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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
提出一种分析脱层圆柱壳稳定性问题的混合变量条形传递函数方法。首先基于一阶剪切理论,通过定义广义位移变量和对应的广义力变量,建立壳的改进的混合变量能量泛函;然后引入条形单元,对混合变量在环向进行离散,从而导出超级壳单元的混合变量能量泛函,由变分原理得到控制方程,采用传递函数方法得到其形式解;最后,将含环向贯穿脱层的复合材料层合壳作为超级壳单元的组合体,得到脱层壳的屈曲方程。给出了脱层大小和深度以及脱层壳边界条件对屈曲载荷的影响。  相似文献   

2.
提出了一种分析含内埋矩形脱层正交各向异性圆柱壳稳定性问题的混合变量条形传递函数方法。首先基于Mindlin一阶剪切壳理论,通过定义圆柱壳的广义力变量和混合变量,建立了壳的改进混合变量能量泛函;然后,为了便于脱层壳的分区求解,通过引入条形单元,创建了基于混合变量条形传递函数解的含脱层和不合脱层两种超级壳单元;在此基础上,将含内埋矩形脱层的复合材料层合壳划分成两种超级壳单元的组合体,通过各超级壳单元相互之间连接结点处的位移连续和力平衡条件得到脱层壳的屈曲方程;最后由屈曲方程计算含内埋矩形脱层壳的屈曲载荷和屈曲模态。算例分析的结果验证了本方法的正确性,并给出了几种因素对屈曲载荷和屈曲模态的影响。  相似文献   

3.
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   

4.
何录武  冯春 《力学季刊》2004,25(4):555-563
本文根据Reissner-Mindlin型的全局位移场(一阶和三阶),应用有限元预测一修正法,数值计算和分析了机械载荷作用下复合材料层合圆柱壳的挠度和横向剪应力。首先按照一般的有限元分析过程(没有引入剪切修正系数)计算出层合圆柱壳的挠度预测值;然后利用Lagrange插值构造横向剪应力的一般形式,使得满足层间连续和表面上为零的条件,通过最小二乘法拟合三维应力平衡方程获得横向剪应力;最后在单元上计算和引入剪切修正系数,再经过有限元分析计算出层合圆柱壳的挠度修正值。数值计算结果与三维线弹性解的比较表明,挠度修正值和横向剪应力的精度是十分满意的。  相似文献   

5.
三维虚拟层合板壳单元及其应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
李芳  徐兴 《力学季刊》2001,22(3):396-400
层合结构已广泛应用于各类工程领域。文中介绍的三维虚拟层合板壳单元,其主要特点是它允许同一单元由不同材料构成,有限元网格划分时可以把整体节点定义在结构的外部。这就使得该单元不仅可以应用于一般的层合结构计算,而且还可以应用于结构的形状优化设计。文中的经典算例说明了该单元的有效性。  相似文献   

6.
阻尼夹层筋板结构有限元动力分析   总被引:6,自引:2,他引:6  
在小变形线弹性理论基础上,导出了粘弹性阻尼夹层筋板壳结构的有限元动力方程,构造了壳单元、阻尼夹层壳单元和开口薄壁梁单元。采用这些单元可以很好地模拟具有不连续阻尼夹层处理的筋板壳结构。数值分析采用[3]中提出的两次渐近法。通过一块阻尼加筋板的特征分析和振动测量,证实了所建立的有限元两次渐近法的良好精度和广泛的工程适用性。  相似文献   

7.
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   

8.
有限元法分析轴对称壳体时,常需区分薄壳和厚壳并选用不同的单元,给计算带来不便.为此,通过对现有的轴对称壳体单元的研究,基于加权残值法,将广义协调条件引入剪应变场,构造了一种挠度和转角各自独立的新型轴对称曲壳单元.算例结果表明,新单元具有很高的精度,既可用于厚壳,也可用于薄壳.该单元可用于轴对称壳体结构的计算分析.  相似文献   

9.
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   

10.
带旋转自由度C^0类任意四边形板(壳)单元   总被引:5,自引:0,他引:5  
朱菊芬  郑罡 《计算力学学报》2000,17(3):287-292300
基于Reissner-Mindilin板弯曲理论和Von-Karman大挠度理论,采用单元域内和边界位移插值一致性的概念,将四节点等参弯曲单元与Allman膜变形二次插值模式相结合,对层合板壳的大挠度分析提供了一种实用的带旋转自由度的四节点C^0类板单元。大量算例表明:该单元对板壳结构的线性强度、稳定性和后屈曲分析都表现出良好的收敛性和足够的工程精度。  相似文献   

