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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
对于C~1类不协调元文[1]提出了一种精比直接刚度法。本文进一步将其应用到C~0类问题,建立一种带旋转自由度的不协调平面四边形单元,其协调部分是用人Allman插值法建立的单元函数,不协调部分用了四个内部自由度。该单元能保证通过分片试验,保持了单变量有限元列式简单、性能可靠(无多余零能模式及坐标不变性)等长处,同时,还具备多变量有限元(杂交/拟协调元)高精度的优点。算例表明,本文提出的单元收敛、可靠、高精度且高效率。  相似文献   

2.
论文给出一种简单的高性能带旋转自由度4结点四边形平面单元.该单元的理论基础与卞学鐄先生首个杂交应力元相似,也从最小余能原理出发,无需单元内部位移场.但是应力场试函数采用Ariy应力函数的基本解析解(基于直角坐标的多项式),并强调其对坐标的对称和完备性.这样假设的应力场可以同时满足平衡和协调方程,因而更加合理.而单元边界位移则采用著名的Allman模式(采用局部坐标),即考虑结点转动自由度的二次协调位移.与其他同类单元相比,本文单元对位移和应力展现出更高的精度,特别是应力解答尤其突出.更有趣的是,单元对网格畸变非常不敏感,即使单元退化为三角形和凹四边形,仍然能保持较高的计算精度.此外,单元没有方向依赖性等缺点.  相似文献   

3.
有旋转自由度的高精度四边形单元   总被引:2,自引:0,他引:2  
从具有三次位移模式的平面等参元出发 ,通过对单元自由度进行线性变换并引入连续介质力学中关于旋转度的定义 ,构造出角结点有旋转自由度的高精度四边形单元。该单元与平面等参元有相同的单元特征及精度  相似文献   

4.
有旋转自由度的高精度三角形单元   总被引:7,自引:1,他引:6  
本文从三次平面等参元出发,构造出角结点有旋转自由度的三角形单元。该单元与三次平面等参元有相同的单元特征及精度,同时具有连续介质力学中关于旋转度的定义。  相似文献   

5.
框架 - 剪力墙结构分析的高精度平面单元   总被引:1,自引:0,他引:1  
从三次平面等参元出发,构造出角结点有旋转自由度的高精度矩形单元。该单元与平面等参元具有相同的单元特征及精度,同时具有连续介质力学中关于旋转度的定义。  相似文献   

6.
框架一剪力墙结构分析的高精度平面单元   总被引:1,自引:1,他引:0  
从三次平面等参元出发,构造出欠妥结点有旋转自由度的高精度矩形单元,该单元与平面等参元具有相同的单元特征及精度,同时具有连续介质力学中关于旋转度的定义。  相似文献   

7.
带旋转自由度的拟协调平面元   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文用拟协调方法研究了一类带有旋转自由度的平面膜元,讨论了九参数三角元、十二参数任意四边形元几种可能的各类场变量的选取搭配,得到了几个性能良好的九参数和十二参数带旋转自由度的拟协调平面元。所给出的单元列式简单,数值结果表明单元精度很高,尤其是任意四边形元QR4b性能最好。  相似文献   

8.
三角形单元是有限元分析中常用的单元.在平面单元内引入结点转动自由度,可以提高单元位移场的阶次,在不增加单元结点的前提下提高单元性能.论文利用问题基本解析解作为试函数来构造带旋转自由度的三角形单元ATF-R3H,采用了杂交应力函数单元模式,确保了单元优良的抗畸变性能和较高应力计算精度.论文利用直角坐标与三角形面积坐标的线性关系,以及面积坐标幂函数在三角形域内和边界上的积分公式,直接给出单元刚度矩阵的显式表达式,从而避免了大量数值积分,提高了计算效率.数值算例表明,显式格式的ATF-R3H单元具有良好的性能.  相似文献   

9.
提出了一种基于滑移界面耦合技术的旋转电机磁场仿真方法。首先,对旋转电机问题建立等效弱形式,用Lagrange乘子法施加Coulomb规范条件和滑移界面处的磁矢势连续性条件;然后,采用混合单元方法离散整个求解域中的未知量,采用棱边单元法离散滑移界面处的Lagrange矢量乘子,并采用多点约束法耦合滑移界面处的Lagrange标量乘子自由度,该方法无须在旋转电机模型的非匹配网格中构建生成树,即可自动保证磁矢势解的唯一性;最后,采用旋转线圈案例和简化的永磁同步电机案例验证了本文方法的有效性。  相似文献   

10.
本文采用正交曲线坐标系中考虑横向剪切变形的双曲旋转壳单元,对几种不同类型的旋转壳的自由振动进行了分析。为了计算封闭和半封闭的旋转壳,本文用半解析法,由位移连续条件导出旋转壳顶点的两类位移限制条件,并通过结圆自由度的变换,将其转换为齐次形式。当壳体的经线有折角时,我们采用模态综合法分析它的固有振动特性。  相似文献   

11.
IntroductionThedegeneratedisoparametricshellelementhasbecomeincreasinglypopularinpracticalengineeringinawiderange.ThisgeneralshellelementwasoriginallyintroducedbyAhmadetal[1]forthelinearanalysisofmoderatelythickshells .Itwasdegeneratedfromathree_dimensi…  相似文献   

