应用力学学报
應用力學學報
응용역학학보
CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS
2014年
6期
916-921
,共6页
邓继华%谭平%周福霖
鄧繼華%譚平%週福霖
산계화%담평%주복림
平面梁单元%有限元分析%双非线性%场一致性%随转坐标法
平麵樑單元%有限元分析%雙非線性%場一緻性%隨轉坐標法
평면량단원%유한원분석%쌍비선성%장일치성%수전좌표법
基于随转坐标法和场一致性原则发展了一种用于结构几何与材料双非线性分析的平面梁单元算法,并编制了相应的计算机程序。在随转坐标系下计入材料非线性,采用截面纤维积分法处理任意形状的平面梁单元截面并导出截面切线刚度矩阵,并利用虚功原理得到单元切线刚度矩阵,此过程无需迭代,因而使计算效率得到很大提高;几何非线性效应则通过变量在随转坐标系与结构坐标系之间的转换得以体现。用本文方法对肘式框架的几何非线性进行分析,计算结果与试验结果吻合良好;对简支梁进行分析,在只考虑材料非线性而不考虑几何非线性情况下,本文结果和已有文献结果与解析解的误差分别为1.5%和4.2%;在考虑几何与材料双非线性情况下,本文结果和已有文献结果与ANSYS程序解的误差分别为2.9%和5.9%,与已有文献结果相比,本文所得受力后期的荷载-位移曲线更接近实际情况。
基于隨轉坐標法和場一緻性原則髮展瞭一種用于結構幾何與材料雙非線性分析的平麵樑單元算法,併編製瞭相應的計算機程序。在隨轉坐標繫下計入材料非線性,採用截麵纖維積分法處理任意形狀的平麵樑單元截麵併導齣截麵切線剛度矩陣,併利用虛功原理得到單元切線剛度矩陣,此過程無需迭代,因而使計算效率得到很大提高;幾何非線性效應則通過變量在隨轉坐標繫與結構坐標繫之間的轉換得以體現。用本文方法對肘式框架的幾何非線性進行分析,計算結果與試驗結果吻閤良好;對簡支樑進行分析,在隻攷慮材料非線性而不攷慮幾何非線性情況下,本文結果和已有文獻結果與解析解的誤差分彆為1.5%和4.2%;在攷慮幾何與材料雙非線性情況下,本文結果和已有文獻結果與ANSYS程序解的誤差分彆為2.9%和5.9%,與已有文獻結果相比,本文所得受力後期的荷載-位移麯線更接近實際情況。
기우수전좌표법화장일치성원칙발전료일충용우결구궤하여재료쌍비선성분석적평면량단원산법,병편제료상응적계산궤정서。재수전좌표계하계입재료비선성,채용절면섬유적분법처리임의형상적평면량단원절면병도출절면절선강도구진,병이용허공원리득도단원절선강도구진,차과정무수질대,인이사계산효솔득도흔대제고;궤하비선성효응칙통과변량재수전좌표계여결구좌표계지간적전환득이체현。용본문방법대주식광가적궤하비선성진행분석,계산결과여시험결과문합량호;대간지량진행분석,재지고필재료비선성이불고필궤하비선성정황하,본문결과화이유문헌결과여해석해적오차분별위1.5%화4.2%;재고필궤하여재료쌍비선성정황하,본문결과화이유문헌결과여ANSYS정서해적오차분별위2.9%화5.9%,여이유문헌결과상비,본문소득수력후기적하재-위이곡선경접근실제정황。