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相似文献
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1.
张伟星  庞辉 《力学季刊》2000,21(2):262-266
弹性地基板的弯曲问题,尤其是自由边板,一直是学者和工程师们所十分关切的问题。本文用无单元法研究双参数弹性地基板的弯曲问题,由最小二乘法和变分原理导出了双参数弹性地基板的无单元法刚度短阵,编制相应的无单元法计算程序,并给出计算实例。结果表明本方法精度良好,可求出任意荷载作用下板中任一点的挠度、转角、弯矩和扭矩,且有广泛的工程应用前景。  相似文献   

2.
本文基于无单元伽辽金法(EFGM)分析了集中载荷作用下弹性地基圆板的弯曲问题。针对问题特征提出了新的节点分布方案和点积分形式,并在此基础上对权函数参数的选取和集中载荷的处理方式作了相关研究。通过算例对比分析,本文方法正确,求解精度满足要求,且与传统无单元法相比计算速度更快。  相似文献   

3.
应用移动最小二乘无网格法研究弹性地基上矩形加肋板的自由振动问题。假设弹性地基与加肋板紧密接触,以弹簧模拟弹性地基,将弹性地基上的加肋板视为板与肋条组合的结构。基于一阶剪切理论,用无网格伽辽金法推出了板和肋条各自的动能与势能;再通过位移协调条件将两者的能量叠加,得到了弹性地基上整个加肋板的动能与势能。由Hamilton原理导出了弹性地基上加肋板自由振动的控制方程。采用完全转换法引入边界条件,求解自由振动方程,并编制了计算程序,给出了算例。将算例与ABAQUS有限元解及已有文献结果进行了比较分析,其相对误差均在5%以内,验证了该方法计算弹性地基上矩形加肋板结构自振频率的有效性。  相似文献   

4.
无单元法计算钢筋混凝土筏板   总被引:5,自引:0,他引:5  
对无单元法的基本理论作了介绍,并从变分原理出发推导Winkler地基上钢筋混凝土筏板的无单元法刚度矩阵,编制了相应的计算程序,通过计算实例验证了本文方法的有效性。  相似文献   

5.
文丕华 《力学季刊》1989,10(1):71-78
本文采用求解弹性地基圆板问题的边界配值法~[1],解决了弹性地基上四边自由或一边夹支悬臂板(或任意边界约束)作用着任意载荼的问题。计算结果与精确解~[2]相比,相同到小数点后五位。另外本再次验证了文[1]所提出的结论,即当弹性地基系数K与板长a满足K≤D/a~4时,具有边界支撑板与无地基悬空板结果相同。因而本文方法直接推广到平板弯曲问题,具有较强的通用性。  相似文献   

6.
将与板相关的各力学量展开为Fourier-Bessel级数,利用解析法对弹性圆板下横观各向同性弹性地基的轴对称问题进行了分析。这些级数中的待定系数由板的边界条件、板的控制方程、地基-板的相容条件加以确定。数值计算结果表明:横观各向同性地基的沉降比各向同性地基的沉降要小,而地基反力则变化不大,说明按各向同性地基进行分析偏于保守。该分析方法将原问题简化为求解代数方程组的问题,且该方法可以推广到板的一般弯曲及层状地基与板的相互作用问题。  相似文献   

7.
提出一类用于分析弹性板问题的算子自定义小波弹性板单元构造方法。该方法的优点在于根据工程问题的求解需要灵活构造具有解耦特性的算子自定义小波基,使得系统多尺度刚阵具有沿对角线的强稀疏性,从而实现了该算法在每个尺度上独立、快速求解,系统方程的求解效率得到较大提高。建立多分辨Lagrange有限元空间和多尺度计算理论,提出基于稳定完备法的算子自定义小波弹性板单元构造方法及解耦条件。依据两尺度相对误差估计,提出自适应算子自定义小波有限元算法。数值算例证明,算子自定义小波弹性板单元具有求解精度与计算效率高等特点。  相似文献   

8.
基于正交基函数的薄板弯曲无单元法MLS导函数及其应用   总被引:4,自引:0,他引:4  
针对采用正交基函数的无单元方法插值函数的导函数进行了详细推演,给出适用于薄板弯曲(C^1)问题的导函数递推计算公式,并首次将其应用于地基板的计算分析中。将计算结果与Rayleigh—Ritz法结果进行比较,两者较好的一致性表明了所得导函数及其递推公式的正确性,同时也说明了基于正交基函数的无单元方法应用于C^1问题的可行性和合理性。  相似文献   

