无限元

摘要： 基于某在建高速公路填土路基振动压实试验,运用ABAQUS有限元软件进行数值模拟,通过单因素与灰色关联法分析压实度变化规律,研究填土路基振动压实作业参数和填土材料性质对压实效果的影响。研究表明:采用32t振动压路机相比于22t最终路基压实度提高3.7%左右;填土模量的提高能提高压实效率,但对路基最终压实度影响较小;填土与地基模量相差较大,土层之间难以结合影响压实效率;松铺厚度对压实效果的影响较小,松铺厚度为40 cm时压实度较高;碾压速度对压实效果影响显著,0.6 m/s或0.8 m/s时路基压实度提高1.4%;4种影响因素与压实度之间综合关联度排序为:松铺厚度>填土模量>地基模量>碾压速度。

摘要： 为了研究圆柱形压电换能器测井声场特性,该文采用有限元ABAQUS中动力学隐式算法和动力显式算法相结合的方法,借由压电单元、声学接触单元及无限单元解决了压电耦合、流固耦合及截断返回(波)问题,建立了圆柱形压电换能器的声波测井有限元-无限元耦合分析模型,通过重启动分析方法,完成了对整个声波测井过程的仿真分析。结果表明,通过与有限差分法结合完全匹配层(PML)的算法对比,该文建立的声波测井有限元-无限元耦合分析模型在解决测井声场分析问题上具有较高的可靠性。在激励电压作用下,于井轴接收到的返回波的声压量级衰减严重,而测井环境中的流体介质密度、固体介质密度对于井轴接收到的返回波的声压量级衰减影响较小。

摘要： 岩土动力学分析结果可靠性受人工边界条件及动力作用输入方式影响。在剖析ABAQUS无限元静、动力理论基础上,结合二维简单水平地基模型,研究了无限元边界生成初始地应力的计算精度及其改进方法,提出了综合考虑内、外源振动问题的改进静-动力统一人工边界。研究表明:因ABAQUS中无限元缺乏对边界节点力等效约束刚度的校核,其直接应用体力作用下的初始应力计算将产生较大误差继而影响后续结果,需考虑引入有限元静力边界等效节点力加以修正;通过在静、动力计算问题中选取相应的边界等效节点力,改进的无限元静-动力统一人工边界对静力及需要考虑静、动力综合效应的内源、外源问题均具有较好的适用性。

摘要： 在输电线路电磁环境数值仿真的研究中,采用了有限元-无限元结合的仿真计算方法以及细化剖分的网络划分,建立了不同电压等级交流输电线路电磁环境仿真模型。在确保了高精度的前提下,通过分析对比得知,仿真计算时间可节省45%以上,大幅度地提升了仿真计算能力,建立的模型可用于后续感应电的仿真计算。

摘要： 针对外域声场计算问题,基于有限元-无限元耦合方法,探讨无限元单元类型、单元大小等要素对声辐射与声散射问题的计算结果的影响。结果表明:有限元-无限元耦合方法对于声辐射和声散射问题的求解准确可行。由算例可知,当无限单元为二次单元时,其单元大小等于1/3波长时即可获得较为精确的声场计算结果。

摘要： 对高层框架结构建立考虑土-结构相互作用(soil-structure interaction, SSI)的三维数值模型,用有限元与无限元耦合的方法模拟半无限域土体。通过地震波反演得到基岩处地震波,输入模型后,研究SSI对上部高层框架结构抗震性能的影响。结果表明:结构系统的动力特性发生明显变化,频率减小、周期延长,在EI Centro地震波作用下分别考虑SSI效应和不考虑SSI效应,上部结构层间位移的差别在可控范围内。

摘要： 地表自然电位对地下污染渗流及微生物参与的氧化还原活动等过程较为敏感,自然电位异常的观测和解释在地下污染物监测应用中受到特别关注.有针对性地开展有机污染物氧化还原电位数值模拟工作,是后续反演解释的基础,能提高自然电位法在环境污染问题中的应用效果.基于三角形有限元及四边形无限元,改进了二维有限元-无限元耦合法,使之适应自然电位数值模拟中截断边界,复杂地质体剖分,多源特性等难点问题.基于以上改进,通过多源模型验证了算法的可靠性,然后将其应用于地质微生物参与的地下有机污染物降解过程所产生的氧化还原电位数值模拟中.模拟结果表明,改进后的方法与常规有限元方法的计算精度相当,但由于边界条件的简化,使得总系数矩阵无需因场源信息的更新而进行二次计算,在开展多源动态模型数值模拟时计算效率更高.模型响应分析还表明,地表自然电位对不同时刻的氧化还原场有着较为明显的异常响应,可以此评估地下有机污染物的降解进度.

