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相似文献
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1.
薄膜褶皱的非线性屈曲有限元分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
有限元模拟已经成为目前薄膜褶皱预测的重要工具。本文采用ANSYS SHELL63单元对薄膜受剪情况下的褶皱形变进行了非线性屈曲分析。通过本征屈曲分析得到的模态模拟了薄膜的初始缺陷。利用本文的非线性有限元模型分析得到了薄膜褶皱的波长和幅度,并与理论分析结果进行了比较,结果相近。  相似文献   

2.
本文利用拟协调元和一阶摄动方法,提出了随机拟协调板单元,综合考虑了边界条件、物理参数以及载荷的随机性,进行了板的随机有限元分析,推导了广义位移和广义应力的期望和方差值的表达式。同时,还进行了结构可靠性分析,算例表明传统的设计方法过于保守。  相似文献   

3.
中厚板屈曲的平衡模型有限元分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
本文用平衡模型分析了板的屈曲问题,考虑了横向剪力的影响。首先推导了一个修正的余能变分原理,仅要求构造C°类的场变量。在有限元分析中采用了线性的力矩场和挠度场,实际计算表明,本文使用的方法是简单、可靠的。  相似文献   

4.
面向对象的有限元程序设计   总被引:23,自引:2,他引:21  
本文按照面向对象的程序设计方法,遵循有限元分析的本质,采用C++语言,建立了有关描述有限元模型的类,给出了类的描述和它的实现方法。相关的类和方法包括处理矩阵的类、节点类、单元类、材料类、形函数类等。据此编制了有限元分析的数值计算程序,并给出了一个实例。  相似文献   

5.
基于非线性有限元的索穹顶施工模拟分析   总被引:15,自引:0,他引:15  
索穹顶结构的成形和施工模拟分析是该体系的基础问题。由于包含着刚体位移的分析使得跟踪难度相当大。本文采用了基于非线性有限元的施工过程分析 ,适应性强、分析精度高 ,避免了刚体位移假定。从而使得索穹顶体系的成形过程、受荷状态的全过程分析方法获得了统一。通过与试验模型对比分析表明本文方法操作简单且分析精度较高 ,分析的结果能够很好地指导施工  相似文献   

6.
殷德胜  尹栓  周宜红 《计算力学学报》2014,31(6):735-741,748
比例边界有限元法SBFEM(Scaled Boundary Finite Element Method)是一种半解析数值方法,在裂缝分析特别是强度因子计算上具有相当高的精度。本文提出了一种用于裂缝分析的基于虚拟结构面的SBFEM与常规FEM的耦合分析方法。首先选取裂缝周边一定范围的计算域,并将结构分成不含裂缝区域和含裂缝区域两部分。然后,对不含裂缝区域,采用FEM进行网格离散;对含裂缝区域,采用SBFEM进行网格离散;两者相互独立,在这两个域内,分别采用各自相应的位移模式。最后通过在SBFEM网格的外边界设置虚拟耦合结构面的模式,实现有限元网格和比例边界有限元网格的耦合。通过两个经典的含裂缝平板的算例研究,探讨了本文方法在I型开裂和混合型开裂分析中,影响应力强度因子精度的因素。算例表明,SBFEM具有的降维和半解析性质,使本文方法在裂缝分析中的前处理简单易行,且计算结果具有相当高的计算精度。  相似文献   

7.
轮胎大变形中的刚性转动十分显著。本文采用跟踪位形法有限元分析,描述了轮胎大变形中平衡位形改变、载荷方向改变以及元素面积改变所产生的非线性影响。数值计算结果与实验符合较好。  相似文献   

