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以悬臂柱为例对侧移及挠曲两种二阶效应从定义上加以区分;以框架柱为例分别推导出了反映侧移及挠曲影响的单元刚度矩阵,并从单元刚度矩阵上指出了它们的区别.利用所给的刚度矩阵可直接求出极限荷载,避免了结构分析中繁琐的迭代过程. 相似文献
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为了改善空间框架结构的几何非线性分析,根据总势能驻值原理推导了一个三维梁单元,用增量切线刚度矩阵代替传统的增量割线刚度矩阵.新的切线刚度矩阵除了常用的线性刚度和几何刚度矩阵外,还包含2个变形刚度矩阵,这2个矩阵是由每个增量步中轴力和弯距的变化引起的,是单元变形的函数,包含轴向、横向和扭转变形的耦合项.考虑空间转动和弯距的特征,增加一个修正矩阵,使提出的单元通过刚体测试,达到良好的收敛性能.实例显示使用较少的单元模拟构件仍可有效、准确地得到空间框架的轴向扭转和弯扭屈曲的非线性性能. 相似文献
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用积分法和中点材料法形成单元刚度阵对非均匀材料进行结构分析。用函数形式表达材料参数,通过在每个三角形区域里对弹性系数进行积分,得到单元刚度矩阵,从而真实地反映了材料的非均匀性;另一种简化方法是用三角形中心处的材料参数代替整个三角形单元的材料参数,使每一个三角形单元为均匀单元。文章比较了两种方法的计算结果和时间,同时用COMSOL对这两种方法进行了验证。 相似文献
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对于二阶椭圆边值问题,Wilson元具有能量正交形函数空间.文中指出在标准基函数下,单元的刚度矩阵为对角块:K=Krc+Kh,其中Krc只和形函数空间的协调部分有关,Kh由非协调部分决定.如果基函数换为和标准基等价的另一组通常的基函数,单元的刚度矩阵仍为对角块,此时Krc只和形函数空间的常应变有关,Kh由高阶模态决定.最后文章还列举了几个常见的具有能量正交形函数空间的矩形元例子. 相似文献
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分析指出一类八自由度矩形板元具有能量正交的形函数空间,且其单元刚度矩阵为对角块：Ke=krc＋Kh,其中Krc只和形函数空间的常应变模态有关,Kh由高阶模态决定． 相似文献
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关于二阶椭圆边值问题,本文对三角形上二次Lagrange元和Carey元的形函数空间进行了能量正交化.能量正交的形函数空间使单元刚度矩阵为对角块:Ke=Krc Kh,其中Krc只和形函数空间的常应变有关,Kh由高阶模态决定. 相似文献
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几何刚度矩阵的推导和应用 总被引：1，自引：0，他引：1
以虚功原理为基础有限元进行梁柱的分析，应用很少，主要是于在计算中，荷载很小时，计算结果就不收敛了。因而也就很难应用于工程分析中。以虚功原理为基础推导得出了几何刚度矩阵，分析了计算不收敛的原因，得出结论：不考虑节点力因位移产生的不平衡力对几何刚度矩阵的影响，是计算结果不收敛的主要原因。算例说明了当考虑了这个影响以后，计算结果和文献给出的计算结果符合良好。 相似文献
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1.理解矩阵位移法的基本思路。 2.理解单元分析的主要目标,掌握单元刚度矩阵的建立方法,熟悉单元刚度矩阵的物理意义,以及它的三个特性。能够根据杆端不同的约束写出相应的单元刚度矩阵。 相似文献
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ZHU Bin LEUNG A.Y.T. 《浙江大学学报(A卷英文版)》2006,7(8):1351-1357
INTRODUCTION Thin-walled structures have considerable tech-nological importance in many situations of engi-neering practice. The rotary and warping inertia terms should be considered in the analyses of thin-walled structures (Alwis and Wang, 1996), although it is difficult to obtain the analytical solutions of govern-ing differential equations, especially of thin-walled frame and spatial twisted structure. The finite element method (FEM) is widely used for vibration and sta-bility analy… 相似文献
