發(fā)布時(shí)間：2021-02-01 08:18

　　在當(dāng)前的高庫大壩工程中,建筑物的安全性和耐久性一直是人們的關(guān)注的要點(diǎn)。在斷裂力學(xué)角度結(jié)合數(shù)值模擬方法來描述裂紋的應(yīng)力奇異性以及對(duì)大壩-地基動(dòng)力相互作用、大壩-庫水動(dòng)力相互作用的準(zhǔn)確模擬以提高實(shí)際工程的設(shè)計(jì)水平具有重要意義。比例邊界有限元法（SBFEM）作為一種半解析的數(shù)值方法,能夠自動(dòng)滿足無限遠(yuǎn)處的輻射條件,且只需在求解域的邊界進(jìn)行離散,便可使計(jì)算域的空間維度降低一維,在模擬應(yīng)力奇異性以及無限域方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。ABAQUS商業(yè)軟件具有強(qiáng)大的非線性分析能力,能夠模擬非常龐大復(fù)雜的模型,且具有良好的開放性,為用戶提供了具有單元二次開發(fā)功能的接口—用戶單元子程序（UEL）。本文通過對(duì)ABAQUS進(jìn)行二次開發(fā),形成UEL單元并實(shí)現(xiàn)集成性的SBFEM功能。該UEL單元兼具SBFEM理論的優(yōu)勢和ABAQUS軟件強(qiáng)大的分析功能。在ABAQUS軟件上實(shí)現(xiàn)SBFEM功能的過程中需要解決很多重要性的問題,如SBFEM理論的嵌入、UEL單元的后處理。本文首先從比例邊界有限元原理出發(fā),對(duì)比例邊界有限元法求解應(yīng)力強(qiáng)度因子以及脈沖響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行介紹。其次,從ABAQUS二次開發(fā)的原理出發(fā),探討了UEL子程序的編... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 三維斷裂問題的研究綜述
        1.2.1 斷裂力學(xué)的基本概念
        1.2.2 計(jì)算斷裂問題的數(shù)值方法
    1.3 結(jié)構(gòu)-地基相互作用問題的研究綜述
        1.3.1 結(jié)構(gòu)-地基相互作用問題的基本概念
        1.3.2 結(jié)構(gòu)-地基相互作用研究的研究現(xiàn)狀
    1.4 大壩-庫水相互作用問題的研究綜述
    1.5 比例邊界有限元法的研究進(jìn)展
        1.5.1 SBFEM在斷裂問題研究中的應(yīng)用
        1.5.2 SBFEM在結(jié)構(gòu)-地基相互作用研究中的應(yīng)用
        1.5.3 SBFEM在結(jié)構(gòu)-庫水相互作用研究中的應(yīng)用
        1.5.4 SBFEM的優(yōu)勢和局限性分析
    1.6 ABAQUS二次開發(fā)現(xiàn)狀
    1.7 本文的主要研究思路與內(nèi)容
2 比例邊界有限元法（SBFEM）基本理論
    2.1 SBFEM的基本概念
    2.2 比例邊界有限元法的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
    2.3 比例邊界有限元彈性靜力學(xué)控制方程的建立
    2.4 基于比例邊界有限元法求解應(yīng)力強(qiáng)度因子
    2.5 基于SBFEM求解結(jié)構(gòu)-地基相互作用分析
        2.5.1 加速度脈沖響應(yīng)函數(shù)的求解
        2.5.2 結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用分析
    2.6 基于SBFEM求解結(jié)構(gòu)-庫水相互作用分析
        2.6.1 動(dòng)水壓力附加質(zhì)量的求解
        2.6.2 壩體-庫水交界面處的相互作用求解
    2.7 本章小結(jié)
3.三維比例邊界有限元模型的ABAQUS平臺(tái)的二次開發(fā)
    3.1 ABAQUS中 UEL的開發(fā)環(huán)境
    3.2 UEL子程序接口及參數(shù)說明
    3.3 UEL的分析過程
        3.3.1 靜力及頻率提取分析步UEL子程序調(diào)用規(guī)則
        3.3.3 動(dòng)態(tài)分析步UEL子程序調(diào)用規(guī)則
    3.4 UEL主要程序代碼及編寫的注意事項(xiàng)
    3.5 在INP文件中定義UEL單元
    3.6 UEL單元的可視化
    3.7 本章小結(jié)
4 基于SBFEM的 UEL單元的靜動(dòng)態(tài)分析
    4.1 靜態(tài)分析
        4.1.1 受均布荷載的懸臂梁
        4.1.2 平面應(yīng)變條件下均質(zhì)材料貫穿厚度邊裂紋板
    4.2 動(dòng)態(tài)分析
        4.2.1 懸臂梁的模態(tài)分析
        4.2.2 動(dòng)態(tài)荷載作用下的懸臂梁受力分析
        4.2.3 結(jié)構(gòu)-地基相互作用問題分析
        4.2.4 結(jié)構(gòu)-庫水相互作用問題分析
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A 應(yīng)力強(qiáng)度因子的程序代碼
附錄 B UEL子程序調(diào)用的LAPACK庫函數(shù)列表
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文及參與的科研項(xiàng)目
致謝



本文編號(hào)：3012485