12.
非协调元虽然破坏了单元间位移的连续性,却能很好地反映弯曲类变形,然而在不增加单元结点自由度的情况下,非协调元的计算精度总是滞留在某一水平,无法得到较大改变。基于修正后的位移型Reissner泛函中引入独立转动场的变分原理,采用连续介质力学中的转动自由度的定义,转动场采用结点真实转角来插值,结合平面四结点单元讨论了有效附加非协调位移的合理形式,引入了适用于任何四边形单元的非协调位移函数,从而建立了一种带转动自由度的平面四结点内参型非协调元模型。本文单元能通过分片检验,并易于与带转动自由度的梁单元相容.教值算例表明具有较高的计算精度。  相似文献   

13.
A PRACTICAL QUADRILATERAL MEMBRANE ELEMENT WITH DRILLING DEGREES OF FREEDOM   总被引:1,自引:0,他引:1  
A simple,robust quadrilateral membrane element with drilling degrees of freedom ispresented in this paper.This membrane element is based on Allman's approach,and derived from theconstrained variational principle which enforces the equality of rotations obtained from the displace-ment field and independent rotation field by a penalty function.Examples show that the presentedmembrane element is fully compatible with typical beam element and plate element.And also,thenon-conforming shape functions used in this element exhibits excellent performance over both regularand distorted meshes.Based on the presented membrane element,it is very convenient to construct theshear wall element of six degrees of freedom,which is often used in the analysis of general three-di-mensional building structures.  相似文献   

14.
为了简便有效地解决板壳结构的大变形问题,本文针对八节点相对自由度壳单元进行研究。该单元的位移场由壳的中面节点位移和上表面节点的相对位移组成,不带有转动变量。所有的研究都是基于完全的三维位移、应力、应变场。采用拟应变法,对应变场另行假设,能够改善该单元在大变形情况下的计算精度。通过引入Wilson非协调模式,构造了大变形情况下的拟应变场表达式,给出了该单元用于解决非线性动力分析问题的有限元求解方程。通过算例表明,本文针对相对自由度壳单元提出的方法及推导的公式,能够解决冲击动力问题中的大变形问题。  相似文献   

15.
本文根据修正势能原理通过广义协调方法提出了一种列式简单的平板型矩形壳元GCR24。它在四个角点处各有六个自由度,总共二十四个自由度。作为一种极限协调元,单元的收敛性得到保证,并且不发生薄膜闭锁现象。通过标准问题的数值检验,表明本文提出的平板型矩形薄壳元是性能可靠、计算精度高的优质单元。  相似文献   

16.
The mechanism of cable end angle-variation induced oscillations in the non-linear interactions between beams and cables in stayed-systems is first explained by a proposed analytical model. It is then verified by both experimental and finite element models. The non-linear interaction maximizes its effects for cable oscillations when inherent quadratic coupling between local and global modes produces energy transfer from low to high frequency vibrations by means of a one-to-two global-local autoparametric resonance. The response of the analytical model is fully described using a continuation method applied directly to the reduced two degree of freedom discrete model showing that, for a selected one-to-two global-local resonant system, primary harmonic excitation of the global mode produces large oscillations of the local mode at twice the excitation frequency. Detailed comparisons between the responses of the analytical model, experimental results and finite element simulations show excellent agreement both in the qualitative behaviour and in the calculated/measured response amplitudes.  相似文献   

17.

A new type of Galerkin finite element for first-order initial-value problems (IVPs) is proposed. Both the trial and test functions employ the same m-degreed polynomials. The adjoint equation is used to eliminate one degree of freedom (DOF) from the test function, and then the so-called condensed test function and its consequent condensed Galerkin element are constructed. It is mathematically proved and numerically verified that the condensed element produces the super-convergent nodal solutions of O(h2m+2), which is equivalent to the order of accuracy by the conventional element of degree m + 1. Some related properties are addressed, and typical numerical examples of both linear and nonlinear IVPs of both a single equation and a system of equations are presented to show the validity and effectiveness of the proposed element.

  相似文献   

18.
建立了高速列车头车的有限元模型,运用有限元软件LS-DYNA模拟了头车碰撞刚性墙的冲击过程。在碰撞发生时,原有设计方案的牵引梁主体的变形以整体屈曲为主,不利于缓冲吸能。在对原设计的耐撞性分析的基础上,建议对原有牵引梁结构加以改进,并在前端增加两组不同尺寸和厚度的带圆角的方管作为缓冲吸能管,考虑了在缓冲管中填充泡沫铝与否,形成了4种设计方案。数值模拟结果表明,与原设计方案相比,新方案的整个头车的吸能量有大幅度提高,刚性墙反力的峰值也有一定程度的降低,采用大的圆角半径的厚管并填充泡沫铝的方案的改进效果最明显。  相似文献   

19.
本文提出一种用于含分层的双层梁线弹性断裂分析的有限元方法.将上下子梁均模拟为多个子层,采用只有平动位移自由度的新型梁单元,假设单元内的位移沿纵向和横向均线性变化,推导了该单元的单元刚度矩阵.将开裂部分和未开裂部分的子梁进行单元刚度矩阵组装,施加相应的等效结点力,得到整体平衡方程,并结合边界条件进行求解.为验证该方法的有效性和精度,开展非对称双悬臂梁(Asymmetric Double Cantilever Beam, ADCB)和单臂弯曲梁(Single Leg Bending, SLB)试样的断裂分析,利用虚拟裂纹闭合技术(Virtual Crack Closure Technique, VCCT)得到了试样的能量释放率及其分量,并将求得的结果与解析解和二维有限元解进行对比.计算结果表明,相对于传统双层模拟方法,该多层模拟方法能够精确、高效地计算各类梁试样的能量释放率及其分量,并且无需引入界面连续条件.  相似文献   

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