8.
部分共同作用框架组合梁有限元分析模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
李国强  赵欣 《力学季刊》2006,27(3):454-462
本文提出了一种新的适用框架整体分析的组合梁有限元模型。在分析了相互作用程度对组合梁刚度影响的基础上,根据Newmark等人的一维部分相互作用理论,建立起部分共同作用组合梁平衡微分方程;结合框架组合梁受力特点引入合理的边界条件,推导出了能够考虑滑移的组合梁单元弹性刚度方程;还给出了常见非节点荷载的等效荷载公式。该组合梁单元节点自由度少,每个构件只需一个单元来模拟,方便了带组合梁钢框架的结构分析。本文的研究还为进一步地考虑混凝土开裂、压碎,钢材屈服等非线性因素,建立组合梁单元弹塑性刚度矩阵提供了理论基础。  相似文献   

9.
钢筋混凝土结构的三维有限元非线性分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了一个简单的混凝土三维本构模型,结合两种钢筋分布模式编制了钢筋混凝土结构非线性分析的三维有限元程序,通过两个经典的算例对比分析,表明本文提出的混凝土本构模型能够有效地模拟结构的破坏荷载和破坏过程。  相似文献   

10.
Timoshenko-Euler楔形梁有限元   总被引:3,自引:0,他引:3  
本文首先建立楔形梁包含轴力和剪切变形效应的平衡微分方程,由于该方法是二阶变系数微分方程,其争析解很难得到,本文通过将该方程中的变系数和方程的解用Chebyshev多项式逼近得到了Timoshenko-Euler楔形梁的单元刚度方程,最后通过算例检验了所得单元刚度方程的对称性,以及验证了计算悬臂梁挠度和悬臂柱弹性临界力的正确性及其收敛性,本文提出的方法可适用于任意变截面Timoshenko-Euler梁单元刚度方程的求解,运用此方法,除可以考虑轴力和剪切变形的影响外,还可以减少结构分析中的单元数和自由度,提高包含楔形构件的结构分析的精度和速度。  相似文献   

11.
传统的二次规划算法求解弹塑性问题时一般要经过对问题的线性化,如对屈服条件的一阶近似展开等,这在一定程度上会造成数值解的误差。为此,本文提出一种改进的策略,引入迭代与规划算法相结合的技术对问题进行处理,算法收敛平稳迅速,在大步长荷载增量下使算法的精度大大提高。由于本文的算法属于隐式算法,因而也就弥补了原二次规划算法求解弹塑性问题时只有显式算法的不足,从而达到了对原算法的进一步完善。  相似文献   

12.
在深入分析参数多项式方法数学原理的基础上,提出了参数分布形状特征式法。根据流动问题的物理本质及大量试验数据,总结出参数分布的形状特征式,将其代入流动基本方程,就可以快速而准确地求解流场。它是参数多项式方法的一种扩展,具有重要的应用前景。  相似文献   

13.
Studied in this work are the formulation of equations of motion and the response to parametric excitation of a uniform cantilever beam moving longitudinally over a single bilateral support. The equations of motion are generated by using assumed modes to discretize the beam, by regarding the support as a kinematic constraint, and by employing an alternate form of Kane's method that is particularly well suited to systems subject to constraints. Instability information is developed using the results of perturbation analysis for harmonic longitudinal motions of small amplitude and with Floquet theory for general periodic motions of any amplitude. Results demonstrate that definitive instability information can be obtained for a beam moving longitudinally over supports based on the frequencies of free transverse vibration of a beam that is longitudinally fixed.  相似文献   

14.
针对柔性空间索网天线的非线性特点,建立了基于参变量变分描述索网拉压非线性和共旋列式描述几何非线性的有限元控制方程,应用Lernke与改进牛顿法进行求解.通过对索网预张力平衡计算,证明改进牛顿法比Newton-Raphson法具有更强的收敛能力.进一步将力密度法迭代原理与有限元法结合应用于索网天线的非线性找形分析中,获得了理想的索网构型.本文的索网找形方法可广泛应用于空间索网天线结构的设计.  相似文献   

