王晖
- 作品数：9 被引量：16H指数：2
- 供职机构：吉林大学机械科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重大科学仪器设备开发专项吉林大学研究生创新基金资助更多>>
- 相关领域：一般工业技术理学自动化与计算机技术更多>>
- 力电耦合扩展无网格伽辽金法在压电柔性臂断裂分析中的研究被引量：2
- 2016年
- 为提高含裂纹压电柔性臂在断裂分析中的求解精度,基于压电材料断裂力学理论,建立了压电柔性臂的力学分析模型。将描述裂纹尖端奇异性的位移场函数和电场函数引入到传统无网格伽辽金法中,提出了力电耦合扩展无网格伽辽金法。与传统无网格伽辽金法相比,本方法只需要较小的影响域来描述裂尖奇异场,并且节点影响域不会被裂纹线影响,不要可视准则和衍射准则,提高了计算精度。由虚拟裂纹闭合法推导了压电材料能量释放率,讨论了不同高斯点密度对强计算结果的影响。与解析解、有限元法的计算结果进行了比较,在高斯点个数为6×6时,扩展无网格伽辽金法的计算误差为1.88%,明显好于有限元的计算误差2.5%。数值算例结果表明本方法具有较高的计算精度。
- 杨明泽周立明王晖
- 关键词：压电材料
- 含裂纹复合材料板的扩展无网格伽辽金法
- 为提高复合材料含裂纹结构分析的计算精度，基于复合材料断裂力学理论，在传统无网格伽辽金法近似函数中引入扩展项来描述裂纹附近位移场，提出了含裂纹复合材料板的扩展无网格伽辽金法，并推导出扩展无网格伽辽金法平衡方程。进一步推导出...
- 王晖孟广伟周立明周振平郭学东
- 关键词：复合材料J积分
- 含裂纹压电材料的Cell-Based光滑有限元法被引量：1
- 2015年
- 裂纹缺陷限制了压电材料更广泛的应用和相关器件性能的进一步提升.为提高求解压电材料断裂参数的精度和效率,将复势函数法和Cell-based光滑有限元法引入到含裂纹平面压电材料问题中,提出了含裂纹压电材料的Cell-based光滑有限元法.以含中心裂纹压电平板的问题为例,对不同材料、裂纹长度、网格和光滑子元数下的正则强度因子进行了讨论,并与FEM作了对比,数值算例结果表明,Cell-based光滑有限元法改善了有限元法刚度"偏硬"的缺点,具有高精度、高效率的优点.
- 周立明孟广伟王晖李锋
- 关键词：压电材料
- 基于光滑有限元的含裂纹复合材料的虚拟裂纹闭合法被引量：4
- 2014年
- 为提高求解断裂参数的精度和效率,将光滑有限元法与虚拟裂纹闭合法相结合,提出光滑有限元-虚拟裂纹闭合法.对含不同长度和角度的倾斜裂纹复合材料圆板的断裂参数进行了求解,并与有限元-虚拟裂纹闭合法计算结果进行了对比.数值算例结果验证了该方法具有高精度,裂纹尖端处单元不需特殊处理,对网格尺寸要求低等优点,是分析断裂问题简洁高效的数值计算方法.
- 周立明孟广伟王晖李锋郭学东
- 关键词：正交各向异性应变能释放率应力强度因子
- 基于MEMsFEM的功能梯度压电板力电耦合分析被引量：2
- 2016年
- 功能梯度压电材料(FGPM)是一类材料特性连续变化的力电耦合材料.由于材料性能的不均匀性,相应的力学分析具有很大挑战.基于混合扩展多尺度有限元法(MEMsFEM)建立了FGPM力电耦合问题的分析模型.采用传统多尺度有限元法构造电势多尺度基函数,用扩展多尺度有限元法在不同坐标方向构造位移多尺度基函数,并通过引入耦合附加项考虑各坐标方向位移场间的耦合作用.多尺度基函数的构造可以有效捕捉材料的非均质性,由此可以在粗尺度上对问题进行求解,明显减少了计算量.最后通过数值算例验证了MEMs FEM的有效性和高效性.文中模型为功能梯度材料力学行为的数值模拟提供了有效途径.
- 孟广伟李霄琳周立明李锋王晖
- 关键词：功能梯度材料压电材料力电耦合
- 裂隙介质渗流的光滑多尺度有限元法
- 2015年
- 针对材料的非均质、多尺度问题,提出了光滑多尺度有限元法。将该方法用于求解裂隙介质的渗流问题,采用双重介质模型进行模拟。利用初始时刻的全局细尺度解确定边界条件构造多尺度基函数,从而将局部非均质信息和孔隙-裂隙流体流动耦合的全局信息同时反映到多尺度基函数上,由此在粗尺度上获得精确解。光滑多尺度有限元将应变光滑技术引入到传统多尺度有限元中,简化了宏观矩阵的组装,克服了常规有限元计算刚度过硬的缺陷。计算结果表明:光滑多尺度有限元的结果与常规有限元的细尺度解有很好的一致性,并且比传统多尺度有限元计算效率高、精度好。
- 孟广伟李霄琳李锋周立明王晖
- 含孔功能梯度压电材料板的力电耦合无网格伽辽金法被引量：6
- 2015年
- 为提高含孔功能梯度压电材料板的计算精度,基于变分原理和功能梯度压电材料的本构关系、几何关系、边界条件等,推导出功能梯度压电材料的无网格方程,提出含孔功能梯度压电材料板的力电耦合无网格伽辽金法。求解含孔功能梯度压电材料板的力学问题,研究孔边环向应力分布及力电集中问题,讨论材料参数按某一方向呈指数函数梯度变化时功能梯度压电材料的力学响应,与ANSYS计算结果进行比较,数值算例结果表明本方法正确可行且具有较高的精度,可求解任意梯度函数的功能梯度压电材料问题。
- 孟广伟王晖周立明李锋李霄琳
- 关键词：功能梯度压电材料无网格伽辽金法力电耦合
- 含裂纹压电材料的扩展无网格伽辽金法被引量：1
- 2015年
- 为提高含裂纹压电材料结构分析的求解精度,基于压电材料断裂力学理论,在传统无网格伽辽金法近似函数中引入扩展项来描述裂纹处不连续位移场及电场,提出了含裂纹压电材料的扩展无网格伽辽金法.该方法能很好地模拟裂纹尖端奇异性,并且节点影响域的连续性不受裂纹线的影响,无须引入可视准则与衍射准则,易于编程实现.讨论了不同节点分布、不同裂纹长度对强度因子计算结果的影响,与解析解、常规无网格伽辽金法及有限元法的计算结果进行了比较,数值算例结果表明本方法正确可行且具有较高的精度.
- 王晖孟广伟周立明李锋
- 关键词：压电材料应力强度因子
- 基于扩展无网格法的机电虚拟裂纹闭合法
- 2015年
- 为提高含裂纹压电材料断裂参数的求解效率和精度,基于扩展无网格理论,引入无网格辅助网格结合哑节点断裂压电单元,提出了基于扩展无网格法的机电虚拟裂纹闭合法,可很好地模拟裂纹尖端奇异性,简化求解过程,提高计算精度;并讨论了不同高斯点个数、不同裂纹长度对能量释放率计算结果的影响,与解析解和基于有限元法的机电虚拟裂纹闭合法计算结果进行比较。数值算例结果表明所提方法正确可行且具有较高的精度。
- 王晖孟广伟李锋周立明李霄琳
- 关键词：压电材料
