空间梁单元论文_耿文宾,李毓,李林安,王世斌,刘习军

导读:本文包含了空间梁单元论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:单元,空间,矩阵,刚度,几何,切线,有限元。

空间梁单元论文文献综述

耿文宾,李毓,李林安,王世斌,刘习军[1](2016)在《基于刚度矩阵的连续变截面空间梁单元的有限元分析》一文中研究指出在实际工程结构研究分析中很多问题都可以简化为梁单元来进行相关的有限元分析,2结点的Hermite梁单元已得到充分的研究并广泛运用到实际的工程分析中。然而,对于分析连续变截的杆件和框架结构,那么研究变截面形式的梁单元运用到工程分析中是十分必要的。在前人的基础上,采用Hermite插值多项式对变截面的空间梁单元进行插值确定相应的形函数,给定该变截面的空间梁单元每个节点有6个自由度(轴力、扭矩、横向的剪力和弯矩),利用直接刚度大和传递函数推导出相应的空间刚度矩阵,每个结点的荷裁向量也通过传递函数进行描述。通过实际的例子分析可以验证本文这种新的梁单元变截面梁单元在实际数值分析中的适用性和有效性,并证明变截面面梁单元在实际分析中有提高精度和节约计算空间的特点。所阐述的方法可以为工程结构中横截面连续变化有限元分析提供一些建议。(本文来源于《力学与工程应用(第十六卷)》期刊2016-08-06)

刘树堂[2](2014)在《空间梁单元切线刚度矩阵的精确分析方法》一文中研究指出为有效进行空间刚架结构后屈曲分析,提出一种新的空间梁单元切线刚度矩阵的精确分析方法。首先用直接法建立梁单元杆端力与杆端位移的增量关系式,然后根据矩阵微分理论求出单元杆端力关于杆端位移的导数,在求导结果表达式中令杆端位移增量为0,即可得到梁单元切线刚度矩阵。对六层和二十层空间刚架结构进行了后屈曲分析。结果表明:所得的空间梁单元切线刚度矩阵具有足够精度,可有效用于大型空间刚架结构的后屈曲分析。(本文来源于《建筑科学与工程学报》期刊2014年04期)

张志刚,齐朝晖,吴志刚,方慧青[3](2014)在《考虑变形耦合的几何非线性空间梁单元》一文中研究指出以"精确几何模型梁单元"为代表的很多几何非线性梁单元,在构造过程中分别对描述截面转动的转角和描述截面形心位置的位移进行了独立插值,由此引起了诸如运动学描述冗余和剪切闭锁等困难。其根本原因在于单元形函数没能体现细长梁中的变形耦合关系。本文对这类传统单元进行了改造,通过深入研究单元变形之间的内在联系,提出了一种变形场完全满足Bernoulli梁变形耦合关系的新单元,避免了构造过程中对转动矢量的插值,并通过数值算例检验了单元的有效性。(本文来源于《计算力学学报》期刊2014年05期)

齐朝晖,方慧青,张志刚,王刚[4](2014)在《基于曲率离散的几何非线性空间梁单元》一文中研究指出以绝对坐标为节点参数的梁单元在结构的几何非线性分析和多柔体系统动力学中都有广泛的应用前景.其中一种具有代表性的单元为基于精确几何模型的梁单元,但它的构造过程涉及对节点转动矢量的插值,由此引起了很多数值求解方面的困难.由Shabana提出的绝对坐标梁单元,其节点参数中不含转动矢量,从而避免了对转角的插值,但却为此大幅度地增加了节点参数.以大变形梁虚功率方程为理论基础,先通过单元的形心曲线插值得到端面曲率及其对弧长的变化率,进而对单元域内的曲率进行插值,提出了一种既可避免转动矢量插值同时又不增加节点参数的空间梁单元,可用于梁的大变形几何非线性分析.数值算例验证了该单元的合理性.(本文来源于《应用数学和力学》期刊2014年05期)

李杰[5](2014)在《空间梁单元的理论研究及其在桥梁中的应用》一文中研究指出梁结构作为桥梁的重要承重结构,在工程中受到了十分广泛的应用。因此,对其进行准确合理的计算分析是十分必要的。本文以梁单元为主要研究对象,对梁单元理论及其在桥梁中的应用作了较为深入的研究,对今后处理相关的计算分析问题具有一定的积极意义。主要研究内容包括以下几个方面:首先,构造出了一种同时考虑轴向拉伸以及两个方向弯曲的局部坐标系下叁结点空间梁单元。采用使用五次的Hermite插值函数及二次的Lagrange插值函数得到其横向及纵向位移场,创建出新型的局部坐标系下的空间梁单元。并基于有限元等相关理论,详细推导了该新型局部坐标系下的空间梁单元刚度矩阵,并得出其显示表达式。其次,基于局部坐标系下的空间梁单元,利用坐标转换矩阵,得到了整体坐标系下的梁单元刚度矩阵及相关表达式,然后利用能量法对多种常见外荷载形式进行了结点等效并得到了其相应的结点等效荷载。同时总结归纳了常见边界条件的处理方式等,并应用该新型空间梁单元进行了算例验证,结果表明该空间梁单元在计算上是可行的。最后,利用有限元软件ANSYS的二次开发功能,基于其UPFs二次开发工具,将理论推导的梁单元形式通过用户自定义单元的手段,修改相关的子程序,实现在ANSYS中定义与其具有相同结点数及相同自有度的新的单元类型,并利用该新单元对某一桥梁实例进行了分析验证,同时采用桥梁专用软件Midas Civil进行辅助判定,说明了该新单元类型在实际分析中是可行的。(本文来源于《长沙理工大学》期刊2014-04-01)

