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并行元胞单元法

计算力学学报 2006年第1期23卷 97-100页

作者：杨吉新武汉理工大学交通学院武汉430063

在对元胞单元法的基本原理与特点进行简要介绍之后,探讨了元胞单元法的并行计算方法,给出了算法描述和解题步骤。以平面应力问题分析为例,进行了数值试验,给出了详细的计算步骤和结果。结果表明元胞单元法可形成一种高度并行的算法,适... 详细信息

在对元胞单元法的基本原理与特点进行简要介绍之后,探讨了元胞单元法的并行计算方法,给出了算法描述和解题步骤。以平面应力问题分析为例,进行了数值试验,给出了详细的计算步骤和结果。结果表明元胞单元法可形成一种高度并行的算法,适用于未来并行机的要求,有望在大型结构和纳米力学的大规模摸拟方面得到应用。

关键词：元胞单元法元胞自动机并行计算大规模计算

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元胞单元法在花键分析中的应用

工程力学 2003年第2期20卷 142-145页

作者：杨吉新沈成武陈定方武汉理工大学中国科学院计算技术研究所北京100080

元胞单元法是一种新的力学计算方法,它将结构的整体求解变成局域分析,通过力的局域间的不平衡传递达到最终的整体平衡。它对计算机容量要求极低,在大型复杂结构的计算方面具有良好的前景。同时,由于借用了元胞自动机的思想,可形成一种... 详细信息

元胞单元法是一种新的力学计算方法,它将结构的整体求解变成局域分析,通过力的局域间的不平衡传递达到最终的整体平衡。它对计算机容量要求极低,在大型复杂结构的计算方面具有良好的前景。同时,由于借用了元胞自动机的思想,可形成一种高度并行的算法,适用于未来并行机的要求,是一种富有发展潜力的新的数值方法。将该方法应用于卷板机花键的静力分析,以检验其实际应用的可行性。文中以直观的方式介绍了元胞单元法的基本原理,给出了详细的计算步骤和结果,探讨了方法的有效性,并对其优点和存在的问题进行了讨论。

关键词：元胞单元法花键分析元胞自动机

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三维实体问题分析中的元胞单元法

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2004年第1期28卷 22-25页

作者：杨吉新王乘沈成武华中科技大学土木与力学学院武汉430074 武汉理工大学交通学院武汉430063

基于局部作用原理 ,借用有限元离散和插值技术 ,引入元胞自动机的演化思路 ,得到一种新的力学计算方法——元胞单元法 .它将结构的整体求解变成局域分析 ,通过力的局域间的不平衡传递达到最终的整体平衡 .它对计算机容量要求低 ,可形成... 详细信息

基于局部作用原理 ,借用有限元离散和插值技术 ,引入元胞自动机的演化思路 ,得到一种新的力学计算方法——元胞单元法 .它将结构的整体求解变成局域分析 ,通过力的局域间的不平衡传递达到最终的整体平衡 .它对计算机容量要求低 ,可形成一种高度并行的算法 ,可望在大型结构和纳米力学的大规模模拟方面得到应用 .为探讨其适用性 ,将其用于三维实体问题分析 ,给出了元胞模型和计算步骤 ,进行了数值试验。

关键词：元胞单元法元胞自动机有限元法三维实体

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元胞单元法在滑坡分析中的应用

交通科技 2003年第3期13卷 34-36页

作者：林清杨吉新郭慧光周成昀武汉绕城公路建设指挥部武汉430015 武汉理工大学武汉430063

将一种新的力学计算方法——元胞单元法应用于山体滑坡分析 ,以检验其实际应用的可行性。文中以直观的方式介绍元胞单元法的基本原理 ,给出计算步骤和结果 ,探讨方法的有效性。

关键词：元胞单元法滑坡力学计算应力分析应变分析

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从力矩分配法到元胞单元法

武汉理工大学学报 2004年第6期26卷 35-38页

作者：杨吉新张宝魁曾彦武汉理工大学交通学院武汉430063

力矩分配法是结构力学中的一种渐近计算方法 ,一般只能用于连续梁或无侧移刚架的计算。研究表明 ,若将该方法中的力矩延拓为广义力 ,可得到一种能应用于任何杆系结构的广义力分配法。若在此基础上 ,再引用有限元离散技术 ,则可演化出一... 详细信息

力矩分配法是结构力学中的一种渐近计算方法 ,一般只能用于连续梁或无侧移刚架的计算。研究表明 ,若将该方法中的力矩延拓为广义力 ,可得到一种能应用于任何杆系结构的广义力分配法。若在此基础上 ,再引用有限元离散技术 ,则可演化出一种有别于传统有限元法的新的数值计算方法——元胞单元法。在简要回顾经典力矩分配法之后 ,引申出广义力分配法和元胞单元法 ,以平面和空间刚架计算为例 ,描述了元胞单元法解题步骤和计算结果。

