| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 研究背景、意义及课题来源 | 第14-20页 |
| 1.1.1 课题的研究背景 | 第14-19页 |
| 1.1.2 课题的研究意义 | 第19-20页 |
| 1.1.3 课题来源 | 第20页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第20-31页 |
| 1.2.1 多尺度方法概述 | 第20-22页 |
| 1.2.2 有限元空间多尺度分析方法研究现状 | 第22-26页 |
| 1.2.3 有限元时域多尺度分析方法研究现状 | 第26-27页 |
| 1.2.4 大型正交异性结构的等效及多尺度模拟研究现状 | 第27-31页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第31-34页 |
| 第二章 大型正交异性结构的空间-时域多尺度仿真方法 | 第34-82页 |
| 2.1 引言 | 第34-36页 |
| 2.2 大型正交异性结构等效建模方法 | 第36-44页 |
| 2.2.1 广义代表性体积元法 | 第36-39页 |
| 2.2.2 基于优化技术的正交各向异性参数识别方法 | 第39-43页 |
| 2.2.3 算例与分析 | 第43-44页 |
| 2.3 不同尺度有限元模型耦合方法 | 第44-59页 |
| 2.3.1 不连续网格模型的耦合方法 | 第44-47页 |
| 2.3.2 不同维度单元间的耦合方法 | 第47-57页 |
| 2.3.3 算例与分析 | 第57-59页 |
| 2.4 基于中心差分格式的显式时域多尺度算法 | 第59-72页 |
| 2.4.1 基于中心差分格式的显式算法 | 第59-61页 |
| 2.4.2 单元技术与沙漏控制 | 第61-64页 |
| 2.4.3 中心差分显式算法的稳定性与时步控制 | 第64-67页 |
| 2.4.4 中心差分子循环算法 | 第67-70页 |
| 2.4.5 算例与分析 | 第70-72页 |
| 2.5 高性能并行求解技术 | 第72-79页 |
| 2.5.1 并行计算平台介绍 | 第72-74页 |
| 2.5.2 有限元并行分区算法及其优化 | 第74-76页 |
| 2.5.3 算例与分析 | 第76-79页 |
| 2.6 本章小结 | 第79-82页 |
| 第三章 结构-介质相互作用——盾构隧道地震响应多尺度分析 | 第82-110页 |
| 3.1 引言 | 第82-84页 |
| 3.2 工程概况 | 第84页 |
| 3.3 管片级尺度——接头非线性刚度模拟与分析 | 第84-91页 |
| 3.3.1 衬砌设计与建模方法 | 第84-87页 |
| 3.3.2 管片接头刚度分析 | 第87-90页 |
| 3.3.3 环间接头刚度分析 | 第90-91页 |
| 3.4 构件级尺度——衬砌拼装模型验证与等效参数确定 | 第91-97页 |
| 3.4.1 衬砌有限元模型验证 | 第92-94页 |
| 3.4.2 等效正交各向异性参数识别 | 第94-97页 |
| 3.5 全局等效尺度——隧道抗震分析与关键断面确定 | 第97-103页 |
| 3.5.1 整体等效尺度地震仿真模型 | 第97-101页 |
| 3.5.2 整体等效模型地震响应与关键断面确定 | 第101-103页 |
| 3.6 多级尺度——混合尺度隧道模型抗震分析 | 第103-108页 |
| 3.6.1 多尺度有限元模型 | 第103-104页 |
| 3.6.2 结果与分析 | 第104-108页 |
| 3.6.3 求解时间统计 | 第108页 |
| 3.7 本章小结 | 第108-110页 |
| 第四章 冲击接触问题——船-桥碰撞过程多尺度数值分析 | 第110-138页 |
| 4.1 引言 | 第110-111页 |
| 4.2 工程概况 | 第111-113页 |
| 4.3 构件级尺度——正交异性桥面板等效参数确定 | 第113-117页 |
| 4.3.1 西渡大桥正交异性桥面板结构 | 第113-115页 |
| 4.3.2 正交异性桥面板结构等效参数识别 | 第115-117页 |
| 4.4 混合尺度——船-桥碰撞有限元模型 | 第117-125页 |
| 4.4.1 斜拉桥有限元模型 | 第117-121页 |
| 4.4.2 船舶有限元模型 | 第121-122页 |
| 4.4.3 船-桥碰撞系统整体模型 | 第122-123页 |
| 4.4.4 材料本构及参数设置 | 第123-125页 |
| 4.5 船-桥碰撞过程数值仿真结果及分析 | 第125-136页 |
| 4.5.1 初始成桥状态仿真及分析 | 第125-128页 |
| 4.5.2 碰撞过程计算结果分析 | 第128-131页 |
| 4.5.3 船撞力影响因素分析 | 第131-136页 |
| 4.5.4 求解时间统计 | 第136页 |
| 4.6 本章小结 | 第136-138页 |
| 第五章 显式-隐式混合的时域多尺度积分算法研究 | 第138-160页 |
| 5.1 引言 | 第138-139页 |
| 5.2 NEWMARK 系列算法 | 第139-143页 |
| 5.2.1 基于 Newmark 离散格式的隐式算法 | 第140页 |
| 5.2.2 基于 Newmark 离散格式的显式预测—校正算法 | 第140-141页 |
| 5.2.3 Newmark 方法稳定性 | 第141-143页 |
| 5.3 基于 NEWMARK 离散的显式-隐式混合算法及其信息传递规律 | 第143-145页 |
| 5.4 统一格式的显式、隐式任意混合异步算法 | 第145-149页 |
| 5.4.1 基于 Newmark 离散的显式-隐式异步算法实现 | 第145-147页 |
| 5.4.2 基于 Newmark 离散的显式-显式异步算法实现 | 第147-148页 |
| 5.4.3 任意混合算法实现流程的统一 | 第148-149页 |
| 5.5 混合算法的稳定性分析 | 第149-152页 |
| 5.5.1 理论验证方法 | 第149-151页 |
| 5.5.2 能量平衡校验方法 | 第151-152页 |
| 5.6 算例与讨论 | 第152-159页 |
| 5.6.1 算法验证——冲击作用下梁的弯曲振动 | 第152-156页 |
| 5.6.2 工程应用——结构在爆炸冲击作用下的响应 | 第156-159页 |
| 5.7 本章小结 | 第159-160页 |
| 第六章 总结与展望 | 第160-164页 |
| 6.1 工作总结 | 第160-162页 |
| 6.2 主要创新点 | 第162页 |
| 6.3 研究展望 | 第162-164页 |
| 参考文献 | 第164-176页 |
| 致谢 | 第176-178页 |
| 攻读博士学位期间发表论文及参与课题 | 第178-179页 |
