叁维有限元分析论文_高广运,姚哨峰,孙雨明,杨成斌

叁维有限元分析论文_高广运,姚哨峰,孙雨明,杨成斌

导读:本文包含了叁维有限元分析论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:有限元,平顺,边界,阻尼,特性,地基,网格。

叁维有限元分析论文文献综述

高广运,姚哨峰,孙雨明,杨成斌[1](2019)在《2.5维有限元分析高铁荷载诱发非饱和土地面振动》一文中研究指出开发一种非饱和地基2.5维有限单元方法研究高速列车荷载引起的地面振动.对时间进行Fourier变换并沿轨道方向进行波数变换将叁维空间问题降为二维平面问题,结合边界条件和Galerkin法推导控制方程2.5维有限元格式.轨道结构视为非饱和地基上的Euler梁,所得频域-波数域内解答通过快速Fourier逆变换得到叁维时域-空间域内结果.分析了车速和路基液体饱和度对地面振动及超静孔隙水压力的影响.结果表明,路基从完全饱和转为近饱和状态轨道中心处地面振动位移幅值变化显着;非饱和路基地面振动位移随时间衰减更快.距轨道中心8 m远处,同一速度下饱和路基路面振动持时大于非饱和路基;车速提高非饱和土振动持续时间变短,而饱和土地面振动持时变长.近轨道处200 km·h~(-1)下地面振动位移幅值大于其他速度且均以相当速率快速衰减;地面振动加速度级在某些车速下的衰减会出现反弹增大现象,其位置与车速密切相关.轨道中心处超静孔隙水压力主要分布在地表下4.5 m内,最大幅值出现在1.5~2.0 m深,且随路基饱和度降低显着减小.(本文来源于《同济大学学报(自然科学版)》期刊2019年07期)

罗贤能[2](2018)在《2.5维有限元—边界元方法分析高速铁路无砟轨道振动及声辐射特性》一文中研究指出本文在总结了大量国内外学者关于高速列车运行时诱发轨道结构振动噪声研究的基础上,采用2.5维有限元-边界元法,建立了钢轨、轨道板及轨道结构模型。其中,采用2.5维有限元模拟了钢轨、轨道板及轨道结构,采用2.5维边界元模拟了钢轨、轨道板及轨道结构所接触的大气,探讨了在单位谐荷载作下钢轨、轨道板及轨道结构振动特性及声辐射特性。同时也采取减振降噪的措施建立了阻尼钢轨、动力吸振式钢轨、阻尼动力吸振式钢轨、隔声裙轨道结构、减振面板轨道结构,并分析了谐荷载作下动特性及声辐射特性。其主要的研究结论总结有如下几点:(1)钢轨动力特性曲线表明扣件的刚度对其振动及声辐射的衰减有一定影响,并且在一定的范围内,随着扣件的刚度的增加,对钢轨振动特性及辐射声功率级减小较明显,但对声辐射效率效率基本不变。(2)扣件刚度的变化对钢轨、轨道结构辐射声功率级影响较大,所以扣件刚度不应太小,应该在合理的范围内尽量选取较大刚度的扣件。CA砂浆层弹性模量的变化对轨道板、轨道结构辐射声功率级有一定的影响,对轨道整体结构声辐射效率在1000 Hz以下频段有一定影响,在1000 Hz以后频段基本没有影响。(3)轨道整体结构动力特性曲线表明扣件刚度对其振动的衰减有一定影响,并且在一定的范围内,随着扣件的刚度的增加,对轨道整体结构振动特性衰减较明显。(4)轨道整体结构辐射声功率级曲线的频率特性在不同频段内表现不同。在772.09Hz之前频段内,钢轨与轨道板的辐射声功率级在轨道整体结构辐射声功率级中所占分别为11%和89%,在772.09 Hz之后频段内,钢轨与轨道板的辐射声功率级在轨道整体结构辐射声功率级中所占分别为68%和32%。(5)阻尼动力吸振式钢轨的声辐射功率最大,表明了其声源在单位时间内向外辐射的声能较大。阻尼动力吸振式钢轨的声辐射效率最小,表明了其结构振动时,表面的振动转化为声的效率较低。(6)叁种措施下的钢轨的衰减率均高于标准钢轨,且在钢轨噪声占主导作用的频率区段内减振效果明显,对其衰减率有所提高了。(7)从不同型式钢轨的振动特性图分析可知:动力吸振式钢轨与阻尼动力吸振式钢轨相比于60钢轨无论在振动衰减内还是频率域内的趋势都可以看出在钢轨的振动衰减方面起到了较大作用,但从减振效果和工艺制作及安装考虑,动力吸振式钢轨是比较适合作为钢轨最有效的减振措施。(8)通过2.5维有限元-边界元方法计算结果表明,减振面板轨道结构对于轨道结构振动上起到很好的减振作用,但对轨道结构的降噪方面效果很差。隔声裙轨道结构对于轨道结构振动方面效果很差,但对轨道结构的降噪方面效果很好,应用于高速铁路有较强的可行性,对于降低高速铁路轨道结构辐射噪声具有明显作用。(本文来源于《华东交通大学》期刊2018-06-30)