关键词：力矩分配法元胞单元法元胞自动机有限元

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非线性元胞单元法初探

武汉理工大学学报 2003年第9期25卷 32-35页

作者：杨吉新王乘华中科技大学土木工程与力学学院

将元胞单元法用于弹塑性问题分析 ,探讨其求解非线性问题的可行性 ,给出了详细的计算步骤 ,进行了数值试验。

关键词：元胞单元法弹塑性元胞自动机有限单元法

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基于元胞自动机的钻柱力学模型建立和求解

石油机械 2007年第4期35卷 15-17,45页

作者：庞东晓刘清友李斌西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室

针对钻柱力学中的几何非线性问题和接触非线性问题的特点,利用元胞自动机的基本理论建立了基于元胞自动机的钻柱力学模型。在此基础上,给出几何非线性问题元胞单元法和接触非线性问题元胞单元法较详细的计算步骤。通过2个具体算例进行... 详细信息

针对钻柱力学中的几何非线性问题和接触非线性问题的特点,利用元胞自动机的基本理论建立了基于元胞自动机的钻柱力学模型。在此基础上,给出几何非线性问题元胞单元法和接触非线性问题元胞单元法较详细的计算步骤。通过2个具体算例进行了数值试验,分析对比后对元胞自动机求解钻柱系统非线性问题的优点和存在的问题进行了讨论,提出进一步研究的方向。

关键词：元胞自动机元胞单元法几何非线性接触非线性钻柱力学

计算机仿真技术在弦支穹顶结构可靠性分析中的应用

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计算机仿真技术在弦支穹顶结构可靠性分析中的应用

作者：冯克天津大学

学位级别：硕士

由于弦支穹顶自身的结构优势,在该体系提出之后便得到了广泛的研究和应用。鉴于以往在钢结构应用中因可靠性不足而引发的工程事故,并且弦支穹顶结构属于自平衡体系,某一可靠性因素不足都有可能造成整体结构的破坏,因此本文认为对其进行... 详细信息

由于弦支穹顶自身的结构优势,在该体系提出之后便得到了广泛的研究和应用。鉴于以往在钢结构应用中因可靠性不足而引发的工程事故,并且弦支穹顶结构属于自平衡体系,某一可靠性因素不足都有可能造成整体结构的破坏,因此本文认为对其进行可靠性研究是有必要的。本文采用计算机仿真技术对弦支穹顶结构可靠性问题进行了研究,主要研究内容如下:在AutoCAD平台下采用VBA计算机语言进行二次开发,创建了计算机仿真系统。该系统数学模型的建立采用了基于元胞自动机思想,结合有限元理论,将结构的整体平衡问题转变为局部平衡求解的元胞单元法。并且仿真系统中引入了建筑信息模型的概念,与数据库建立联系进行数据信息的交换,使在AutoCAD三维平台下的结构模型具有必要的数据信息。本文的仿真系统具备的主要功能包括:(1)空间杆系结构的静力分析;(2)新型空间钢结构性能的优化;(3)预应力空间钢结构的施工过程模拟;(4)空间钢结构可靠性分析;(5)科学计算的可视化。本文针对弦支穹顶结构下部张拉索体系对结构的可靠性起重要作用的特性,在建立的仿真系统中对弦支穹顶下部张拉索发生松弛以至断裂时对整体结构的影响进行了模拟和分析;并针对造成张拉索松弛和断裂的危害因素,提出了采取必要措施加以防止的建议。

关键词：弦支穹顶结构计算机仿真元胞自动机元胞单元法有限元可靠性

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弦支脊拱结构的静力性能分析和施工设计

弦支脊拱结构的静力性能分析和施工设计

作者：李刚天津大学

学位级别：硕士

预应力大跨度空间钢结构受力合理、刚度大、重量轻,制作安装也比较方便,近几年在工程中的应用越来越多,有着无比广阔的应用和发展前景。本文以实现大跨度为出发点,结合弦支穹顶和斜拉桥的结构特性,构造了一种新型的结构体系——弦支脊... 详细信息

预应力大跨度空间钢结构受力合理、刚度大、重量轻,制作安装也比较方便,近几年在工程中的应用越来越多,有着无比广阔的应用和发展前景。本文以实现大跨度为出发点,结合弦支穹顶和斜拉桥的结构特性,构造了一种新型的结构体系——弦支脊拱结构体系,并对该结构进行了静力性能分析和施工过程仿真分析。本文简单介绍了预应力空间结构的概念和特点,详细论述了弦支穹顶的结构特点和原理,目的是在其基础上,构造出能够跨越更大空间的结构体系。本文还阐述了计算机仿真的相关知识,为后文进行施工模拟奠定基础。本文介绍了计算分析使用的基于元胞自动机思想的元胞单元法,在此基础上,结合有限单元法理论,应用VBA相关知识编写了适合空间杆系结构静力计算的有限元程序。以空间桁架为基本部分,按照一定的组合方式,本文构造了一种新型的结构体系——弦支脊拱结构,考虑到桁架数量可能对结构性能有所影响,按照不同方式构造了两种模型。然后应用本文编写的程序,对该结构进行静力性能分析,并对两种模型的内力分布情况作了对比分析。本文对比分析了不同的预应力加载方案对结构性能的影响,找出了适合该结构的预应力加载顺序,随后对预应力加载方法、索的张拉次序等作了阐述和分析,针对改进后的结构模型,应用有限元程序进行了施工仿真分析。

关键词：弦支脊拱非线性有限元法元胞单元法计算机仿真施工仿真