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ZHONG Yi-feng WANG Rui YING Xue-gan CHEN Huai 《重庆大学学报(英文版)》2006,5(4):218-222
1 Introduction When librating with small amplitude, the discrete linearization freedom vibration equation of a structure is [1]: [m ] {x } [k ]{ x } = {0 } (1) The relevant vibration characteristic question is ([ k ] ? p 2[ m] ){φ } = {0} (2) where [m]… 相似文献
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考虑了短肢剪力墙翼板的剪力滞后效应,构造了新的截面位移模式和剪滞翘曲位移函数,基于能量变分原理和刚度法导出了短肢剪力墙考虑剪滞效应和剪切变形的结构分析平面单元刚度矩阵,从而得到简单易行的短肢剪力墙的力学性能分析方法,通过算例分析结果证实本方法是可行的。 相似文献
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车架刚度及发动机悬置安装点动刚度是影响FSAE赛车振动性能的重要因素,通过建立某FSAE赛车车架有限元模型,进行车架扭转刚度及悬置安装点动刚度分析,研究车架静态与动态刚度性能。结果表明：增大车架驾驶舱段截面可有效提高扭转刚度;悬置安装点各向动刚度值以纵向最大,横向最小。结合模态振型及加速度响应曲线能够较好地反映发动机舱的振动特性。 相似文献
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本文采用三维杆系力学分析模型对钢结构框架进行分析,避免了传统的有限元方法要对构件大量划分网格进行计算而导致的计算自由度巨大,计算耗时的缺点。对于杆件单元,本文采用了一种变刚度的杆单元模型,建立了考虑塑性铰分布长度影响的构件单元刚度矩阵。在此基础上对经典的算例模型进行了静力全过程分析。 相似文献
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王昌昊 《成都航空职业技术学院学报》2014,(2):42-43,46
基于有限元方法,利用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran,建立复合材料层合板阶梯式挖补修理三维有限元模型,采用相对刚度分析方法,得出不同挖补阶数和胶层厚度对复合材料层合板阶梯式挖补修理结构刚度的影响规律. 相似文献
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基于势能驻值原理和广义坐标法原理推导出考虑截面畸变效应的梁单元刚度矩阵.根据此梁单元刚度矩阵,编制了计算薄壁钢箱梁结构的有限元程序,且此程序可以考虑截面畸变效应和扭转效应.运用自编程序,分析横隔板间距对薄壁钢箱梁受力性能的影响.通过数值计算,得出布置横隔板对畸变正应力的影响最大,对弯曲正应力的影响很小.畸变荷载作用下,只有当横隔板布置间距小到一定数值时,薄壁箱梁的畸变正应力才会减小.最后,引入畸变翘曲影响系数γ,简化了薄壁箱形梁纵向正应力的计算方法.当横隔板布置间距L与薄壁箱梁横截面最大尺寸H的比值小于2时,畸变翘曲影响系数γ趋于1,表明薄壁箱形梁的畸变正应力趋于零,可以忽略畸变效应的影响. 相似文献
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车身骨架作为客车的主要承载件,其轻量化对客车节能减排具有重要作用.本文以客车骨架用铝合金型材为研究对象,以车身骨架用型材的弯曲刚度和扭转刚度为指标,利用CAE分析技术分析铝合金型材代替钢的可行性.结果表明:增加壁厚和增大截面尺寸均能提高铝合金型材的弯曲刚度和扭转刚度.客车车身骨架选用截面尺寸为52 mm×56 mm,壁厚为2.4 mm的铝合金型材,其刚度能够达到40 mm×40 mm×2 mm钢制方管的刚度指标,且实现减重27.5%.计算结果可为客车车身骨架用型材设计提供参考. 相似文献