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基于放松单元间协调条件的大变形变分原理和全局拉格朗日方法,推导了几何非线性精化三角形薄板单元。对几何刚度矩阵,通过引入特殊的单元位移函数,有效地消除了薄板弯曲问题中伴生的膜闭锁现象。数值结果表明该单元在几何非线性分析中既能消除膜闭锁又具有较高精度。 相似文献
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作大运动弹性薄板中的几何非线性与耦合变形 总被引:8,自引:0,他引:8
导出作大范围刚体运动弹性薄板包括了几何非线性和中面变形之间的相互耦合(耦合变形)的动力学控制方程.分析了几何非线性和耦合变形各自对系统动力学性质的影响,得到了在传统方法上只考虑几何非线性,系统将通过同宿轨分岔过渡到混沌运动;若在传统方法上考虑耦合变形,系统稳定且数值解收敛,与实际情形相符. 相似文献
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本文应用由Simo和Rifai建议的混合假定附加应变途径,采用第二Piola-Kirchhoff应力张量和Green-Lagrange应变张量作能量共轭的应力应变度量,导出了Lagrange几何非线性下的胡海昌-Washizu三变量变分原理的Galerkin形式以及相应的混合假定应变元公式。 相似文献
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使用数学规划加权残值涯分析了薄板大挠度及薄壳的非线性稳定问题。在两者应变协调方程严格满足的情况下,论证并利用平衡方程的单调性,建立数学规划问题,首先得到无布载荷四边简支方板中心挠度的最小上界及最大下界,经典Levy解位基其间。 相似文献
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本文基于由文献〔1〕导出的几何非线性混合应变元一般公式,构造了三个八节点六面体几何非线性混合应变元和Simo-Rifai的二维四边形线性应变元的几何非线性混合应变元。数值结果表明,所构造的二维及三维几何非线性混合应变元具有理想的性能。它们通过分片试验,且没有虚假剪切现象和不可压缩材料的自锁。同时,它们对歪扭网格不敏感,在利用粗疏网格离散时对线性和非线性(几何和材料)问题具有很高的精度。 相似文献
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导出作大范围刚体运动弹性薄板包括了几何非线性和中面变形之间的相互耦合(耦合变形)的动力学控制方程.分析了几何非线性和耦合变形各自对系统动力学性质的影响,得到了在传统方法上只考虑几何非线性,系统将通过同宿轨分岔过渡到混沌运动;若在传统方法上考虑耦合变形,系统稳定且数值解收敛,与实际情形相符. 相似文献
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构造几何不敏感四边形膜元的广义协调方法 总被引:8,自引:0,他引:8
许多有限元模型在规则网格下具有很高的精度,但当网格畸变程度增大时,其计算精度也随之迅速下降.如何构造出对网格畸变不敏感的单元,长期以来是人们十分关注的课题.本文应用作者早期提出的广义协调方法,构造出具有平面内旋转自由度的任意四边形膜元.该单元不仅列式简洁,而且具有对网格畸变极不敏感的优异性能,为构造对网格畸变不敏感的优质单元提供了一个通用方法 相似文献
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本文就薄板后屈曲问题建立一组新型的边界元计算公式,用这组公式求解能方便处理各种边界问题,另外文中将面内应力分解成基本部份和附加部份,并利用微分算子分解理论导得了挠度的一个不同形式的基本解,由于计算公式中,实现了面内位移和挠度的解耦,从而使迭代过程得到简化,文末还对圆板后屈曲路径进行了计算,得到了满意的结果。 相似文献
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1 引言用边界元法(BEM)分析轴对称问题的早期工作应归功于Kermanidis,Mayr 和Cruse等,国内姚振汉等也较早地开展了这方面的研究工作.早期的有关工作一般是通过设定一个辅助系来求解轴对称问题.如果将未知量沿轴对称体的环向按Fourier 级数展开,使用BEM,三维问题便化成了一维问题,有关理论工作可见文献,应用研究可见文献.这种BEM 也称为半解析BEM,可以大大减少计算量,因而可 相似文献
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三维非线性有限元与弹性边界元耦合数值方法 总被引:1,自引:0,他引:1
本文系统地讨论了以下三个问题:(1) 有限元与边界元耦合中的几个数值问题,其中包括:边界积分方程的凝聚、等效刚度矩阵的对称化及面力不连续的处理;(2) 弹塑性有限元与弹性边界元的耦合;(3) 弹粘塑性有限元与弹性边界元的耦合及数值计算稳定性条件。 相似文献
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本文提出边界元法分析域内具有支承及集中质量的薄板自由振动问题的近似方法,该方法在利用基本解的基础上,将域内积分化为边界积分来处理,节省了工作量,文中计算实例结果表明,该方法的精度满足实际工程的要求。. 相似文献
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<正> 有限元中的剪锁现象已有许多文献讨论,也有一些文献讨论了曲壳的膜锁。 我们在柏林技术大学的研究发现,当弹性薄板发生几何非线性弯曲时也可能出现膜锁。这种现象看起来使人感到惊异。然而,板经过有限位移,实质上就变成了曲壳,因此自然是会产生膜锁的。 相似文献
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本文提出一套描述静磁场中软铁磁导电梁式板大挠度自由振动的基本方程,在这组方程中,磁化、涡电流和几何非线性梁式板的力学行为之间的相互耦合被考虑。对两端铰支(不可移)的梁式板,详细讨论了电导率、磁导率、外加磁场的大小和倾角以及板的几何非线性对其自由振动的周期(或频率)和振幅的影响,数值结果显示,板的几何非线性引起的面内张力使板的固有频率上升,导电性和磁化则使频率下降。在磁弱性失稳临界磁场值两侧,板的频率随磁场变化的规律明显不同。另外,随着磁场倾角的增加或者磁导率的增大,电磁阻尼效应明显增强,振动被显著抑制。 相似文献
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间隙元在钻柱接触非线性力学分析中的应用 总被引:5,自引:2,他引:5
为了描述钻柱与井壁的接触摩擦非线性问题,构造了多向接触摩擦间隙元,并进行了理论公式推导,把多向接触摩擦间隙元与梁单元相结合,建立了钻柱接触和几何非线性有限元分析方法。经大庆油田GPl水平井应用表明,该方法能够求出钻柱在不同井深处的接触摩阻力,其井口悬重计算误差低于10%,为钻柱设计和现场施工提供了可靠的理论依据。 相似文献
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采用格林公式和基本解推导出直接边界积分方程来求解渗流问题.边界积分方程数值离散基于格林元方法(Green element methond),改进了原方法中压力和压力导数的求解方法,命名为混合边界元方法(Mixed boundary element method).相较于格林元类方法,该方法显式考虑了求解节点的外法向流量值和压力值,并使求得的数值解在求解区域上能够连续,符合实际的物理过程,在不增加额外未知数的情况下提高了计算精度.分析了不同网格类型对模拟计算结果的影响,并对稳定渗流问题、非稳定(瞬态)渗流问题和非稳态问题进行了实例计算,结果显示改进方法提高了计算精度,并对各类渗流问题有较好的适应性. 相似文献
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针对精化8-20节点块体元构造了几种不同类型的质量阵,通过对几种支撑条件下的梁进行的振动特性分析,对其进行了比较研究,提出了构造精化8-20节点块体元质量阵的新途径—综合一致质量阵法。结果表明,这种综合一致质量阵方法是几种质量阵形成方法中对提高动力分析精度最为有效的方法。 相似文献