冯青松,罗贤能[3](2017)在《2.5维有限元-边界元法分析频率域内阻尼钢轨的声辐射特性》一文中研究指出0引言1铁路运输引起的环境噪声课题是国际学术界和各国政府十分关心的问题,国际上已把振动噪声列为七大环境公害之一~([1])。目前,一些学者已对轨道结构声辐射特性开展了一些研究。国外学者Thompson~([2-5])利用二维边界元法预测钢轨声辐射,并且也探讨了有砟轨道的轨枕对有砟轨道整体结构声辐射特性的影响。国内学者魏伟~([1])通过边界元的方法分析了钢轨的振动声辐射问题;崔日新~([9])运用有限元与边界元方法的结合,分析了阻尼钢轨材料、结构参数对声(本文来源于《中国声学学会2017年全国声学学术会议论文集》期刊2017-09-22)

刘诗越[4](2017)在《基于2.5维有限元-边界元模型分析地下列车诱发的大地振动》一文中研究指出本文在总结了大量国内外学者关于地下列车运行时诱发大地振动研究的基础上,采用2.5维有限元-边界元法和虚拟激励法结合的方法,建立了模拟地下列车诱发大地振动的模型。其中,采用2.5维有限元-边界元模拟了轨道-隧道-大地系统,并探讨了全空间和半空间中单位谐荷载作下的隧道-大地系统响应。采用虚拟激励法和谐波迭加的方法完成了车辆荷载和轨道-隧道-大地系统模型的耦合,建立了列车-轨道-隧道-大地模型,采用该对谐波不平顺影响下的轨道响应进行了研究,并分析了随机不平顺下地下列车运行对大地振动的影响,其主要的研究结论总结有如下几点:(1)当模拟隧道衬砌的振动响应时,埋深和土质对基于全空间和半空间模拟结果的影响不大,此时可以采取计算量较小的全空间模型进行模拟。(2)当模拟隧道周边土体的振动响应时,当埋深较深(深埋情况)、土层强度在中等以上时,采用全空间模型和半空间模型的结果较为一致,此时可以采用全空间模型来进行计算,可以在不失准确性的基础上大大增加计算效率。(3)当需要计算大地表面的振动响应时,必须采用半空间模型,因为此时不管在何种埋设、土质下,半空间模型大地表面和全空间模型对应坐标下的响应,都呈现出较大差别。(4)轨道不平顺幅值和列车速度对动态轮轨力幅值有着重要的影响,当轨道的不平顺幅值增大时,车轨接触产生的动态轮轨力有着明显增大;同时,列车速度的增加,也使得车轨接触产生的动态轮轨力增加。且两个因素间互有影响,当车速增加时,不平顺幅值的改变对轮轨力幅值改变影响增大;当不平顺幅值增大时,车速对动态轮轨力幅值的影响也会增大。(5)在不同频率的输入荷载下,列车-轨道-隧道-大地系统的响应有着显着的不同。频率为40Hz以下的信号输入时,随输入信号的的频率上升,动态轮轨力是增加的,在40Hz处取得最大响应,当超过40Hz时,随输入信号的频率升高,动态轮轨力的幅值逐渐减少。(6)整个系统的振动加速度由轨道、隧道、大地逐渐减小。从轨道到基床的减振幅度特别大,这是因为隧道的刚度较大以及扣件良好的减振效果导致的,轨道-隧道-大地系统的振动速度从钢轨到隧道逐渐减小,但隧道和大地表面几乎保持一致。(7)轨道随机不平顺对系统各部分的振动加速度、速度和位移都有重要的影响,若只考虑移动轴荷载和确定性轨道谐波不平顺影响,将明显低估系统各部分的振动响应。(本文来源于《华东交通大学》期刊2017-06-30)

