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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 218 毫秒
1.
本文用有限元线法对变截面的高层筒体结构进行空间整体稳定和二阶分析。先把实际框筒结构分段连续化为正交各向异性折板结构,用有限元线法,通过有限元半离散化,取结线上位移为基本未知函数,由势能驻值原理建立稳定和二阶分析的常微分方程组,由常微分方程求解器直接求解。  相似文献   

2.
桁架结构拓扑优化设计可行域研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文提出了桁架结构拓扑优化设计的k维可行子域、相邻可行子域、k维连通可行子域、k维奇异可行子域的定义,在这些定义的基础上,采用集合描述的方法,对Rozvany关于结构拓扑优化设计奇异最优解的定义进行了重新描述。基于以上定义,本文研究了桁架结构拓扑优化设计的可行域,证明了对于截面尺寸下限为零,且无尺寸上限的桁架结构受应力约束的拓扑优化设计问题,其设计空间不同拓扑的可行子域总是连通的,同时也给出了对于具有尺寸下限约束、具有局部稳定性约束的桁架结构拓扑优化设计的可行子域不连通的实例。  相似文献   

3.
建立了无网格MLPG(Meshless Local Petrov-Galerkin)混合配点法求解二维弹性体位移、应力的数学模型,使用罚函数法添加本质边界条件,并将其应用到结构形状优化,结合遗传算法提出了一种新的连续体结构优化设计方法.对于节点支持域半径的选取进行了重点探讨,提出一种动态支持域选择方法,建立了基于MLP...  相似文献   

4.
根据柱壳理论,构造了一种柱壳曲条,本文结合柱壳曲条和平壳条元求解高层筒体结构的整体稳定及二阶位移。采用三次H erm ite插值函数模拟条元横截面的翘曲位移变化,能较好地反映筒体受力“剪切滞后”效应;采用一族能较好地逼近弯剪型变形曲线的正交多项式作基函数来描述位移沿竖向变化。用最小势能原理建立稳定及二阶位移分析方程。该方法适用于任意平面形状的高层建筑筒体结构及剪力墙结构的稳定及二阶位移分析。与其它方法相比,该方法具有精度高、通用性强、计算量小等优点。  相似文献   

5.
沈宝莹  王松  李明净  董雷霆 《力学学报》2022,54(12):3383-3397
工程中的冲击防护结构在撞击、爆炸等冲击载荷下可能发生动态断裂并最终破坏, 抑制结构的动态断裂是提升结构防护能力的重要手段, 为此需要准确预测结构在动态载荷下的断裂行为. 数值仿真是预测动态断裂的重要手段, 然而当前工程中常用的有限元法在模拟断裂方面仍存在网格畸变和难以显式引入裂纹等问题. 碎点法是近年来提出的一种不连续型伽辽金弱形式无网格方法, 适合模拟断裂问题, 本文提出一种显式动力学格式的碎点法并将该方法应用于动态断裂分析. 一方面, 碎点法参考弱形式无网格类方法, 将求解域离散为空间中的节点和子域, 并基于支持域内的节点群构造子域的位移试函数, 因此该方法的子域具有抵抗畸变的能力. 另一方面, 碎点法参考间断伽辽金有限元法, 使用分片连续的位移试函数, 并引入内部界面数值通量修正保证方法的一致性和稳定性, 因此该方法易于在结构中显式引入裂纹. 本文首先介绍碎点法的核心思想和离散形式, 接着推导了动力学碎点法弱形式动量方程, 然后建立了碎点法的显式动力学求解格式, 最后通过算例验证动力学碎点法预测应力波传播和动态断裂行为的能力.   相似文献   

6.
李恒增  徐新济 《力学季刊》1999,20(4):388-395
本文将有限元法用于高层筒 体结构的整体稳定分析。导出了截面含双对称轴的矩形筒的筒单元刚度矩阵和单元几何刚度矩阵。可用于框筒和筒中筒结构的整体稳定计算。计算结果验证了本文方法的精度。  相似文献   