11.
A membrane element model with bending modification based on element moment equilibrium is proposed for the first time by the authors, who apply the element model in one step inverse method and simulate the forming process of a flower-shaped box using the membrane element model with and without this modification. The numerical results are compared with those of the incremental method to verify the validity of the element model developed in this paper.  相似文献   

12.
有旋转自由度的高精度三角形单元   总被引:6,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   

13.
A methodology for the decomposition of the Crouzeix-Raviart finite element into six linear subelements is described. The resulting element is shown to satisfy the Brezzi-Babu?ka compatibility condition. The error bounds are also established. A comparison in accuracy between this and the standard Crouzeix-Raviart element is presented for driven cavity flows. Other results include the execution time for the DCR element and the Crouzeix-Raviart element along with both analytical and numerical integration. It is shown that the decomposed element results in shorter execution times with only marginal changes in accuracy.  相似文献   

14.
徐仲年 《力学学报》1993,25(3):317-326
本文提出了一个新的厚薄板通用的三角形板弯元,根据Hellinger-Reissner变分原理推导出来的新单元具有独立的转角、位移、剪应变和弯曲应变的插入函数,它没有其它混合元所存在的一些缺点。一些典型例子表明这个新单元具有很好的特性,刚度矩阵简单,计算精度高,收敛速度快以及厚薄板通用性强。  相似文献   

15.
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   

16.
将有限变形单元与虚拟连接单元相结合,用于模拟准脆性材料破坏过程.首先基于精确的有限变形理论,采用第二类Piola-Kirchhoff应力与Green-Lagrange应变作为能量共轭的应力、应变对,推导出虚拟连接单元的单元刚度矩阵;通过数值算例,验证该单元的正确性与合理性,给出虚拟连接单元高度的取值范围,并与无此单元时...  相似文献   

17.
A dual variational principle is presented for Trefftz finite element analysis. The proof of the stationary conditions of the variational functional and the theorem on the existence of extremum are provided in this paper. They are boundary displacement condition, surface traction condition and interelement continuity condition. Based on the assumed intraelement and frame fields, element stiffness matrix equation is obtained which can easily be implemented into computer programs for numerical analysis with Trefftz finite element method. Two numerical examples are considered to illustrate the effectiveness and applicability of the proposed element model.  相似文献   

18.
提出一种将整体分析得到的节点力或节点位移直接传递到精细化局部有限元模型的方法,即部分混合单元法。沿精细化局部有限元模型周边建立一组过渡单元,该组过渡单元采用与整体模型一致的单元类型和模拟方式,其外侧边界上的节点与整体模型节点的相对坐标对应,内侧边界与精细化局部有限元模型采用基于面约束的方式连接。在外侧边界上根据节点坐标对应施加整体分析获得的节点力或节点位移,过渡单元就可直接将边界条件传递到精细化局部有限元模型。通过贵州红水河特大桥钢-混结合段的精细化有限元分析,验证了本文方法的实用性和有效性。  相似文献   

19.
A non-linear finite element static analysis for flexible risers with large displacements is presented using a four-node pipe elbow element with 24 degrees of freedom. A pipe–soil interaction model is used to identify seabed boundary condition. The effects of buoyancy force as well as steady-state current loading are considered in the finite element solution for riser structures response. In fact considering buoyancy force among with current loading and seabed interaction boundary condition in this paper leads to a particular formulation. The resulting formulation has been implemented in a finite element code which is subsequently used to model and analyze some typical riser configurations. The results of some sample solutions are given to illustrate the accuracy and capability of the formulation.  相似文献   

20.
By using the lattice model combined with finite element methods and statistical techniques, a numerical approach is developed to establish mechanical models of three-dimensional heterogeneous brittle materials. A special numerical code is introduced, in which a lattice model and statistical approaches are used to simulate the initial heterogeneity of material properties. The size of displacement-load step is adaptively determined so that only few elements would fail in each load step. When the tensile principal strain in an element exceeds the ultimate strain of this element, the element is considered broken and its Young's modulus is set to be very low. Some important behaviors of heterogeneous brittle materials are indicated using this code. Load-displacement curves and figures of three-dimensional fracture patterns are also numerically obtained, which are similar to those observed in laboratory tests.  相似文献   

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