粘结剂厚度,牙尖斜度等。相比于其他因素,冠厚度的设计对冠的生物力学特性影响最为显着,对于冠厚度的设计已经进行了大量研究但尚没有统一的结论,冠到底该做多厚仍是长期困扰临床医生的问题。实验目的:通过建立下颌第一磨牙全瓷冠参数化有限元模型,对单层冠的合面厚度和肩台宽度,双层冠的饰瓷合面厚度和基底合面厚度进行设计参数连续变化条件下的优化设计,为临床全瓷冠的制作提供参考。实验方法:通过3DSS照相扫描仪扫获得下颌第一磨牙的点云文件,结合Geomagic Studio软件对点云减点、去噪、拼接等处理和Unigraphics NX6软件的参数设定及一系列计算机辅助设计建立了下颌第一磨牙全瓷冠参数化实体模型。通过Unigraphics NX6与Ansys Workbench软件的双向无缝连接,将模型参数导入Ansys Workbench中,建立下颌第一磨牙参数化有限元模型。设定单层冠的合面厚度(H)和肩台宽度(W)为设计参数(Design Parameter,DP),H的变化范围是0.2-3mm,W的变法范围是0.1-1.5mm。设定全瓷冠的最大主应力(Maximum Principal Stress,MPS)的峰值为目标函数(Objective Function, OBJ)。对全瓷冠进行小面积加载(Small Area load, SA)和大面积加载(Large Area load,LA )两种加载方式,观察DP对OBJ的影响,进行单层冠合面厚度和肩台宽度的优化设计。设定双层冠饰瓷合面厚度(V)和基底合面厚度(C)为DP,V变化范围为0.1-2mm,C的变化范围为0.1-1mm,饰瓷和基底的MPS峰值设定为OBJ.对双层全瓷冠进行垂直加载(Vertical load)和斜向加载(Angular load)两种加载方式,观察DP对OBJ的影响,进行双层冠饰瓷合面厚度与基底合面厚度的优化设计。实验结果:1.建立了包含合面厚度和肩台宽度参数的单层全瓷冠参数化有限元模型和包含饰瓷合面厚度,基底合面厚度参数下颌第一磨牙双层全瓷冠的参数化有限元模型。2.对于单层全瓷冠,在SA加载时,MPS峰值出现在加载点对应的内侧面和加载处的外侧;LA加载时,MPS峰值出现在加载点对应的内侧面。3.全瓷冠合面的厚度从0.2mm变化到3mm和肩台的宽度从0.1mm变化到1.5mm,在SA加载条件下全瓷冠的MPS峰值减小了35.48%,而在LA加载条件下,全瓷冠的MPS峰值减小了54.78%。4.在SA加载条件下,W对冠的应力峰值没有影响;而在LA加载条件下当0.56mm≤W≤1.50mm时,响应曲线的斜率在-1~1之间;对于合面厚度,在SA加载条件下,1.35mm≤H≤3mm时,响应曲线斜率在-1~1之间;而在LA加载条件下,当1.25mm≤H≤2.61mm响应曲线斜率在-1~1之间。5.对于双层全瓷冠,在垂直加载条件下,饰瓷的MPS峰值出现在加载点周围,而基底的MPS峰值出现在基底材料的底层,在加载处的正下方;在斜向加载条件下,饰瓷MPS峰值出现在合面,在与加载力中水平分力相反的方向,而基底MPS峰值出现在基底材料的底层,在加载处的正下方。6.通过改变饰瓷合面厚度和基底合面厚度,在垂直加载条件下,饰瓷的MPS峰值下降幅度为20.9%,而基底的MPS峰值下降幅度为74.6%;而在斜向加载条件下,饰瓷的MPS峰值下降幅度为了52.2%,基底的MPS峰值下降了79%。斜向加载时的应力超过垂直向加载时的应力,冠的制作应避免较大的牙尖斜度。垂直加载条件下,实验叁的饰瓷的应力小于实验二全瓷冠的应力,所以基底的存在可以减小饰瓷所受的应力。7.对于双层全瓷冠,在垂直加载条件下,当0.88mm≤V≤1.57mm时,饰瓷MPS应力峰值响应曲线的斜率在-1~1之间;当0.75mm≤V≤2mm时,基底MPS应力峰值响应曲线斜率在-1~1之间;基底的厚度对饰瓷的应力没有影响;当C≥0.52mm时,基底MPS应力峰值响应曲线斜率在-1~1之间。在斜向加载条件下,随着饰瓷厚度的增加,饰瓷的应力在上升;当V≥0.75mm时基底MPS响应曲线斜率在-1~1之间;基底的厚度对饰瓷的MPS峰值没有影响;当C≥0.39mm基底MPS响应曲线斜率在-1~1之间。结论:本文从生物力学角度对全瓷冠进行了优化设计,综合各组数据,得出单层全瓷冠合面厚度优化区间为1.35mm-2.61mm,肩台宽度的优化设计区间为大于0.56mm;双层全瓷冠的饰瓷合面厚度的优化设计区间为0.88mm-1.57mm,基底厚度的优化设计区间大于0.52mm。(本文来源于《第四军医大学》期刊2011-04-01)