7.
胡明皓  王莉华 《力学学报》2023,(7):1526-1536
由于无网格法中大多数近似函数均为有理式,不具有Kronecker delta性质,因此难以精确地施加本质边界条件.边界误差较大容易导致整个求解域求解结果精度低,甚至引起数值不稳定现象.文章在无网格直接配点法和稳定配点法中引入拉格朗日插值函数作为形函数,构建了拉格朗日插值配点法(LICM)和拉格朗日插值稳定配点法(SLICM).由于拉格朗日插值具有Kronecker delta性质,可以像有限元法一样简单而精确地施加本质边界条件,提高这两种方法的数值求解精度.稳定配点法基于子域对强形式方程进行积分,可以满足高阶积分约束,即可以保证形函数在积分形式下也满足高阶一致性条件,实现精确积分.同时,进行子域积分还可以减少离散矩阵的条件数,从而提高算法的稳定性.进一步提高拉格朗日插值稳定配点法的精度和稳定性.通过数值算例验证这两种方法的精度、收敛性和稳定性,结果表明基于拉格朗日插值的配点法的精度优于基于重构核近似的配点法,拉格朗日插值稳定配点法的精度和稳定性均优于拉格朗日插值配点法.  相似文献   

8.
建立了一种非匀质材料新的、扩展的Hellinger-Reissner原理,发展了当一个单元域划分为不同材料特性子域、其元内应力场沿子域表面不连续、且位移场在子域表面也急剧变化时,一个非匀质有限元刚度列式便利方法。这种列式亦可用于对每层横向剪应变均独立处置的厚层板。基于此变分原理建立了新的具有一个无外力圆柱表面的层合杂交应力元,单元各层独立假定的应力场通过以自然坐标表示的非协调位移为权函数使齐次平衡方程变分满足的理性方法及严格满足给定圆柱面上无外力条件得到,位移场在元间及层间连续条件则分别通过Lagrange乘子进行了松弛。数值算例表明:这类新型元可有效地分析具有多类圆柱形槽孔的厚、中厚及薄层板自由孔边应力分布。  相似文献   

9.
本文采用子域法和直接应力奇异单元法求解二维粘接结构中的裂纹问题。子域法把粘接结构划分为三个子域,根据每个子域的边界积分方程和子域间的界面条件,可以建立粘接结构的边界积分方程组。直接应力奇异单元能够在整个单元长度上反映裂纹端部的1/r~(1/2)奇异性,在计算时可以通过坐标变换消除奇异单元积分中的奇异性,直接计算出应力强度因子。含裂纹多层结构的数值示例和粘接补强单边裂纹板的应力测试和疲劳试验结果证实了本文方法的有效性。  相似文献   

10.
作为一种配点型无网格法,无网格介点MIP法具有数值实施简单、计算精度高、运算高效和适用范围广等优点。Helmholtz方程是科学与工程问题中广泛应用的一类特殊方程,因此对MIP法求解此类方程的适用性进行了验证。利用MIP法的d适应性,给出了MIP法求解该方程的两种计算格式。在数值算例中,分别对平面规则域和不规则域上的一般Helmholtz方程,以及轴对称Helmholtz方程进行了数值分析。结果表明,MIP法完全适用于求解Helmholtz方程。而且,MIP法的计算精度和收敛性都优于普通配点法。此外,MIP法的两种计算格式中,L2C0型通常具有更好的计算效果,故建议将该计算格式作为MIP法求解该类方程的标准形式。  相似文献   

11.
组合结构振动的等效阻尼比   总被引:8,自引:0,他引:8  
黄本才 《力学季刊》1998,19(2):141-145
本文采用滞后阻尼的假定,在获得组合结构含有滞后阻尼系数的复频率方程后,进而导出了一种分析组合结构体系效阻尼比的方法,只要在实数范围内,采用通常的特征值方法或所选用2的软件。便可获得各种组合结构任一阶等铲阻尼比,简单且实用,本文最后给出了一个组合悬臂结构和组合高层建筑筒体结构的实例。  相似文献   

12.
To investigate the convective heat transfer of nanofluids, experiments were performed using silver–water nanofluids under laminar, transition and turbulent flow regimes in a horizontal 4.3 mm inner-diameter tube-in-tube counter-current heat transfer test section. The volume concentration of the nanoparticles varied from 0.3% to 0.9% in steps of 0.3%, and the effects of thermo-physical properties, inlet temperature, volume concentration, and mass flow rate on heat transfer coefficient were investigated. Experiments showed that the suspended nanoparticles remarkably increased the convective heat transfer coefficient, by as much as 28.7% and 69.3% for 0.3% and 0.9% of silver content, respectively. Based on the experimental results a correlation was developed to predict the Nusselt number of the silver–water nanofluid, with ±10% agreement between experiments and prediction.  相似文献   