钟博[5](2016)在《一维有限元超收敛计算的新型算法与自适应分析》一文中研究指出有限元法作为一种近似方法面临计算精度和计算成本的矛盾,为解决这一矛盾,有限元超收敛计算与自适应分析应运而生,并成为近年来有限元研究领域的热点。有限元解的特点是结点位移精度高,内点位移次之,应力精度最差。为了提升内点位移和应力的精度,本文提出了一种新型超收敛算法,该算法可将内点位移的精度提高至结点位移的精度,应力则至少比有限元应力高一阶。推广一种类似的算法:p型超收敛法,其超收敛效果也十分明显。提出一种新型网格细分策略,结合超收敛解的误差估计,提出一种自适应策略。全文主要工作如下:一、以一维C~0自伴随问题为模型问题,提出一套系统的新型超收敛算法:再分单元法。再分单元法基于有限元结点位移的超收敛性,将单个单元再分成两个子单元并进行局部有限元计算。再分单元法包含两种格式:直接格式和间接格式,直接格式直接修复内点位移,间接格式则先计算位移误差并迭加至有限元位移上,两种格式均可求得逐点的超收敛位移和应力。二、将再分单元法的两种格式推广至其他一维问题的有限元超收敛计算中,包括:(1)Euler-Bernoulli梁问题;(2)Timoshenko梁问题;(3)一维C~0非自伴随问题,再分单元法在这些问题的有限元计算中也表现出良好的超收敛性态:求得的超收敛位移可具备结点位移的精度和收敛阶,求得的超收敛应力至少比有限元应力高出一阶,这为再分单元法推广至其他一维问题打下坚实的基础。叁、基于再分单元法的优异表现,推广一种类似的方法:p型超收敛法。p型超收敛法由Douglas和Dupont提出,该法也基于结点位移的超收敛性和局部加密有限元计算,但该法的加密是提高单元阶次的p型加密而不是二分加密,本文将该法推广应用于Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁的超收敛计算。四、基于以上两种算法求得的超收敛位移和应力,对有限元位移和应力进行最大模的误差估计。提出一种新型网格细分策略,该策略可以高效地求得优化的网格。基于可靠的误差估计和高效的网格细分,对一维C~0问题进行了位移和应力两种自适应分析。数值实验表明,本文超收敛算法可用很小的计算量求得逐点超收敛的位移和应力,自适应算法可高效地求得合理的非均匀网格和按最大模满足误差限的解答。(本文来源于《清华大学》期刊2016-12-01)

钟博,叶康生,袁驷[6](2016)在《基于p型超收敛计算的一维有限元自适应分析》一文中研究指出基于提高单元阶次的p型超收敛算法,可以在有限元解答基础上求得超收敛解。用该超收敛解代替精确解可以对有限元解答进行可靠的误差估计。对Zienkiewicz网格划分策略进行一定的改进,得到一种更有效的网格划分策略。基于可靠的误差估计和高效的网格划分,可以进行有限元自适应求解。数值试验表明,该文的自适应求解方案能够得到较优的网格和满足误差限的解答。(本文来源于《工程力学》期刊2016年S1期)

