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板壳非线性问题的曲壳有限单元法 总被引:1,自引:0,他引:1
本文基于总体Lagrange坐标描述法,采用Kirchhoff应力张量定义和Green应变张量定义,导出了分析板壳非线性问题的曲壳有限单元法。通过引入新的单元几何非线性关系,本文方法可用于分析板壳的大挠度大转角情况。由于采用了材料本构关系的修正子增量形式,提高了有限单元的分析计算精度。本文采用增量—拟牛顿—子增量迭代技术求解板壳的荷载一位移曲线,与传统迭代方法相比大大提高了计算效率。此外,对于板壳任意边界条件的形成和任意初始形状的考虑问题,本文分别导出了罚单元法和局部坐标转换法予以处理。经计算比较,证明本文方法可以有效地用于板壳的弯曲、屈曲及屈曲后性态和极限强度等问题的非线性分析。 相似文献
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本文从弹性力学Reissner变分原理出发推导旋转壳曲线坐标系下内分,位移的二类变量广义变分原理,依据这个原理推导一类旋转壳坐标系中具有独立横向转角的受谐和外载荷下的杂交旋转壳单元,内力模式的选用使刚度矩阵的剪切部份在薄壳情况下能反映Kirchhoff假设,并使单元刚度矩阵满秩,从而保证单元无剪切自锁和零能模式,数例证明这类单元对中厚和薄旋转壳具有良好的通用性和较高的精度。 相似文献
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应用新近开发的四边形十六自由度离Kirchhoff平板壳单元DKQl6,分析了板壳结构的几何非线性问题,采用Total Lagrange格式,在小应交、中等转动的假定下,建立了该单元几何刚度阵和大位移矩阵.非线性方程采用位移引导或弧长引导的牛顿-拉夫森增量迭代法求解.讨论了网格和加载步效对收敛性的影响,通过对典型算例的计算以及与其它单元的比较,说明了DKQl6单元在板壳结构几何非线性分析中也有良好的精度. 相似文献
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一种用于计算含裂纹旋转壳动态特性的模型 总被引:1,自引:0,他引:1
本文用“含裂纹单元”模型(在垂直于裂纹面方向的单元尺度为零),求解含裂纹旋转壳的振动问题。同时给出了相应结构的实验数据,数值计算的结果和实验分析的结果具有很好的一致性。 相似文献
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本文提出了一种分析环加肋开孔柱壳屈曲问题的混合有限条──有限元法。环加肋柱壳作为一个构造上的正交各向异性壳处理,柱壳非开孔区采用有限条元离散,开孔区采用有限单元离散。在有限条元与有限单元交界面上,根据位移协调条件建立条元和单元的耦合关系,并据此构造一种特殊的过渡单元、联接条元和单元,进行整体分析。算例表明,这一方法对开孔柱壳屈曲问题的分折十分有效。 相似文献
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讨论一般力矩分配法的适用条件. 当研究多种单元和复杂单元,提供必要的分配系
数和传递系数后,结点无侧移条件可适当放宽,成为广义的力矩分配法,但已不是工程
师所需的手算方法. 相似文献
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旋转壳的数值传递函数方法 总被引:1,自引:0,他引:1
应用数值传递函数方法建立一种用于分析旋转壳静力、动力响应的截锥壳单元,在本方法中,单元的位移在环向展开为Fourier级数的形式,应用薄壳理论可以得到解耦的微分方程,通过Laplace变换可以将方程转化为频域内的常微分方程,将其表示为状态空间形式后,可以应用数值传递函数方法求解,对复杂的系统可以应用与有限元类似的方法,划分多个单元组合求解,文中给出了几种旋转壳的动力、静力问题的数值算例,并与其它方法进行了比较,表明本文方法具有精度高,计算方便等特点。 相似文献
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本文根据广义协调原理,利用Ferguson曲面构造含有剪切变形影响的法向位移,与面内位移结合,得出适用于中厚度壳体的平直单元模型.算例说明本单元性能良好. 相似文献
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根据修正的余能原理,推导出一种求解复合材料层合圆柱壳的杂交应力单元。取用六面体等参单元,此单元反映了各层材料性质不同及应力分布沿整个厚度不连续现象,同时计入横向剪切变形和法向挤压变形,适用于厚层壳体。文章通过实例说明此单元能准确求出各层内的应力值,实用价值高。 相似文献
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本文用有限元法和Fourier级数展开技术求解复合材料回转壳体在各种荷载作用下的弯曲问题,文中利用回转壳在几何上的轴对称性质,将各物理量在环向展开为Fourei级数,而在母线和壳厚方向分割单元,所采用的单元为6节点18自由度等参元,它考虑了剪切变形和挤压变形的影响,能计算厚度方向的挤压应力,数值算例表明,本文提出的单元性能优良,算法稳定收敛。 相似文献
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本文将Reissner-Mindlin板理论推广到空间曲壳结构,可称为Reissner-Mindlin型壳理论。从这种理论出发,可直接导出C(0)连续的壳体单元,即考虑横向剪切变型的影向的壳体单元,这种单元在国外已被广泛地采用,为克服这种单元在应用中所出现的剪切和膜的锁制现象同时又防止出现任何零能模式,作者提出了一种采用假定应变的新的壳单元公式,并对这种单元进行了广泛的数值试验,结果表明这种单元具有较高的精度和良好的性能。 相似文献
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如何计算大型纵向加筋截断锥壳的稳定问题,尚未见到有关报导。本文在沿纵向和环向分别采用Hermite插值和三角级数插值的基础上,建立了几何非线带筋环单元,进而导出了半离散分析法,并经过实验检验了它的正确与可靠。这样,本文为建立各类工程结构的半离散单元提出了一种新的途径。 相似文献
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本文从三维弹性理论出发,构造了一个新的能很好反映横向剪切变形影响的十六结点四十自由度等参板壳元。为克服直接引用三维公式系统所造成的数值方面的困难,引入了相对位移。对于曲壳单元,采用正交曲线坐标系,大大加快了计算速度。算例表明,新单元与八结点四十自由度厚壳单元有相同的精度。由于新单元由三维单元退化而成,它便于与三维单元连接,便于计算变厚度壳。 相似文献
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本文根据塑性流动理论的基本公式,由隐式积分导出了与路径无关的变量更新算法和一致切线模量。采用单元广义应力应变直接离散塑性流动定律,构造了杂交应力单元一致切线刚度矩阵的显式表达式,编制了结构有限元程序SAFE,数值算例表明:本文的计算方法和计算程序是正确可靠的,可用于弹塑性板壳结构的非线性分析,计算结果屈曲临界载荷和极限承载能力。 相似文献
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浸没的球面各向同性球壳的自由振动 总被引:1,自引:0,他引:1
本文引入三个们移函数并用球面调和函数展开,可将球面各向同性弹性力学的基本方程转化成一个独立的二阶常微分方程和另一个耦合的二阶常微分方程组,采用液动压力表示流体与壳的相互作用,可以把无限大不可压缩流体中任意厚度球面各向同性球壳的自由振动频率计算归结为一个代数循征值问题,文中计算了若干种情况下球壳的频率,在各向同性情形与有关文献作了比较。 相似文献