曾逸[3](2010)在《温控参数有限元法在边坡稳定分析中的应用》一文中研究指出本文针对边坡稳定分析中所采用的基于强度参数折减的有限元方法,提出利用温度场来控制强度参数的折减,大大提高了计算效率。两个计算实例表明,一定时步后节点最大位移对坡高的比值会快速增加,建议取该比值在0.05~0.1之间时的不收敛时刻或突变时刻所对应的折减系数作为安全系数。(本文来源于《四川水利》期刊2010年05期)

杨绿峰,徐华,李冉,彭俚[4](2009)在《广义参数有限元法计算应力强度因子》一文中研究指出应力强度因子是结构断裂分析中的重要物理量。工程应用中常采用奇异单元,利用裂尖奇异区内特定直线上的其他物理量间接计算,并拟合裂尖处应力强度因子的值。该文在改进Williams级数位移场的基础上,根据广义参数有限元法建立了含有裂尖广义应力强度因子作为待定参数的Williams宏单元(简称W单元),导出了奇异区单元的广义参数位移模型和W单元计算格式,并据此直接计算裂尖处的应力强度因子。结合算例分析了W单元的径向离散比例因子、径向离散网格数和级数项数等重要参数对计算精度的影响,并给出了它们的建议值。算例表明:断裂分析的广义参数W单元与通常使用的奇异单元相比,不仅简便实用,而且计算精度高、收敛快。(本文来源于《工程力学》期刊2009年03期)

陈林靖,戴自航[5](2007)在《基坑悬臂支护桩双参数弹性地基杆系有限元法》一文中研究指出对地基抗力双参数法在基坑悬臂支护桩位移和内力计算方面进行了探讨,即采用地基土抗力系数随深度按双参数非线性变化的假设,以弹性地基杆系单元模拟,支护桩则按弹性梁单元模拟。对某基坑悬臂支护桩进行数值模拟反分析表明,通过试算调整可获得适合于实际设计计算的地基抗力双参数,该法应用到福州市某基坑悬臂桩的实际分析和设计中获得了较为满意的结果,可供悬臂支护桩设计计算时参考。(本文来源于《岩土力学》期刊2007年02期)

徐华[6](2006)在《结构断裂分析的奇异等参元和广义参数有限元法》一文中研究指出本文研究了结构断裂分析的有限元理论和方法。采用奇异等参元、奇异等参元加过渡元和广义参数有限元叁种方法求解应力强度因子。在有限元理论分析和格式推导的基础上,利用FORTRAN90语言编制了相应的程序求得数值解并做比较。本文的主要研究内容和贡献有:1.根据等参元和线弹性断裂力学的理论知识,编制了六节点叁角形等参元和八节点四边形等参元的程序。2.在已有的等参元的基础上,利用1/4节点法推导奇异等参元的有限元计算格式,编制相应的F90程序计算Ⅰ型裂纹的应力强度因子,并和理论解进行比较。3.在奇异单元和常规单元之间加一层过渡单元,以使奇异区和常规区更好的过渡。将奇异等参单元的形函数加以适当改变就可以得到过渡单元的形函数,据此建立了过渡元的计算格式,并编制了过渡单元的计算程序进行数值计算,然后对计算结果进行分析和比较。4.建立关于断裂力学的广义参数有限元的计算模型。将奇异区各扇型子域按照比例划分为裂尖叁角形单元和有限个等参矩形单元。以Williams级数建立奇异域整体位移场,根据局部单元位移场与整体场协调的思想建立奇异区广义参数单元位移场。对断裂分析的分型有限元理论进行了修正。并编制了相应的程序,验证了该理论的正确性。理论分析及算例表明:广义参数有限元比其它方法精度更高,效率更高,是值得大力推广的一种数值方法。(本文来源于《广西大学》期刊2006-06-01)

曹先锋,徐千军[7](2005)在《温控参数有限元法在边坡稳定分析中的应用》一文中研究指出针对边坡稳定分析中所采用的基于强度参数折减的有限元方法,提出利用温度场来控制强度参数的折减,大大提高了计算效率。两个计算实例表明,一定时步后δ_(max)/H,即节点最大位移对坡高的比值,会快速增加,建议取该比值在0.05~0.1之间的不收敛时刻或突变时刻对应的折减系数作为安全系数。(本文来源于《岩土力学》期刊2005年S2期)

