检索结果-内蒙古大学图书馆

无网格伽辽金法(EFGM)求解接触问题

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河海大学学报（自然科学版） 2000年第4期28卷 54-58页

作者：庞作会朱岳明河海大学水利水电工程学院江苏南京210098

本文考虑到无网格伽辽金法只需节点信息 ,不需将节点连成单元 ,并具有精度高、后处理方便等优点 ,从而用它求解接触问题 .这里采用的方法是将Katona界面单元引入EFGM ,迭代求得两物体间的接触状态 .算例表明 ,本文方法基本可行 .

关键词：无网格伽辽金法界面单元 EFGM MLS

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基于无网格伽辽金法的板坯传热及力学行为

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钢铁 2022年第10期57卷 91-100页

作者：孙聪磊蔡来强王旭东姚曼大连理工大学材料科学与工程学院辽宁大连116024 大连理工大学辽宁省凝固控制与数字化制备技术重点实验室辽宁大连116024

与基于网格离散的数值计算方法相比,无网格方法利用离散节点代替网格单元,回避了拓扑结构复杂、单元编号和信息传递等问题,在模拟分析相变界面移动、大变形、裂纹动态扩展等方面展现出极大的适用性。依据移动最小二乘法构造了场量近似函... 详细信息

与基于网格离散的数值计算方法相比,无网格方法利用离散节点代替网格单元,回避了拓扑结构复杂、单元编号和信息传递等问题,在模拟分析相变界面移动、大变形、裂纹动态扩展等方面展现出极大的适用性。依据移动最小二乘法构造了场量近似函数,针对连铸板坯在结晶器初始凝固过程中的传热特征,构造和推导了基于无网格伽辽金法的板坯传热和凝固行为控制方程,结合采用伽辽金积分弱形式和变分原理,建立了铸坯热弹塑性二维横截面数值计算模型,以连铸生产现场实测铜板温度反算的结晶器热流为边界条件,模拟和分析了结晶器内初生坯壳的非均匀传热、应力和应变。研究结果表明,板坯在结晶器内宽度方向的传热和力学行为呈现出显著的非均匀特征,在距离弯月面200 mm范围内是应力应变快速增长阶段,之后应力应变增长速度放缓,距弯月面550 mm处,铸坯等效应力和应变出现极大值,分别为15.97 MPa和0.76%;在宽度方向上,角部受二维散热的影响,温度下降较快,出现应力集中现象,相邻的偏角部存在应力应变低谷,与角部在温度、应力、应变方面存在较大差异。上述结果验证了无网格方法计算铸坯非均匀传热、力学行为的可行性和适用性,为无网格方法应用至铸坯裂纹萌生与扩展的研究提供基础和参考。

关键词：应力应变传热热弹塑性无网格伽辽金法连铸板坯

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相变温度场中无网格伽辽金法的应用

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计算物理 2006年第5期23卷 545-550页

作者：高志华张明义刘志强张淑娟中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000

简述了无单元法的基础理论,推导出相变温度场的无单元法计算公式,采用罚函数法引入了第一类边界条件,编制了相应的计算程序.通过经典相变的应用例子,和有限元计算结果及解析解的比较,说明了无单元法应用于相变温度场具有连续性好,精度高... 详细信息

简述了无单元法的基础理论,推导出相变温度场的无单元法计算公式,采用罚函数法引入了第一类边界条件,编制了相应的计算程序.通过经典相变的应用例子,和有限元计算结果及解析解的比较,说明了无单元法应用于相变温度场具有连续性好,精度高,前后处理简单等优点.