摘要： 针对模拟无限大的海底地震波传播问题,应用无限元理论,提出了一种基于无限元边界条件的地震波建模方法,仿真了海底应力场,与高阶交错网格有限差分法仿真结果比对,验证建模方法的正确性。进一步分析无限元边界对海底地震波的吸收效果,结果表明无限元边界对纵波、横波的吸收效果好,可应用于海底地震波场建模中。

摘要： 结构在地震数值模拟中会产生地基辐射阻尼问题,目前广泛采用的人工边界能够有效解决该问题,然而实现一般比较繁琐.基于无限元动力边界原理和波在弹性介质中传播理论,推导了剪切波和压缩波入射情况下,人工边界各侧面节点的等效荷载时程表达式.借助ABAQUS有限元软件中无限单元,给出了无限元-有限元联合建模方法,利用软件内嵌的Python脚本语言进行开发编程,实现边界节点上荷载幅值的自动生成和施加.算例结果分析表明,该方法计算结果精度较高,能够有效解决地基辐射阻尼问题.

摘要： 针对传统CSAMT三维正演场源奇异性及无穷边界处理等问题,提出了一种基于等效场源的CSAMT三维无限元快速高精度正演模拟算法.首先,通过精确计算场源附近一定范围内网格节点的电磁场,实现水平电偶极源的精确模拟;然后,采用无限元代替传统截断边界条件,通过有限元—无限元耦合法和并行直接求解方法,实现基于等效场源的CSAMT三维快速精确求解.均匀半空间模型测试结果验证了算法的正确性.同时,以趋肤深度公式为基础,开展了场源等效模拟的最佳范围研究,数值结果表明对于场源的等效加载范围最好不低于1.5倍趋肤深度.

摘要： 在前期使用有限元和无限元方法耦合求解封闭空间的声辐射问题的基础上,推导了使用有限元和无限元耦合求解声散射问题,并计算了一个详细的实例.首先根据入射声场和声源表面的特性,求解出散射场在声源表面的表面振速,然后运用有限元和无限元耦合的方法求解出相关的声源表面的散射声压.之后变化入射声波的频率,来计算使用这种方法求解声散射问题的误差情况.计算结果表明:使用有限元/无限元耦合的方法求解这个实例,效率很高,而且在较宽的求解频率内,求解误差都较小.

摘要： 使用有限元和无限元方法耦合求解了封闭空间的声辐射问题,根据求得的声源表面的信息,利用克希荷夫公式来求解整个外声场.这种方法和边界元方法相比,在达到相同的求解精度情况下,计算效率得到极大的提高,而且使用这种方法求解声辐射问题时计算简单,易于推广.

摘要： 文中提出一种三维无限元和有限元的构造、耦合和网格生成方法,并针对有限元区域对耦合方法计算结果的影响和无限元中节点位置的影响进行了深入的分析.应用这种三维无限元和有限元的耦合方法,进行了交叉换乘车站地震反应计算,从计算可以得知,此方法具有很大的优越性.

摘要： 桶型基础是一种新型的海洋基础结构型式.其负压作用下沉过程中结构与地基土体产生相互作用,考虑结构与土壤的相互作用的强度分析为桶型基础的设计提供依据.本文将有限元——无限元——接触元相耦合的线性数值分析方法引入桶型基础的结构与土壤之间的相互作用强度分析,采用接触单元考虑结构与土壤之间的错动滑移及拉裂;采用无限元的更有效地反映地基土体无限域的远场效应;还推导出三节点、七节点、八节点三种新形式的单向无限元坐标映射函数.应用该方法地计算结果与模型试验结果比较.取得较好的效果.