钟博,叶康生,袁驷[7](2015)在《基于p型超收敛计算的一维有限元自适应分析》一文中研究指出基于提高单元阶次的p型超收敛算法,可以在有限元解答基础上求得超收敛解。用该超收敛解可以对有限元解答进行可靠的误差估计。对Zienkiewicz网格划分策略进行一定的改进,得到一种更有效的网格划分策略。基于可靠的误差估计和高效的网格划分,可以进行有限元自适应求解。数值试验表明,本文的自适应求解方案能够得到较优的网格和满足误差限的解答。(本文来源于《第24届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)》期刊2015-10-31)

李晓双,苏晓星,汪越胜[8](2015)在《使用2.5维有限元方法分析光子晶体光纤结构中的弹性波导模态》一文中研究指出改进了有限差分及有限元计算中的2.5维方法,使其更加适用于弹性波导的计算.研究了截面为完美周期排布的结构以及截面为有限尺寸的结构,分析了2种截面的带结构和模态特性,提出了相应的调节带隙和模态的原则及方法.研究了不同缺陷对于弹性波导模态的影响,探讨了光波导与弹性波导同时局域化的可能性.(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16)

冯青松,雷晓燕[9](2013)在《基于2.5维有限元-边界元分析轨道随机不平顺影响下的铁路地基振动》一文中研究指出建立了完善的2.5维有限元-边界元耦合模型分析移动谐荷载作用下钢轨、扣件、轨枕、道砟、路基和地基等各部分的振动响应;利用既有的车辆-轨道-路基-地基耦合系统垂向振动解析模型得到轨道谐波高低不平顺引起的垂向动态轮轨力;在此基础上,结合轨道随机不平顺功率谱密度,提出了列车运行引起的地基振动功率谱计算方法。对比分析了地基表面测点垂向振动加速度级的理论计算与现场实测结果,证明了该模型的合理性。模型能有效地分析具有复杂横截面形状的轨道-路基-地基系统的振动响应以及多种轨道、地基减振隔振措施的影响,且具有较高的计算效率,适用于铁路线路设计阶段的方案比较研究。(本文来源于《振动与冲击》期刊2013年23期)

戴前伟,侯智超,王洪华[10](2013)在《井地电位2.5维有限元数值模拟异常分析》一文中研究指出从井地电位法满足的边值问题出发,利用有限元推导了井地电位2.5维的详细解法,并编制了相应的程序。然后利用该程序对一水平层状的地电模型进行了正演计算,并与解析解做了对比分析,验证了程序的正确性和有效性。在此基础上对均匀介质中分别存在高阻板、低阻板以及高阻板与低阻板同时存在的模型,进行了正演计算,得到了视电阻率拟断面图及点电流源在不同深度的视电阻率曲线分布图。结果表明,该方法能够对地下介质进行有效的探测,能够精确地确定异常体上边界、下边界的埋深位置。(本文来源于《物探化探计算技术》期刊2013年04期)

叁维有限元分析论文开题报告

(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:

本文在总结了大量国内外学者关于高速列车运行时诱发轨道结构振动噪声研究的基础上,采用2.5维有限元-边界元法,建立了钢轨、轨道板及轨道结构模型。其中,采用2.5维有限元模拟了钢轨、轨道板及轨道结构,采用2.5维边界元模拟了钢轨、轨道板及轨道结构所接触的大气,探讨了在单位谐荷载作下钢轨、轨道板及轨道结构振动特性及声辐射特性。同时也采取减振降噪的措施建立了阻尼钢轨、动力吸振式钢轨、阻尼动力吸振式钢轨、隔声裙轨道结构、减振面板轨道结构,并分析了谐荷载作下动特性及声辐射特性。其主要的研究结论总结有如下几点:(1)钢轨动力特性曲线表明扣件的刚度对其振动及声辐射的衰减有一定影响,并且在一定的范围内,随着扣件的刚度的增加,对钢轨振动特性及辐射声功率级减小较明显,但对声辐射效率效率基本不变。(2)扣件刚度的变化对钢轨、轨道结构辐射声功率级影响较大,所以扣件刚度不应太小,应该在合理的范围内尽量选取较大刚度的扣件。CA砂浆层弹性模量的变化对轨道板、轨道结构辐射声功率级有一定的影响,对轨道整体结构声辐射效率在1000 Hz以下频段有一定影响,在1000 Hz以后频段基本没有影响。(3)轨道整体结构动力特性曲线表明扣件刚度对其振动的衰减有一定影响,并且在一定的范围内,随着扣件的刚度的增加,对轨道整体结构振动特性衰减较明显。(4)轨道整体结构辐射声功率级曲线的频率特性在不同频段内表现不同。在772.09Hz之前频段内,钢轨与轨道板的辐射声功率级在轨道整体结构辐射声功率级中所占分别为11%和89%,在772.09 Hz之后频段内,钢轨与轨道板的辐射声功率级在轨道整体结构辐射声功率级中所占分别为68%和32%。(5)阻尼动力吸振式钢轨的声辐射功率最大,表明了其声源在单位时间内向外辐射的声能较大。阻尼动力吸振式钢轨的声辐射效率最小,表明了其结构振动时,表面的振动转化为声的效率较低。(6)叁种措施下的钢轨的衰减率均高于标准钢轨,且在钢轨噪声占主导作用的频率区段内减振效果明显,对其衰减率有所提高了。(7)从不同型式钢轨的振动特性图分析可知:动力吸振式钢轨与阻尼动力吸振式钢轨相比于60钢轨无论在振动衰减内还是频率域内的趋势都可以看出在钢轨的振动衰减方面起到了较大作用,但从减振效果和工艺制作及安装考虑,动力吸振式钢轨是比较适合作为钢轨最有效的减振措施。(8)通过2.5维有限元-边界元方法计算结果表明,减振面板轨道结构对于轨道结构振动上起到很好的减振作用,但对轨道结构的降噪方面效果很差。隔声裙轨道结构对于轨道结构振动方面效果很差,但对轨道结构的降噪方面效果很好,应用于高速铁路有较强的可行性,对于降低高速铁路轨道结构辐射噪声具有明显作用。

(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。

叁维有限元分析论文参考文献

[1].高广运,姚哨峰,孙雨明,杨成斌.2.5维有限元分析高铁荷载诱发非饱和土地面振动[J].同济大学学报(自然科学版).2019

[2].罗贤能.2.5维有限元—边界元方法分析高速铁路无砟轨道振动及声辐射特性[D].华东交通大学.2018

[3].冯青松,罗贤能.2.5维有限元-边界元法分析频率域内阻尼钢轨的声辐射特性[C].中国声学学会2017年全国声学学术会议论文集.2017

[4].刘诗越.基于2.5维有限元-边界元模型分析地下列车诱发的大地振动[D].华东交通大学.2017

[5].钟博.一维有限元超收敛计算的新型算法与自适应分析[D].清华大学.2016

[6].钟博,叶康生,袁驷.基于p型超收敛计算的一维有限元自适应分析[J].工程力学.2016

[7].钟博,叶康生,袁驷.基于p型超收敛计算的一维有限元自适应分析[C].第24届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册).2015

[8].李晓双,苏晓星,汪越胜.使用2.5维有限元方法分析光子晶体光纤结构中的弹性波导模态[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015

[9].冯青松,雷晓燕.基于2.5维有限元-边界元分析轨道随机不平顺影响下的铁路地基振动[J].振动与冲击.2013

[10].戴前伟,侯智超,王洪华.井地电位2.5维有限元数值模拟异常分析[J].物探化探计算技术.2013

论文知识图

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