关键词：无网格伽辽金法相变罚函数法

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利用无网格伽辽金法分析材料稳态蠕变问题

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力学季刊 2005年第1期26卷 163-168页

作者：赵光明宋顺成西南交通大学应用力学与工程系

稳态蠕变是高温环境下材料的一个重要的考虑问题,它也是材料破坏的一种重要形式。由于存在划分网格,利用传统有限元法模拟稳态蠕变有一定的不足之处。作为一种新兴的数值模拟方法,无网格法不需要划分单元,只需将求解问题离散成独立的结... 详细信息

稳态蠕变是高温环境下材料的一个重要的考虑问题,它也是材料破坏的一种重要形式。由于存在划分网格,利用传统有限元法模拟稳态蠕变有一定的不足之处。作为一种新兴的数值模拟方法,无网格法不需要划分单元,只需将求解问题离散成独立的结点,计算过程可以局部细化。利用连续介质的虚功原理,将无网格伽辽金法应用于稳态蠕变的数值模拟,推导了稳态蠕变的无网格伽辽金法控制方程。利用罚参数来实现稳态蠕变的不可压缩条件和本质边界条件,能够保证求解过程中刚度矩阵的对称正定性。通过实例的计算结果表明,无网格伽辽金法在求解稳态蠕变时具有较高的计算精度,结果与理论解结果吻合,而且前后处理较为简单。

关键词：无网格伽辽金法稳态蠕变罚方法

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油-水两相渗流问题的无网格伽辽金法

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水动力学研究与进展（A辑） 2006年第6期21卷 796-804页

作者：李玉坤姚军黄朝琴中国石油大学(华东)工程力学系山东东营257061 中国石油大学(华东)石油工程学院山东东营257061

该文应用无网格伽辽金法对油藏中的油-水两相渗流问题进行了研究。这种方法是基于移动最小二乘法来建立近似函数的,与传统的最小二乘法相比它具有紧支性其系数矩阵是稀疏的。文中较为详细地描述了油藏地层中油-水两相渗流数学模型的建... 详细信息

该文应用无网格伽辽金法对油藏中的油-水两相渗流问题进行了研究。这种方法是基于移动最小二乘法来建立近似函数的,与传统的最小二乘法相比它具有紧支性其系数矩阵是稀疏的。文中较为详细地描述了油藏地层中油-水两相渗流数学模型的建立以及无网格伽辽金法的基本原理。推导了油水两相渗流问题的无网格伽辽金法具体计算格式,编制了相应的计算程序进行实例计算,其计算结果是可靠有效的,为进一步研究利用无网格方法求解复杂介质、边界条件的油藏多相渗流提供了基础。

关键词：无网格伽辽金法油藏两相渗流移动最小二乘法影响域

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金属三维塑性成形过程无网格伽辽金法数值模拟技术

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上海交通大学学报 2006年第10期40卷 1654-1657,1662页

作者：刘永辉陈军虞松李从心陈学文上海交通大学国家模具CAD工程研究中心上海200030

将无网格伽辽金法(EFGM)与三维刚(粘)塑性流动理论相结合,对EFGM在金属三维塑性成形过程数值模拟中的应用技术进行了研究.分别采用边界奇异权法和修正的罚函数法处理速度边界条件和体积不可压缩条件,采用反正切摩擦模型处理摩擦边界条件... 详细信息

将无网格伽辽金法(EFGM)与三维刚(粘)塑性流动理论相结合,对EFGM在金属三维塑性成形过程数值模拟中的应用技术进行了研究.分别采用边界奇异权法和修正的罚函数法处理速度边界条件和体积不可压缩条件,采用反正切摩擦模型处理摩擦边界条件,推导了金属三维塑性成形过程EFGM法数值模拟的刚度方程,给出了关键算法.对长方体金属镦粗过程进行了数值模拟,并将数值结果与三维刚塑性有限元体积成形商品软件Deform3D计算结果作了比较.发现两者吻合良好,表明了本文方法的正确性和有效性.