9.
考虑路面板和地基的相互作用,将路面板作为三维弹性体,建立路面板-层状多相弹性地基动力响应的三维多相层状弹性半空间体模型,分析了移动荷载作用下路面板-多相弹性地基系统的动力响应.将移动单元法引入到两相饱和弹性介质的半解析方法中,构造了随荷载按照相同速度运动的移动层单元,基于移动坐标下两相饱和弹性介质的动力控制方程和边界条件,应用加权残数法建立了两相弹性介质移动层单元动力方程,该方程可退化为单相弹性介质移动层单元动力方程,基于此,建立了移动荷载下多相弹性地基与路面板系统的三维动态响应的统一的半解析方程.并以两相饱和弹性半空间地基-单相弹性地基-路面板所形成的路面结构为例,数值分析了荷载速度、饱和层渗透系数、弹性层厚度等参数对路面板位移和土体孔压响应的影响.研究结果表明移动单元法是研究移动荷载下路面结构动态响应的一种有效的方法.  相似文献   

10.
采用基于移动最小二乘近似的无网格方法并结合一阶剪切变形理论,分析了非均匀弹性地基上变厚度加筋板的弯曲和固有频率问题.首先,用节点对变厚度板和筋条分别进行离散,导出变厚度板和筋条的势能;其次,利用筋条与变厚度板之间的位移协调条件将筋条的节点参数转换为板的节点参数,再将两者的势能进行叠加得到变厚度加筋板的总势能,并根据能量法得到其动能;最后,利用最小势能原理及Hamilton原理分别得到弯曲控制方程与振动控制方程.由于采用的方法不能直接施加位移边界,故采用完全转换法处理位移边界.本文先计算变厚度板的弯曲及非均匀弹性地基板的固有频率,与文献对比验证方法的有效性;然后对非均匀弹性地基上变厚度加筋板弯曲与 自由振动进行了计算,并将计算结果与有限元结果进行了对比.结果表明,本文方法计算所得结果与文献解及有限元结果之间的误差均小于5%,验证了该方法在计算非均匀弹性地基上变厚度加筋板弯曲与固有频率问题的有效性.  相似文献   

11.
无单元法分析薄板自由振动问题   总被引:8,自引:0,他引:8  
提出了分析四边简支和四边固定薄板自由振动问题的无单元法,推导了无单元法的插值函数,从变分原理出发导出薄板自由振动的质量矩阵和刚度矩阵,编制了相应的计算程序,通过计算实例与其它方法的结果进行比较.数值结果表明无单元法具有一系列优点。  相似文献   

12.
王依兵  张铮  张行 《力学与实践》2012,34(2):29-33,28
基于相应边界支撑和载荷下的梁挠度形函数, 构建板的挠度形函数,求解板的变形, 并用典型算例进行了验证; 对于狭长矩形板,依据其变形特点进行了修正; 结果与三维有限元结果基本一致,说明了该方法的适用性和准确性. 由于板结构内部的相互作用没有得到充分反映,为了更贴近板变形的物理实际, 引入弹性基础梁的挠度函数代替普通梁的挠度函数,进一步完善本文方法. 本文研究成果为工程板件变形的理论分析提供了准确且简便易行的计算方法.  相似文献   

13.
基于双参数弹性基础模型,研究了梯度弹性基础上正交异性薄板的屈曲问题. 首先,基于能量法与变分原理,给出了梯度弹性基础上正交异性薄板的屈曲控制方程,并得到了梯度弹性基础刚度系数K1 与K2的计算式;进而,通过将位移函数采用三角函数展开的方法,给出了单向压缩载荷作用下、四边简支正交异性弹性基础板屈曲载荷的计算式;在算例中,通过将该文的解退化到单纯的正交异性板,并与经典弹性解比较,证明了理论的正确性;最后,求解了弹性模量在厚度方向上呈幂律分布的梯度基础上的薄板屈曲问题,分析了基础上下表层材料弹性模量比与体积分数指数对屈曲载荷的影响.  相似文献   

14.
In this study, the mechanical buckling and free vibration of thick rectangular plates made of functionally graded materials (FGMs) resting on elastic foundation subjected to in-plane loading is considered. The third order shear deformation theory (TSDT) is employed to derive the governing equations. It is assumed that the material properties of FGM plates vary smoothly by distribution of power law across the plate thickness. The elastic foundation is modeled by the Winkler and two-parameter Pasternak type of elastic foundation. Based on the spline finite strip method, the fundamental equations for functionally graded plates are obtained by discretizing the plate into some finite strips. The results are achieved by the minimization of the total potential energy and solving the corresponding eigenvalue problem. The governing equations are solved for FGM plates buckling analysis and free vibration, separately. In addition, numerical results for FGM plates with different boundary conditions have been verified by comparing to the analytical solutions in the literature. Furthermore, the effects of different values of the foundation stiffness parameters on the response of the FGM plates are determined and discussed.  相似文献   

