含内边界非均匀材料三维FEM模型的时间逆转仿真研究

运用3－D非线性动态有限元方法，针对地壳块体建立了一个材料非均匀的包含多个内部界面的三维典型模型，通过对模型的时间逆转效应的仿真研究，初步探讨了基于动力学源理人工触发地震的可能性，重新提出以提前触发地震、增加频度、降低震级为基本方法的消除震害原理。模拟结果表明，如果将地震图（seismogram)进行时间逆转后，作为加载曲线，在地震台站点上通过一个有效的力源加载于基岩，利用时间逆转效应，可以将人工施加的能量在某一瞬间集中到以往的震源，引起一个强烈的冲击，因而可能触发地震。     

断层带及周围块体系统的非连续运动变形模拟

从工程块体系统非连续变形分析的基本理论出发，在严谨的运动学、力学基础上，给出了利用大地测量数据（包括空间大地测量，跨断层测量，形变测量等）分析断层带及其周围块体系统非连续运动变形的基本方程和方法。此方法除具有有限单元法的优点外，还能根据具体情况采用各种形状的弹性块体划分，对不同的断层和块体间的接触、滑动、张开选取不同物理参数，并把系统的大位移和大变形视为小位移和小变形的迭加。文中给出了计算公式和正反分析算例。     

基于遗传算法的土性参数估计

在土工问题的研究和分析中，土性参数的合理估计非常重要，根据工程中实测值反演土性参数不失为一种有效会计参数的新思路，文章采用遗传算法并结合Biot固结有限元数值法对一假设路堤的双层地基的一些主要土性参数进行反演，结果显示误差很小，收敛速度也很快，说明遗传算法这种新型的优化算法在土性参数优化估计中具有精度高、反演快的优越性，克服了传统优化方法一些缺点，因此值得在岩土工程领域参数优化中推广。     

齿轮弯曲强度的有限元分析法

论述了齿轮弯曲强度的有限元分析方法，同传统的方法相比能准确地获得齿轮的真实应力场，为齿轮强度计算提供可靠的依据。     

基于约束条件的地图目标移位

地图目标移位是地图综合和空间信息可视化研究中的一个重要问题,其难点是如何在移位过程中满足一定的约束条件以保持目标之间的空间关系。本文以城市道路扩张为例,借助带约束性Delaunay三角网,结合有限元和空间推理方法,重点探讨顾及空间关系的基于约束条件的地图目标移位问题,并给出满足一定约束条件下的节点移位算法和计算实例。     

有限元法在垂直钻进系统设计中的应用

介绍了垂直钻进系统的工作原理及组成，纠斜机构是由均布在同一圆周上的3个导向块组成，导向块是自动垂钻系统中最主要的执行机构，承受较大的压力。为保证系统设计的可靠性，利用先进的有限元分析方法模拟导向块在工作状态下的受力情况，通过创建有限元模型，施加载荷并求解，分析查看结果等步骤对零件进行仿真分析，较真实地反映出零件在受力状态的应力和应变情况，预测零件的结构强度并分析其设计合理性，使对零部件关键参数的设计更合理，有效解决设计中的可靠性分析和结构优化问题。     

工程结构三维疲劳裂纹最大应力强度因子计算

介绍了裂纹的类型、裂纹尖端应力场的奇异性。以一维问题为例,推导论证了奇异单元能够很好的反映裂纹尖端应力场的奇异性。应力强度因子一般表达式表明应力强度因子与载荷呈线性关系,并依赖于物体和裂纹的几何形状和尺寸。本文借助大型通用有限元软件ANSYS,采用位移外插法计算了三维表面裂纹前沿不同位置处的应力强度因子,并与《应力强度因子手册》基于实验的理论公式计算结果相比较。结果表明:有限元结果与理论解误差较小,裂纹最深处应力强度因子最大。     

关于用有限元法作磁法勘探正演计算的理论问题

本文提出用有限元法解磁法勘探的正问题,不再需要引入均匀磁化假定。 传统的正演计算方法是在均匀磁化的假定下建立的,它不能适应解释复杂磁异常的需要。近几年来,国外学者提出了用迭代方法作非均匀磁化条件下的正演计算,对形状比较简单的磁性体取得了较好的效果。但随着磁性体的形状变得比较复杂,计算所需时间很快增加,精度和稳定性也明显降低。以求能量函数极小的变分原理为依据,用有限元法作非均匀磁化条件下的正演计算,得到的磁位势函数满足磁性体内外的偏微分方程和全部界面条件（文中对此作了证明）。因此,这种方法可以研究各种复杂因素的影响,宜于计算非均匀磁化磁性体的有效磁化强度和磁异常。