https://zbmath.org/atom/cc/74L 2024-06-14T15:52:26.737412Z Werkzeug公司 https://zbmath.org/1534.65173 2024-06-14T15:52:26.737412Z “胡，韩章” https://zbmath.org/authors/？q=ai:hu.hanzhang 摘要：针对含色散项的混溶驱替问题，提出了一种特征扩展混合有限元方法。采用双网格算法对非线性耦合方程进行线性化。通过特征展开混合有限元方法的（Lq）误差估计，详细地进行了双网格解的误差估计。数值实验表明，当色散项（boldsymbol{D}（boldsymbol{u}）很小时，该算法更有效。{\版权所有}2022 Wiley-VCH GmbH。 https://zbmath.org/1534.74042 2024-06-14T15:52:26.737412Z “张，岳” https://zbmath.org/authors/？q=ai:zhang.yue.3 “周，安南” https://zbmath.org/authors/？q=ai:zhou.annan “Nazem，Majidreza” https://zbmath.org/authors/？q=ai:nazem.majidreza “卡特，约翰” https://zbmath.org/authors/？q=ai:carter.john-第页 摘要：为了提高非饱和土有限元分析的性能，提出了完全耦合的整体方程。描述机械平衡的控制方程是用净应力表示的，在质量守恒方程中，还包括净应力在确定饱和度变化方面的贡献。本文的新颖之处在于开发了新的全局有限元方程，可用于找到这些控制方程的近似解。新方程中有一个力学项出现在流量矩阵中，它是对常用水力项的补充。这与以前的研究相反，在这些研究中，耦合矩阵忽略了这种影响。对不排水地基问题进行了性能研究，结果表明，流动矩阵中出现的附加力学项对数值结果的准确性有很大影响。 https://zbmath.org/1534.74043 2024-06-14T15:52:26.737412Z “格里罗，阿尔菲奥” https://zbmath.org/authors/？q=ai:grillo.alfio “迪·斯特凡诺，萨尔瓦多” https://zbmath.org/authors/？q=ai:distefano.salvatore 小结：这项工作的重点是研究体积生长，即生物力学的分支，研究生物系统质量的变化，模拟为连续介质。我们的目的是从文献中详细分析遵循分析力学范式的增长视角。分析通过（i）引入与生长相关的合适结构运动学描述符展开；（ii）识别与此类描述符的虚拟变化双重的广义力；（iii）虚拟工作原则的制定；以及（iv）建立一个能够捕获感兴趣的现象学的构成框架。在这种情况下，我们根据问题的结构描述符的动态来确定问题的增长规律。因此，我们将这样获得的增长规律称为“后验增长规律”，并将由此产生的总体方法称为“后验方法”。 https://zbmath.org/1534.74047 2024-06-14T15:52:26.737412Z “李普兰迪，丹尼尔” https://zbmath.org/authors/？q=ai:liprandi.daniele网址 “米塞罗尼，迭戈” https://zbmath.org/authors/？q=ai:misseroni.diego “Bosia，Federico” https://zbmath.org/authors/？q=ai:bosia.federico “弗拉尔迪，马西米利亚诺” https://zbmath.org/authors/？q=ai:fraldi.massimiliano “尼古拉·M·普格诺” https://zbmath.org/authors/？q=ai:pugno.nicola-玛丽亚 摘要：近年来，有研究表明，自然界中的许多物种利用层次和接触分裂作为一种策略来提高附着物的粘附性能。然而，最大化附着力并不是唯一的目标。许多动物可以实现可调节的粘附力，这使它们既能牢固地附着在表面上，又能在必要时轻松分离。在这里，我们研究了3D树枝状附着体的粘附性能，这是自然界中广泛存在的结构，可以实现这些目标。这些结构利用分支来提供几何形状的高可变性，从而提供可调谐性和接触分裂，以增加总剥离线，从而增加附着力。通过应用100年前A.A.Griffith提出的相同原理，我们导出了作为其定义角度在3D空间中的函数的剥离力的分析模型，发现极限情况为2D双重剥离和1D单一剥离。我们还开发了一个数值模型，包括非线性弹性本构关系，用于验证分析计算，从而能够模拟整个脱离阶段，并讨论几何变化如何影响结构的粘合性能。最后，我们还实现了概念验证实验，以进一步验证理论/数值结果。总的来说，我们展示了这种通用的连接结构如何利用其几何参数的变化，从而实现其粘合和机械性能的巨大变化，从而实现可调性。对类似基本结构单元及其组合的深入研究，将有助于更好地理解《Nature》中复杂建筑的力学特性。 https://zbmath.org/1534.74052 2024-06-14T15:52:26.737412Z “冯，范” https://zbmath.org/authors/？q=ai:feng.fan “熊世英” https://zbmath.org/authors/？q=ai:xiong.shiying “刘子悦” https://zbmath.org/authors/？q=ai:liu.zi岳 “西安、藏岳阳” https://zbmath.org/authors/？q=ai:xian.zangyueyang “周玉清” https://zbmath.org/authors/？q=ai:zhou.yuqing 小林，弘基 https://zbmath.org/authors/？q=ai:kobayashi.hiroki “川本，Atsushi” https://zbmath.org/authors/？q=ai:kawamoto.atsushi.1 “野村，津市” https://zbmath.org/authors/？q=ai:nomura.tsuyoshi “朱波” https://zbmath.org/authors/？q=ai:zhu.bo（中文） 摘要：在许多生物系统中，细胞结构表现出其突出的力学性能。设计和优化这些几何复杂结构的一个关键挑战在于设计有效的几何表示，以表征由客观敏感性驱动的系统空间变化的细胞进化。传统的离散单元结构，例如Voronoi图，其表示依赖于离散的Voronoi-单元和面，缺乏可微性以促进大规模、基于梯度的拓扑优化。我们提出了一种基于可微广义Voronoi表示的拓扑优化算法，该算法可以将细胞结构演化为连续场。我们方法的中心部分是一种混合粒子网格表示，将之前离散的Voronoi图编码为欧氏空间中定义的连续密度场。基于这种可微表示，我们将其进一步扩展到处理各向异性细胞、自由边界和功能性颗粒细胞结构。我们的可微分Voronoi图能够将有效的单元表示集成到最先进的拓扑优化管道中，这为单元结构定义了一个新的设计空间，以有效探索以前方法不可行的设计选项。通过优化多达数千个各向异性细胞的细胞结构，包括股骨和蜻蜓翅膀，我们展示了我们的方法的有效性。{{版权所有}2022 John Wiley&Sons Ltd.}