关键词：无网格伽辽金法移动最小二乘近似边界奇异权法金属三维塑性成形修正罚函数法

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对无网格伽辽金法(EFGM)的两点补充

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岩石力学与工程学报 1999年第5期18卷 581-584页

作者：庞作会葛修润王水林郑宏河海大学水电工程学院南京210024 中国科学院武汉岩土力学研究所武汉430071

无网格伽辽金法（ＥＦＧＭ）只需节点信息，不需将节点连成单元；此外，还有精度高、后处理方便等优点。讨论如何用该法求解集中力问题，以及该法的点积分实现过程，并给出相关算例。

关键词：最小二乘法集中力点积分无网格伽辽金法

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非线性无网格伽辽金法的实现

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武汉大学学报（理学版） 2005年第S2期51卷 46-50页

作者：司建辉李九红简政西安理工大学水利水电学院陕西西安710048

提出了应用无网格伽辽金法计算非线性混凝土问题的基本方法.无网格伽辽金法(EFGM)是近些年发展起来的一种数值算法,它采用移动的最小二乘法构造形函数,从能量泛函的弱变分形式中得到控制方程,该法只需节点信息,不需将节点连成单元.在积... 详细信息

提出了应用无网格伽辽金法计算非线性混凝土问题的基本方法.无网格伽辽金法(EFGM)是近些年发展起来的一种数值算法,它采用移动的最小二乘法构造形函数,从能量泛函的弱变分形式中得到控制方程,该法只需节点信息,不需将节点连成单元.在积分网格中,取高斯点的本构关系随应力变化来反映混凝土的非线性性质.文中混凝土的本构模型选用OTTOSEN本构,屈服准则选用修正的莫尔库仑强度准则,通过算例分析,验证了程序的可靠性及应用无网格伽辽金法解决非线性混凝土问题的可行性,表明该方法在混凝土材料领域有着广阔的应用前景.

关键词：无网格伽辽金法本构模型移动最小二乘法非线性

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基于节理网络模型的岩体REV数值估算与无网格伽辽金法(EFGM)

基于节理网络模型的岩体REV数值估算与无网格伽辽金法(EFGM)

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作者：庞作会中国科学院武汉岩土力学研究所

学位级别：博士

按内容不同,论文分为两大部分.第一部分提出了一种数值方法,用来估算节理岩体的REV.其过程为:首先取不同尺寸的岩体,岩体中的节理位置由Monte-Carlo法确定;然后将这些岩体剖分成有限元网格,对其作数值试验,获取岩体的力学参数;最后分析... 详细信息

按内容不同,论文分为两大部分.第一部分提出了一种数值方法,用来估算节理岩体的REV.其过程为:首先取不同尺寸的岩体,岩体中的节理位置由Monte-Carlo法确定;然后将这些岩体剖分成有限元网格,对其作数值试验,获取岩体的力学参数;最后分析岩体力学参数与尺寸的关系,从而确定REV.该法充分考虑了节理网络生成的随机性.第二部分研究无网格伽辽金法(EFGM).论文在介绍EFGM基本原理的基础上,研究该用于岩体工程的可行性,比如如何用该法模拟边坡开挖过程、模拟不连续面、求解接触摩擦问题;并进一步对EFGM作了两点改进,即EFGM对集中力荷载的处理以及EFGM的一种点积分实现形式.

关键词：节理岩体岩体力学随机网格生成器无网格伽辽金法移动的最小二乘法

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基于无网格伽辽金法的连铸圆坯裂纹预测方法研究

基于无网格伽辽金法的连铸圆坯裂纹预测方法研究

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作者：蔡来强大连理工大学

学位级别：博士

连铸坯裂纹的形成源于钢液凝固过程中的传热、流动和收缩等复杂行为,不仅与钢种的凝固特性及高温力学性能有着密切的联系,同时受铸坯的非均匀传热、收缩和摩擦等机械作用的影响。因此探索铸坯裂纹的形成机理及影响因素,对稳定和提升连... 详细信息