摘要： 该文运用有限元－无限元耦合分析地下隧道结构与地基土的相互作用，阐述了耦合有限元单元模式分析的基本原理。耦合分析方法具有精度高，省机时的特点。该文最后运用编制的有限元－无限元耦合程序，对均质土层中地下隧道左右两侧有限元区域大小的选取和无限元中节点位置的选取进行了比较研究，表明耦合分析的方法具有较高的精度和显著的经济性。

摘要： 该文采用３次样条函数，利用无限剖分的思想与有限元相结合所形成的无限元法，提出了样条无限元法。用该文法分析了受集中力和集中弯矩的半无限长梁，结果表明，这种方法可以控制精度，具有计算规模较小，精度较高的特点。

摘要： 本文考虑了土和结构动相互作用、土体的非线性特征以及半无限边界条件,提出了由有限元、接触元、平行无限元组成的耦合模型,并阐述了接触元、无限元单元刚度矩阵组装成总体刚度矩阵的方法.以某双洞口的矩形地下隧道为例进行了结构的抗震分析,总结了结构中动应力的分布规律,为同类型的隧道建设提供了参考意见。

摘要： 本文利用轴对称有限元-无限元耦合模型和现场试验,系统地分析了搅拌桩、碎石桩的长度、直径和波速及其桩身缺陷对单桩复合地基上圆形块体竖向振动速度导纳特性的影响,结果表明块体的低频速度导纳幅值比共振频率更能稳健地反映出复合地基的性状变化.本文研究对进一步完善复合地基动测理论与技术具有重要的指导价值.

摘要： 以往的基坑有限元分析研究多集中于坑内支护系统的受力和变形,对于基坑外侧的不均匀沉降缺乏系统的分析.为此作者研制了三维非线性有限元-接触元-无限元耦合分析程序,能够考虑基坑工程空间性,施工顺序,结构和土体的相互作用与土体的非线性和侧向无限性等因素,使程序具备了足够的工程精度.对开挖过程中的沉降机理进行了分析,结合算例,探讨了如何更好地控制坑侧不均匀沉降量.

摘要： 本文推导了空间8结点接触而单元的单元刚度矩阵;提出一种三维8结点无限元新型的映射函数,并给出了无限元的未知量凝聚至有限元计算域边界的方法;建立了一种适用于分析桩土相互作用的有限元——无限元——接触面单元的空间耦合数值模型,并用算例验证了该模型的正确性.

摘要： 本发明涉及动力学分析领域，特别涉及一种基于时域边界元法分析半无限域双孔洞动力问题的数值方法。包括以下步骤：S1.根据半无限域双孔洞问题建立位移边界积分方程、应力边界积分方程；S2.将所解问题定义域的边界划分成若干个边界元，并引入无穷边界单元，求解出无穷边界单元的插值函数；S3.根据步骤S2划分的边界元及其单元类型，对边界积分方程进行离散；S4.将源点P遍历所有边界节点后，基于算法程序求解出边界积分方程的位移和动力。采用边界元法分析，可以降低求解问题的维度，只需在边界上划分网格，自动满足无穷远处的边界条件，无需施加人工边界。与其他数值方法相比，本发明提供的方法，显著地减少了计算工作量，提高了计算精度和效率。

摘要： 本发明公开了一种基于INP文件的ABAQUS三维无限元边界快速建模方法，属于无限单元边界建模领域，根据无限单元定义的理论，利用ABAQUS输入文件.inp中节点和单元定义的方法，借助于Python编程技术输出无限单元定义的数据行，按照INP文件的语法规则，生成输入文件导入到ABAQUS/CAE，实现ABAQUS无限元边界的自动生成。本发明操作简单，能够在短时间内生成ABAQUS无限元边界模型，极大地提高了ABAQUS建模速率。

摘要： 本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种仿真方法。基于半无限元法的发动机阶次仿真方法，包括如下步骤：1）瞬态的发动机run‑up从怠速到发动机最大转速；2）在发动机舱内放置吸声和隔声材料用以隔离其他的噪声源；3）把试验待测直管和增压器入口直接相连；4）在直管的进气口100mm/0度的地方放置测量麦克风用以和仿真结果对比；5）在直管的增压器端放置压力传感器以得到声压激励用于半无限元的声学仿真计算。由于采用上述技术方案，本发明对发动机进气系统的进气口噪声进行相对精确的仿真，为空气滤清器的开发控制提供较为可靠的依据。

摘要： 本发明涉及自然电位数值模拟方法技术领域，尤其涉及基于自然单元‑无限元的三维多源自然电位数值模拟方法。包括：S1、构建三维多源自然电位地电模型；S2、构建模型的微分方程和积分方程；S3、基于Laplace插值，构建三维自然单元插值函数及其导数的基本方程；S4、构建三维单向映射无限元插值函数及其导数的基本方程；S5、基于步骤S2‑S4，对模型的全域积分，得到各积分单元的刚度矩阵；S6、将各积分单元的刚度矩阵按节点编号累加，得到总刚度矩阵；S7、构建源向量；S8、基于总刚度矩阵和源向量，求解大型稀疏方程组得到自然电位分布。解决了多源复杂模型中复杂异常体剖分困难、截断边界问题处理繁琐等技术问题。

