隨著數(shù)值計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,固體力學(xué)的研究對(duì)象越來(lái)越多樣化,常常涉及很多復(fù)雜非線性問(wèn)題。在許多工程應(yīng)用領(lǐng)域,固體力學(xué)正問(wèn)題的研究已經(jīng)不能滿足需求,有時(shí)需要根據(jù)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)去反推發(fā)生的原因,即需要求解固體力學(xué)反問(wèn)題:根據(jù)結(jié)構(gòu)的形變或者位移,通過(guò)求解反問(wèn)題去確定結(jié)構(gòu)的材料屬性、結(jié)構(gòu)的邊界條件、或者結(jié)構(gòu)內(nèi)部的未知形狀等。本文針對(duì)目前的固體力學(xué)反問(wèn)題求解方法對(duì)大型工程問(wèn)題的適應(yīng)性差的問(wèn)題,提出了求解非線性固體力學(xué)反問(wèn)題的一種新方法,即基于商業(yè)有限元軟件進(jìn)行二次開發(fā),建立非線性固體力學(xué)反問(wèn)題多宗量反演的求解方法。首先,針對(duì)本文涉及的非線性冪強(qiáng)化彈塑性材料,根據(jù)材料的特性給出了該材料的有限元靜力分析過(guò)程,然后以上述理論為基礎(chǔ)開發(fā)相應(yīng)的ABAQUS用戶單元子程序和材料子程序,保證冪強(qiáng)化彈塑性材料靜力分析具有較高精度。同時(shí),為了提高反演精度,以實(shí)數(shù)變量單元子程序?yàn)榛A(chǔ),引入復(fù)變量求導(dǎo)法,建立了一種不僅能用于有效模擬彈塑性材料的固體力學(xué)正問(wèn)題,還能高精度計(jì)算靈敏度系數(shù)的單元類型,為梯度類反演算法提供關(guān)鍵參數(shù)。然后,以平面應(yīng)變反問(wèn)題為算例對(duì)反演方法進(jìn)行驗(yàn)證。在驗(yàn)證了復(fù)變量單元的計(jì)算精度后,通過(guò)求... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 固體力學(xué)正問(wèn)題和反問(wèn)題
    2.1 固體力學(xué)問(wèn)題數(shù)值解法
        2.1.1 加權(quán)余量法
        2.1.2 邊界單元法
        2.1.3 無(wú)網(wǎng)格法
        2.1.4 有限單元法
    2.2 反問(wèn)題求解的梯度法
        2.2.1 最小二乘法
        2.2.2 Tikhonov正則化方法
        2.2.3 共軛梯度法
        2.2.4 Levenberg-Marquardt算法
    2.3 ABAQUS的二次開發(fā)
        2.3.1 用戶單元子程序（UEL）
        2.3.2 用戶材料子程序（UMAT）
    2.4 本章小結(jié)
3 研究方法
    3.1 冪強(qiáng)化彈塑性材料的靜力問(wèn)題
    3.2 復(fù)變量求導(dǎo)法
    3.3 復(fù)變量求導(dǎo)法與有限單元法的結(jié)合
    3.4 反問(wèn)題的計(jì)算方法
    3.5 本章小結(jié)
4 算例驗(yàn)證與分析
    4.1 二維算例1
        4.1.1 二維復(fù)變量單元計(jì)算精度驗(yàn)證
        4.1.2 本構(gòu)參數(shù)與邊界條件的多宗量反演
        4.1.3 反演初值的影響
    4.2 二維算例2
        4.2.1 本構(gòu)參數(shù)和對(duì)稱邊界條件的反演
        4.2.2 測(cè)量誤差的影響
    4.3 三維算例
        4.3.1 正問(wèn)題及單元精度驗(yàn)證
        4.3.2 本構(gòu)參數(shù)與邊界條件的多宗量反演
        4.3.3 參數(shù)初值對(duì)收斂過(guò)程的影響
        4.3.4 測(cè)點(diǎn)數(shù)量在反演中的影響
        4.3.5 測(cè)量誤差對(duì)反演結(jié)果的影響
        4.3.6 函數(shù)形式邊界條件的反演
    4.4 工程算例
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)和展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A 形函數(shù)
附錄 B 用戶子程序接口
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3097198