李冉[8](2004)在《结构断裂分析的广义参数有限元法》一文中研究指出本文依据有限元理论和线弹性断裂力学理论等,建立了关于断裂力学的广义参数有限元的计算理论和方法,并利用该方法对一些算例进行了相应的数值试验。 本文的主要工作有: 1.根据等参元理论并利用F90语言编制有限元计算程序,并应用于断裂分析的等参奇异元中。 2.利用1/4边节点法,推导了结构断裂分析的等参数奇异单元,并编制了F90程序。算例表明,这类单元具有较好的计算精度,能正确反映裂纹尖端应力场的奇异性。 3.建立了结构断裂分析的广义参数有限元法的计算模型,推导了奇异域单元和过渡元的刚度方程,利用F90语言编制相应的计算程序,进行大量的数值计算,并和等参奇异元理论的计算结果进行了比较和相互验证。证明了广义参数有限元在断裂问题应用上的优越性。理论分析表明,广义参数有限元法利用整体场和局部单元场相协调的理论导出广义参数位移场,经过单元分析建立奇异区条单元和过渡单元的控制方程,不仅可以避免复杂的单元刚度矩阵转换计算,以及由此带来的过大计算量,同时解决了单元间的位移协调问题。(本文来源于《广西大学》期刊2004-05-01)

杨绿峰,秦荣,李桂青[9](1997)在《广义参数有限元法分析箱型梁的剪力滞效应》一文中研究指出将分区插值的有限元法和整体插值的样条里兹法结合起来,提出了薄壁箱型梁剪力滞计算的广义参数有限元法。将叁维问题简化为一维计算问题。此方法不仅具有普通样条函数方法精度高的优点,而且兼有较强的适应性。(本文来源于《贵州工业大学学报》期刊1997年S1期)

沈鹏程[10](1982)在《Rnissner混合参数有限元法在杆系结构中的应用》一文中研究指出本文介绍Reissner混合参数有限元法在杆系结构的中应用文中应用Rnissner原理导出了杆系结构混合参数有限元方程,并通过几个算例来说明其具体应用。(本文来源于《合肥工业大学学报》期刊1982年03期)

双参数有限元法论文开题报告

(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:

全瓷冠有着金属冠和金属烤瓷冠无法比拟的美学优势,在近几十年来越来越受到患者的青睐。虽然全瓷材料发展十分迅速,全瓷冠的强度也有了明显的提高,但在临床中仍不时有全瓷冠失败的病例报道,包括冠表面饰瓷的破损、剥脱及冠的折裂等。因此,在增强冠材料本身的强度之外,全瓷冠的设计在保障全瓷冠的远期成功率方面也起着十分重要的作用。冠的设计主要内容包括:全瓷冠颈部形态和结构,冠厚度,粘结剂厚度,牙尖斜度等。相比于其他因素,冠厚度的设计对冠的生物力学特性影响最为显着,对于冠厚度的设计已经进行了大量研究但尚没有统一的结论,冠到底该做多厚仍是长期困扰临床医生的问题。实验目的:通过建立下颌第一磨牙全瓷冠参数化有限元模型,对单层冠的合面厚度和肩台宽度,双层冠的饰瓷合面厚度和基底合面厚度进行设计参数连续变化条件下的优化设计,为临床全瓷冠的制作提供参考。实验方法:通过3DSS照相扫描仪扫获得下颌第一磨牙的点云文件,结合Geomagic Studio软件对点云减点、去噪、拼接等处理和Unigraphics NX6软件的参数设定及一系列计算机辅助设计建立了下颌第一磨牙全瓷冠参数化实体模型。通过Unigraphics NX6与Ansys Workbench软件的双向无缝连接,将模型参数导入Ansys Workbench中,建立下颌第一磨牙参数化有限元模型。设定单层冠的合面厚度(H)和肩台宽度(W)为设计参数(Design Parameter,DP),H的变化范围是0.2-3mm,W的变法范围是0.1-1.5mm。设定全瓷冠的最大主应力(Maximum Principal Stress,MPS)的峰值为目标函数(Objective Function, OBJ)。对全瓷冠进行小面积加载(Small Area load, SA)和大面积加载(Large Area load,LA )两种加载方式,观察DP对OBJ的影响,进行单层冠合面厚度和肩台宽度的优化设计。设定双层冠饰瓷合面厚度(V)和基底合面厚度(C)为DP,V变化范围为0.1-2mm,C的变化范围为0.1-1mm,饰瓷和基底的MPS峰值设定为OBJ.对双层全瓷冠进行垂直加载(Vertical load)和斜向加载(Angular load)两种加载方式,观察DP对OBJ的影响,进行双层冠饰瓷合面厚度与基底合面厚度的优化设计。实验结果:1.建立了包含合面厚度和肩台宽度参数的单层全瓷冠参数化有限元模型和包含饰瓷合面厚度,基底合面厚度参数下颌第一磨牙双层全瓷冠的参数化有限元模型。2.对于单层全瓷冠,在SA加载时,MPS峰值出现在加载点对应的内侧面和加载处的外侧;LA加载时,MPS峰值出现在加载点对应的内侧面。3.全瓷冠合面的厚度从0.2mm变化到3mm和肩台的宽度从0.1mm变化到1.5mm,在SA加载条件下全瓷冠的MPS峰值减小了35.48%,而在LA加载条件下,全瓷冠的MPS峰值减小了54.78%。4.在SA加载条件下,W对冠的应力峰值没有影响;而在LA加载条件下当0.56mm≤W≤1.50mm时,响应曲线的斜率在-1~1之间;对于合面厚度,在SA加载条件下,1.35mm≤H≤3mm时,响应曲线斜率在-1~1之间;而在LA加载条件下,当1.25mm≤H≤2.61mm响应曲线斜率在-1~1之间。5.对于双层全瓷冠,在垂直加载条件下,饰瓷的MPS峰值出现在加载点周围,而基底的MPS峰值出现在基底材料的底层,在加载处的正下方;在斜向加载条件下,饰瓷MPS峰值出现在合面,在与加载力中水平分力相反的方向,而基底MPS峰值出现在基底材料的底层,在加载处的正下方。6.通过改变饰瓷合面厚度和基底合面厚度,在垂直加载条件下,饰瓷的MPS峰值下降幅度为20.9%,而基底的MPS峰值下降幅度为74.6%;而在斜向加载条件下,饰瓷的MPS峰值下降幅度为了52.2%,基底的MPS峰值下降了79%。斜向加载时的应力超过垂直向加载时的应力,冠的制作应避免较大的牙尖斜度。垂直加载条件下,实验叁的饰瓷的应力小于实验二全瓷冠的应力,所以基底的存在可以减小饰瓷所受的应力。7.对于双层全瓷冠,在垂直加载条件下,当0.88mm≤V≤1.57mm时,饰瓷MPS应力峰值响应曲线的斜率在-1~1之间;当0.75mm≤V≤2mm时,基底MPS应力峰值响应曲线斜率在-1~1之间;基底的厚度对饰瓷的应力没有影响;当C≥0.52mm时,基底MPS应力峰值响应曲线斜率在-1~1之间。在斜向加载条件下,随着饰瓷厚度的增加,饰瓷的应力在上升;当V≥0.75mm时基底MPS响应曲线斜率在-1~1之间;基底的厚度对饰瓷的MPS峰值没有影响;当C≥0.39mm基底MPS响应曲线斜率在-1~1之间。结论:本文从生物力学角度对全瓷冠进行了优化设计,综合各组数据,得出单层全瓷冠合面厚度优化区间为1.35mm-2.61mm,肩台宽度的优化设计区间为大于0.56mm;双层全瓷冠的饰瓷合面厚度的优化设计区间为0.88mm-1.57mm,基底厚度的优化设计区间大于0.52mm。

(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。

双参数有限元法论文参考文献

[1].徐华,徐德峰,杨绿峰.裂纹群应力强度因子分析的广义参数有限元法[J].应用数学和力学.2016

[2].王卫国.基于连续变化参数有限元法的全瓷冠生物力学优化设计[D].第四军医大学.2011

[3].曾逸.温控参数有限元法在边坡稳定分析中的应用[J].四川水利.2010

[4].杨绿峰,徐华,李冉,彭俚.广义参数有限元法计算应力强度因子[J].工程力学.2009

[5].陈林靖,戴自航.基坑悬臂支护桩双参数弹性地基杆系有限元法[J].岩土力学.2007

[6].徐华.结构断裂分析的奇异等参元和广义参数有限元法[D].广西大学.2006

[7].曹先锋,徐千军.温控参数有限元法在边坡稳定分析中的应用[J].岩土力学.2005

[8].李冉.结构断裂分析的广义参数有限元法[D].广西大学.2004

[9].杨绿峰,秦荣,李桂青.广义参数有限元法分析箱型梁的剪力滞效应[J].贵州工业大学学报.1997

[10].沈鹏程.Rnissner混合参数有限元法在杆系结构中的应用[J].合肥工业大学学报.1982

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