15.
静风荷载作用下大跨度钢拱桥施工稳定性的参数研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
随着钢拱桥跨径的不断增大,钢拱桥在静风荷载作用下的施工稳定性问题已引起了人们的广泛重视。本文以上海在建的主跨550m的中承式钢拱桥为例,采用几何和材科非线性分析法详细分析了大跨度钢拱桥在两个不同施工阶段下的静风稳定性。结果表明,拱肋最初合拢状态是拱桥施工过程中最不利的状态。最后,详细探讨影响大跨度钢拱桥施工过程中静风稳定性的主要参数。  相似文献   

16.
本文考察了力和(或)位移受给定条件控制的结构单元。这种控制条件可由线性化折线型本构关系表征,其本构关系是广义的,包括弹性、塑性、接触及其组合单元。借助于参变量变分原理和分级方法,具有广义本构关系单元的结构可以得解。所提出的方法还可直接用于解断裂问题。  相似文献   

17.
为了更好地模拟复合材料及含夹杂非均质材料等的宏观弹塑性力学性能,简化有限元建模时间和减少有限元模拟计算量。本文基于参变量变分原理,提出了一种采用任意多边形弹塑性单元进行结构非线性分析的参数二次规划算法,给出了参变量最小势能原理以及最终的二次规划模型,并在有限元分析与优化设计软件系统JIFEX上进行了程序实现。数值算例证明了本文方法的正确与可行性。  相似文献   

18.
Both the rotationally asymmetric inertia and transverse crack frequently appear in the rotor system. The parametric excitations induced by this two features cause instability and severe vibration under certain operating conditions. Thus, the parametric instability of a Jeffcott rotor with asymmetric disk and open transverse crack is studied analytically. The vibration equations of four degrees-of-freedom of the system are established, and the stiffness coefficients of cracked rotor shaft are derived based upon the compliance method and strain energy release rate method. Then, utilizing the harmonic balance method and Taylor expansion technique, the unstable widths of simple and combination instability regions (SIR and CIR) are solved approximately. For a practical rotor system, the approximate unstable widths are verified by the Floquet numerical analysis. The effects of crack depth and position upon the unstable widths are discussed, and the conditions for zero unstable points (ZUPs) are given: Besides the asymmetric angle should be π/2 (for SIR) or 0 (for CIR), the relationships between the inertia asymmetry and crack parameters (depth and position) are also presented analytically. These results would be useful for crack detection and instability control of the asymmetric rotor-bearing system.  相似文献   

19.
Consider a one-mass system with two degrees of freedom, non-linearly coupled, with parametric excitation in one direction. Assuming the internal resonance 1:2 and parametric resonance 1:2 we derive conditions for stability of the trivial solution by using both the harmonic balance method and the normal form method of averaging. If the trivial solution becomes unstable, a stable periodic solution may emerge, there are also cases where the trivial solution is stable and co-exists with a stable periodic solution; if both the trivial solution and the periodic solution(s) are unstable, we find an attracting torus with large amplitudes by a Neimark-Sacker bifurcation. The results of the harmonic balance method and averaging are compared, as well as the results on the Neimark-Sacker bifurcation obtained by the numerical software package CONTENT and by averaging. In all cases we have good agreement.  相似文献   

20.
时滞对于参数激励系统周期运动的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
戴护军  徐鉴 《力学季刊》2004,25(3):367-374
本文以结构物承受周期激励地震波和具有时滞的弹性地基为背景,研究时滞对于结构物振动响应的影响规律。问胚的数学模型是一个非线性参数激励时滞系统,采用中心流形和平均法得到Hopf分岔方程,研究结果表明时滞量对结构物的地震响应有重要影响,它可使响应振幅增大,意味着结构物遭破坏的危险性增大,同时,结果也表明可以通过阻尼控制器克服时滞引起的危险性。最后,对于不同的时滞量,比较理论分析与数值模拟结果基本吻合,说明了本文结果的可靠性。  相似文献   

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