15.
《力学快报》2019,9(5):312-319
In this paper, to investigate the influence of soil inhomogeneity on the bending of circular thin plates on elastic foundations, the static problem of circular thin plates on Gibson elastic foundation is solved using an iterative method based on the modified Vlasov model. On the basis of the principle of minimum potential energy, the governing differential equations and boundary conditions for circular thin plates on modified Vlasov foundation considering the characteristics of Gibson soil are derived. The equations for the attenuation parameter in bending problem are also obtained, and the issue of unknown parameters being difficult to determine is solved using the iterative method. Numerical examples are analyzed and the results are in good agreement with those form other literatures. It proves that the method is practical and accurate. The inhomogeneity of modified Vlasov foundations has some influence on the deformation and internal force behavior of circular thin plates. The effects of various parameters on the bending of circular plates and characteristic parameters of the foundation are discussed. The modified model further enriches and develops the elastic foundations. Relevant conclusions that are meaningful to engineering practice are drawn.  相似文献   

16.
基于能量法和变分原理,采用双参数弹性基础模型,研究了梯度弹性基础上正交异性薄板在分布载荷作用下的弯曲问题。首先,根据能量法与变分原理,给出了梯度弹性基础上正交异性薄板的弯曲微分平衡方程,并得到了梯度弹性基础刚度系数 与 的计算表达式;进而,假设 向正应力在厚度方向上均匀分布,推导了弹性基础 向位移衰减函数 的计算式。在算例中,通过将梯度弹性基础退化为均质基础,并与Vlazov模型对比,证明了本文理论的正确性;最后,求解了弹性模量呈幂律分布的梯度基础上薄板的挠度分布,分析了基础上下表层材料弹性模量比 与体积分数指数 对薄板挠度分布的影响。  相似文献   

17.
A unified method for determining the lowest natural frequency of large amplitude free vibrations of thin elastic plates of any shape and placed on elastic foundation is given. The conformal mapping technique is introduced and Galerkin's method is used to calculate approximate values of the lowest natural frequency. Time periods for circular, square and cornered plates placed on elastic foundation have been determined for simply supported and clamped edge boundary conditions. Practical values have also been determined experimentally. The results are presented in the form of graphs and they are compared with other known results.  相似文献   

18.
宋彦琦  周涛 《力学学报》2018,50(4):853-862
S-R(strain-rotation)和分解定理克服了经典有限变形理论的一些缺点, 使其可以为几何非线性数值分析提供可靠的理论基础. 对于大变形问题, 由于无网格法(element-free method)避免了对单元网格的依赖, 从而从根本上避免了有限单元法(finite element method, FEM)的单元畸变问题, 保证了求解精度. 因此, 将无网格法和S-R和分解定理结合起来势必能建立一套更加合理可靠的几何非线性数值计算方法. 目前基于S-R 定理的无网格数值方法研究较少并且只能用于二维平面问题的求解, 但实际上绝大多数问题都必须以三维模型来进行处理, 因此建立适用于三维情况的S-R无网格法是非常有必要的. 本文给出了适用于三维情况的S-R 无网格法: 采用由更新拖带坐标法和势能率原理推导出来的增量变分方程, 利用基于全局弱式的无网格Galerkin 法(EFG)得到了用于求解三维空间问题的离散格式. 利用MATLAB编制三维S-R 无网格法程序, 对受均布载荷的三维悬臂梁和四边简支矩形板结构的非线性弯曲问题进行了计算. 最后将所得的数值结果与已有文献进行了比较, 验证了本文的三维S-R无网格数值算法的合理性、有效性和准确性. 本文的三维S-R无网格数值算法可以作为一种可靠的三维几何非线性数值分析方法.   相似文献   

19.
本文用无奇异边界单元法,分析弹性地基上薄板的弯曲问题,考虑Winkler和双参数地基模型,选择第三类复变量的Bessel函数作为该问题的基本解,由此导出了一组权函数,在数值解法中,对面荷载积分项均统一化为边界积分,避免了在域内划分网格,文中还给出了一种考虑桩支承的边界元分析方法及域内点弯矩和接触应力的计算公式。  相似文献   

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