13.
In this study, experimental and simulation studies of the evaporation heat transfer coefficient and pressure drop of R-134a flowing through corrugated tubes are conducted. The test section is a horizontal counter-flow concentric tube-in-tube heat exchanger 2.0 m in length. A smooth tube and corrugated tubes with inner diameters of 8.7 mm are used as the inner tube. The outer tube is made from a smooth copper tube with an inner diameter of 21.2 mm. The corrugation pitches used in this study are 5.08, 6.35, and 8.46 mm. Similarly, the corrugation depths are 1, 1.25, and 1.5 mm, respectively. The results show that the maximum heat transfer coefficient and pressure drop obtained from the corrugated tube are up to 22 and 19 % higher than those obtained from the smooth tube, respectively. In addition, the average difference of the heat transfer coefficient and pressure drop between the simulation model and experimental data are about 10 and 15 %, respectively.  相似文献   

14.
Free torsion of thin-walled structures of open- and closed-sections is a classical elastic mechanics problem, which, in literature, is often solved by the method of membrane analogy. The method of membrane analogy, however, can be only applied to structures of a single material. If the structure consists of both open- and closed-sections, the method of membrane analogy is difficult to be applied. In this paper, a new method is presented for solving the free torsion of thin-walled structures of open- and/or closed- sections with multiple materials. By utilizing a simple statically indeterminate concept, torsional equations are derived based on the equilibrium and compatibility conditions. The method presented here not only is very simple and easy to understand but also can be applied to thin-walled structures of combined open- and closed-sections with multiple materials.  相似文献   

15.
油井套管结构的最小成本设计   总被引:1,自引:0,他引:1  
油井套管的最小成本设计是工程中关心的问题,本文提出了Fibonacci搜索法与相对差商法相结合的套管截面尺寸参数和扶正器布局问题的混合整数-离散变量优化方法,解决了多工况、多约束下套管结构的优化问题,已应用于工程实际。  相似文献   

16.
IntroductionStructuralhealthmonitoringofbridgesandarchitectureshasbeenhighlyinteresting .Whensomebridgesarebuilt,thehealthmonitoringsystemsareinstalled ,whicharemadeupofmanysensors,suchaswindloadingsensors,stresssensorsandaccelerationsensors.Thesesensorscollectagreatdealofinformation .Howtheinformationisusedtoestimatethedamageofbridgestructureandanalyzethedurabilityofbridgestructureisasignificantresearchproblem .Existenceofstructuraldamageswithinstructuresleadstothechangesuchasthevibrationres…  相似文献   

17.
Tensegrities are spatial, reticulated and lightweight structures that are increasingly investigated as structural solutions for active and deployable structures. Tensegrity systems are composed only of axially loaded elements and this provides opportunities for actuation and deployment through changing element lengths. In cable-based actuation strategies, the deficiency of having to control too many cable elements can be overcome by connecting several cables. However, clustering active cables significantly changes the mechanics of classical tensegrity structures. Challenges emerge for structural analysis, control and actuation. In this paper, a modified dynamic relaxation (DR) algorithm is presented for static analysis and form-finding. The method is extended to accommodate clustered tensegrity structures. The applicability of the modified DR to this type of structure is demonstrated. Furthermore, the performance of the proposed method is compared with that of a transient stiffness method. Results obtained from two numerical examples show that the values predicted by the DR method are in a good agreement with those generated by the transient stiffness method. Finally it is shown that the DR method scales up to larger structures more efficiently.  相似文献   

18.
失谐弱耦合卫星天线结构振动分析及预测控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
刘相秋  王聪  邹振祝 《力学学报》2009,41(6):967-973
为了研究弱耦合卫星天线结构的振动控制,建立了该结构的简化计算模型,并针对该模型研究了弱耦合卫星天线结构动力学性能的特殊性:结构失谐时的振动模态局部化现象;针对失谐前后的结构,采用预测控制方法进行了振动控制,并与二次线性最优控制(LQR)方法的振动抑制效果进行了对比. 仿真结果表明:弱耦合星载天线结构参数的微小失谐会导致结构振动产生明显的模态局部化;采用预测控制方法进行结构振动控制的效果明显优于LQR控制方法,且在失谐导致的模型失配时,预测控制方法对结构振动亦有较好的抑制;在进行此种结构的振动主动控制时必须考虑到结构失谐的影响.   相似文献   

19.
对连续体结构的拓扑优化,给出一种工程实用方法:将拓扑优化分两步进行,首先解决在弹性体内哪些区域需要删除的问题,然后再确定删除区的边界,这种方法适用于各种约束条件的问题,而且拓扑清晰。  相似文献   

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