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1.
一阶无穷小位移机构是一类具有机构性能的特殊的新型空间结构,从工程结构的角度考虑,只有能够清除机构性而获得几何刚度的体系才是可承载的结构体系。一阶无穷小位移机构的几何刚度的获得是通过体系的相对机构位移而获得的,这与传统结构的几何刚度的概念是完全不同的。因此,研究一阶无穷小位移机构的刚化问题是非常重要的。Maxwell准则只从体系的拓扑关系来考虑体系的几何稳定性,这显然不能应用于一阶无穷小位移机构的刚化判定问题。本文基于矩阵向量空间分解的理论和一阶无穷小位移机构的概念。在体系的平衡矩阵引入了边界条件,对一阶无穷小位移机构的刚化判定问题进行了分析,运用功能原理给出了一阶无穷小位移机构刚化的等价条件和判定方法。通过几个数值算例验证了本文结论和方法是正确的、可靠的。  相似文献   
2.
张力结构的非线性有限元分析   总被引:9,自引:0,他引:9  
张力结构中的索结构分析通常采用非线性二节点直线或二次曲线单元,但是在大跨度结构,尤其是索弯顶结构的分析中,常用的单元已不能满足精度的要求,本文提出了考虑自重作用下有初始垂度的五结点非线性空间曲线元模型,放弃了一些特殊的假定,考虑了应变表达式中高阶量的影响,推导出了适合于弹性大位移几何非线性分析的Lagrangd方程及其切线刚度矩阵,编制了相应的计算程序。  相似文献   
3.
一种考虑初始垂度影响的非线性索单元   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文首先运用Mathematic的符号运算功能,通过解偏微分方程给出了不等高单索的显式解析解,然后把该解析解应用于索微元的应变计算中,在此基础上用虚功原理推导了考虑初始垂度影响的两节点非线性索单元,并给出了索单元的单刚矩阵的具体形式,通过与两节点直线索单元的单铡矩阵的形式的比较,明确了该曲线非线性索单元的修正项,并给出了垂度影响因子的变化曲线。比较直观的给出了垂度对索单元刚度各项的影响程度。该非线性索单元既有多节点索单元精度高的特点,又有节点少,刚度元素较易求解以及有限元列式简洁等特点。本文通过两个数值算例表明,本文的非线性索单元是正确的,也表明了所编制的非线性计算程序是正确和可靠的。  相似文献   
4.
薄壁杆系结构的梁元分析模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文导出了用于薄壁杆系结构弹性分析的薄壁梁元分析模型,在空间梁元分析模型^[3]的基础上,采用了一种改进的位移模式,考察了薄壁杆件可能发生的拉压,剪切,弯曲,扭转和翘曲等各变形形式以及它们的耦合效应,得出了相应的单元形函数,同时从工程应变的定义出发,采用Taylor级数展开的方法,建立了单元的五阶近似正交变表达式,并建立了相应的薄壁单元刚度方程,从而得出了局部坐标系下单元刚度矩阵的显式,根据本文所导出的薄壁梁元分析模型,编制了相应的结构计算程序,通过算例验证了本文所推导的单元刚度矩阵,同时通过与传统空间梁元计算模型计算结果的比较,阐述了截面翘曲对薄壁杆系结构的影响。  相似文献   
5.
力密度找形分析方法及计算机实现   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文通过对力密度法的分析研究,概括了力密度法的基本原理和找形分析的过程,用矩阵形式给出了力密度的基本列式。通过对各个矩阵基本元素分析,找到了力密度矩阵的组装规律和一维变带宽存储的规则及实现算法和过程,并给出了详细的力密度矩阵的装配过程。通过基于C 语言的系统框架的程序,实现了该基于一维变带宽存储的力密度找形分析方法。最后,通过几个数值算例表明了,力密度法找形理论的先进性,及本文提出的算法过程实现的可行性和正确性。由于本文的算法是基于效率比较高的一维变带宽压缩存储格式,因此,可以实现大型索膜结构的找形分析。  相似文献   
6.
mbS模式及其有限元法是在固体和结构分析模型中引入薄膜、弯曲和剪切理论,且采用纯拉压、纯弯和纯剪单元进行分析的数值方法。在时空系中剖分物质单元和时间单元上构造以指数函数和贝塞尔函数为插入函数且按Lagrange插值条件的薄膜、弯曲和剪切等基本位移函数,由此得到更加完备和耦合的固体和结构实体单元的变形模式,根据能量泛函变分原理得到静动力有限元基本方程的一致格式。研究表明,mbS模式及其有限元法可用于梁柱和板壳等结构的静动力分析及屈曲分析。  相似文献   
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