摘要： 本发明提供了一种基于自然单元无限元耦合的2.5维自然电场数值模拟方法，具体步骤如下：S1、建立二维自然电场地电模型，依据模型参数在自然单元区域设置离散点集，在区域边界扩展无限单元充当边界单元；S2、构建2.5维自然电场地电模型满足的微分方程，推导其基于自然单元无限元耦合的变分形式及其积分形式；S3、构建基于Laplace插值函数的自然单元法，推导2.5维自然单元形函数及其导数的基本方程；S4、构建2.5维无限元形函数及其导数的基本方程；S5、计算各波数条件下的总刚度矩阵；S6、处理电源信息；S7、求解大型稀疏方程组得到各波数条件下的波数域自然电位剖面，最后将各波数域自然电位剖面通过傅里叶反变换得到空间域下的自然电位剖面。

摘要： 本发明公开了一种新型无限元过滤装置及基于该装置的过滤清理方法，其利用将可压缩滤料压缩并填充于一体化装置中，利用其“无限元过滤”原理模拟理想滤层，从而实现对各类含非可溶性悬浮污染物水体进行高速过滤和有效拦截。另外，该新型无限元过滤装置采用“升流式过滤‑逆流自清洗”技术，可对过滤和拦截后的污染物进行快速清理，使过滤设备清洗系统结构精简、操作简单，且反清洗均匀、效果良好。本新型压缩滤料的快速过滤装置无需采用复杂的自控系统以及其他自动阀门装置，装置运行无需动力消耗，操作、运行及管理较为便捷，且占地面积小，造价成本较低。

摘要： 本发明涉及一种基于有限元‑无限元模型的车辆荷载数值模拟方法，该方法首先根据土体的基本物理参数，基于ABAQUS建立有限元‑无限元地基土体模型；其次，根据移动荷载的速度、幅值、形状等编写子程序，定义荷载形式，借助ABAQUS Explicit中的body force子程序接口，接入自主编写的Vdload子程序，并采用体力‑薄层加载方法施加移动竖向荷载和移动水平摩擦荷载；最后，实现竖向和水平向移动荷载作用于地基土体的数值模拟。与现有技术相比，本发明具有改善边界应力波吸收效果，解决Vdload难以施加水平摩擦荷载的问题等优点。

摘要： 本发明公开了一种基于INP文件的ABAQUS三维无限元边界快速建模方法，属于无限单元边界建模领域，根据无限单元定义的理论，利用ABAQUS输入文件.inp中节点和单元定义的方法，借助于Python编程技术输出无限单元定义的数据行，按照INP文件的语法规则，生成输入文件导入到ABAQUS/CAE，实现ABAQUS无限元边界的自动生成。本发明操作简单，能够在短时间内生成ABAQUS无限元边界模型，极大地提高了ABAQUS建模速率。

摘要： 本实用新型公开了一种无限元硬质合金异型产品生产用组合叠加烧结装置，包括烧结炉，所述烧结炉上设有加料桶，烧结炉的顶部固定安装有两个对称设置的固定板，两个固定板的顶部固定安装有同一个固定箱，加料桶的底部内壁上开设有加料孔，加料桶的底部内壁上转动安装有转动杆的一端，转动杆的另一侧延伸至固定箱内并固定安装有齿轮，转动杆上固定套有挡板，挡板转动安装在加料桶的底部内壁上，挡板上开设有连通孔，且连通孔与加料孔相适配，固定箱的底部内壁上滑动安装有横杆。本实用新型，通过连通孔与加料孔的相连通进行自动添加材料，通过连通孔与加料孔不连通停止添加材料，操作方便，且危险系数低。

摘要： 本实用新型公开了一种新型无限元过滤装置，其利用将可压缩滤料压缩并填充于一体化装置中，利用其“无限元过滤”原理模拟理想滤层，从而实现对各类含非可溶性悬浮污染物水体进行高速过滤和有效拦截。另外，该新型无限元过滤装置采用“升流式过滤‑逆流自清洗”技术，可对过滤和拦截后的污染物进行快速清理，使过滤设备清洗系统结构精简、操作简单，且反清洗均匀、效果良好。本新型压缩滤料的快速过滤装置无需采用复杂的自控系统以及其他自动阀门装置，装置运行无需动力消耗，操作、运行及管理较为便捷，且占地面积小，造价成本较低。