连铸坯裂纹的形成源于钢液凝固过程中的传热、流动和收缩等复杂行为,不仅与钢种的凝固特性及高温力学性能有着密切的联系,同时受铸坯的非均匀传热、收缩和摩擦等机械作用的影响。因此探索铸坯裂纹的形成机理及影响因素,对稳定和提升连铸坯质量具有重要意义。作为连铸工艺优化和开发的重要手段,以有限元法为代表的基于网格的模拟方法在调控复杂冶金过程、稳定和提升连铸坯质量等方面发挥了重要作用。然而,基于网格的模拟方法需要将问题域离散为单元或网格,在每个单元内分别对控制方程组进行求解,算法固有的网格依赖性,使其在处理曲线边界、相变移动界面和大变形等问题时,网格的重构与自适应十分复杂,且易产生网格畸变,给计算精度带来显著影响。与有限元等基于网格和拓扑结构的数值计算方法相比,无网格法仅通过节点离散计算域,计算域中任意点的场变量函数可通过其局部支持域内的场节点构造和描述,避免了复杂的剖分过程,在模拟和分析相变界面追踪、裂纹动态扩展方面体现出显著优势。鉴于此,本文基于无网格伽辽金方法,分别建立了连铸坯传热/凝固、变形/应力及裂纹萌生和扩展数值计算模型,运用C++程序设计语言开发出专用计算程序,依据现场实测结晶器热流,对圆坯的传热、变形和应力进行了计算和分析,考察了铸坯裂纹的萌生、扩展行为及规律特征,主要研究内容及结论包括:(1)基于无网格伽辽金法的圆坯传热/凝固模型开发和计算。采用移动最小二乘法近似构造温度场函数,依据变分原理推导了全局弱式的离散方程及时间离散格式,建立了基于无网格伽辽金法的圆坯二维横截面传热计算模型。探讨了模型空间和时间离散中重要参数对计算结果的影响,量化分析了圆坯非均匀传热过程的温度分布特征和坯壳生长规律。结果表明,采用完全隐式的欧拉向后时间差分格式情况下,均匀和随机节点布置都可以满足计算精度的要求;当时间步长小于1.0 s、平均节点间距5.63 mm和尺度参数αs为1.9时,模型具有较高的计算精度和效率;弯月面下70～120 mm为局部高热流区,非均匀程度最为显著,结晶器出口处铸坯表面的温度差值约150.0℃;受传热在水平方向的非均匀性和浇铸方向累积作用的双重影响,铸坯和结晶器间的传热总量决定了坯壳的厚度分布。(2)基于无网格伽辽金法的圆坯热弹塑性应力模型开发与计算。依据热弹塑性变形理论,采用增量形式处理铸坯在弹性和塑性变形阶段的本构方程,对弹塑性过渡区的校正方案进行了探讨。基于平面应力假设,采用移动最小二乘近似构造位移场函数,建立了基于无网格伽辽金法的铸坯应力计算模型。在本文实验和计算条件下,坯壳变形量和热流密度变化趋势基本一致,出口处坯壳表面变形量最大约0.78 mm,最小约0.21 mm,平均等效应力为14.8 MPa;坯壳径向应力分量表现为压应力,周向冷却强度低的区域,坯壳较薄,周向应力分量表现为拉应力,弯月面下50～150 mm为裂纹形成的敏感区域。(3)圆坯裂纹萌生和扩展数值模型的开发和计算研究。在圆坯无网格伽辽金传热、应力模型的基础上,建立了连铸圆坯裂纹萌生和扩展数值模型。模型通过定义局部裂纹检测子域和裂纹指数确定裂纹源的萌生位置,运用衍射法处理不连续的位移场近似,采用最大周向应力准则判断裂纹是否失稳扩展,而后根据应力强度因子提取裂纹扩展的方向,通过坐标变换完成裂纹几何形貌的更新。利用建立的模型对裂纹形成的动力学行为、场变量分布和影响因素等进行了计算和分析。结果表明,裂纹萌生于结晶器内高热流区内周向局部热流的峰值区域,扩展集中在弯月面下110～300mm,最终长度约为2～3 mm,裂纹平均扩展速率约为0.33～0.35 mm/s。当径向应力分量为拉应力时,铸坯沿径向被拉开,裂纹沿圆坯周向扩展;当周向应力分量为拉应力时,铸坯沿周向被拉开,裂纹沿圆坯径向扩展。

关键词：裂纹萌生和扩展无网格伽辽金法传热/凝固应力/变形连铸圆坯

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