周倩南,顾观东,袁行飞,钱若军[6](2013)在《基于变形分析的空间梁单元模型研究(英文)》一文中研究指出基于变形分析理论,提出了适用于空间杆系结构的两节点二十二自由度梁单元分析模型.该模型考虑了拉压、弯、剪、扭等多因素耦合作用.为提高模型精度,放弃了轴向等应变假定,引入剪切位移,并对塑性阶段的平截面假定进行了修正.在上述空间梁单元模型研究基础上编制了非线性程序,并以一叁维框架为例验证了模型的有效性和精确性.(本文来源于《空间结构》期刊2013年03期)

邓继华,邵旭东,彭建新[7](2013)在《可带铰空间梁单元几何非线性分析的随转坐标法》一文中研究指出为了降低可带铰空间梁单元切线刚度矩阵的运算量、提高非线性计算精度,本文首先通过建立单元随转坐标系得到扣除刚体位移后结构变形与总位移之间的关系,进而基于场一致性原则导出空间梁单元的几何非线性单元切线刚度矩阵,并在此基础上根据带铰梁端弯矩为零的受力特征得到考虑梁端带铰的单元切线刚度矩阵表达式。该方法利用随转坐标系下除单元轴向相对位移外的其余五个线位移均为零的特点,降低了计算单元切线刚度矩阵所需的相关矩阵阶次,因此减少了运算量。对对角点受拉铰接的方棱形框架进行计算,得出本文结果与解析解的最大误差为0.226%;对45°弯梁和带铰平面结构的空间受力进行计算,得出前者与已有文献提供的解非常接近,误差为0.027%~2.394%,后者与ANSYS计算结果的最大误差为1.082%,表明本文算法具有良好的精度。(本文来源于《应用力学学报》期刊2013年04期)

潘文军,叶献国[8](2012)在《基于能量变分剪切效应空间梁单元刚度矩阵及荷载列阵推导》一文中研究指出为了系统研究空间梁单元考虑剪切变形影响时的刚度矩阵及荷载列阵,将能量变分原理应用于空间梁的单元分析。建立了考虑剪切效应的空间梁单元位移函数,利用最小势能原理导出了这种空间梁单元的刚度矩阵和荷载列阵的表达式,显式积分得到单元刚度矩阵,同时计算了平面内部分非节点荷载作用下的等效节点荷载,修正了相关文献中的部分错误。计算结果表明:该方法所得到的单元刚度矩阵与相关文献中其他方法的计算结果完全一致,为编制空间巨型结构的有限元程序奠定基础,对推算其他类型单元刚度矩阵及其荷载列阵也具有理论意义和应用价值。(本文来源于《工业建筑》期刊2012年06期)

朱敏,杨咏漪,任杰[9](2009)在《空间梁单元几何非线性的随转参考点法》一文中研究指出计算空间梁几何非线性的关键问题是获得单元随转坐标下的节点转动和轴向压缩位移,进而在整体坐标系统下计算梁端不平衡力。文中从近似和精确两个角度利用矢量旋转对转角位移的计算进行了论述,提出了随转参考点法计算单元在整体坐标下的不平衡力,并用实例进行了验证,结果表明,该法是可靠而有效的。(本文来源于《路基工程》期刊2009年06期)

刘君,郝淑英,周坤涛[10](2009)在《空间梁单元模拟覆冰导线静平衡计算的有限元分析》一文中研究指出导线的静平衡计算问题是输电线动力分析计算的基础.本文采用直线方程建立导线静平衡计算的有限元模型,在档距两端用两个叁维空间梁单元模拟相邻档对其作用,然后施加初始张力和重力后进行数次非线性静力分析,最终可得到导线的初始平衡形状.理论抛物线模型与本文计算结果进行对比验证了本文找形方法的正确性.(本文来源于《天津理工大学学报》期刊2009年06期)

空间梁单元论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为有效进行空间刚架结构后屈曲分析,提出一种新的空间梁单元切线刚度矩阵的精确分析方法。首先用直接法建立梁单元杆端力与杆端位移的增量关系式,然后根据矩阵微分理论求出单元杆端力关于杆端位移的导数,在求导结果表达式中令杆端位移增量为0,即可得到梁单元切线刚度矩阵。对六层和二十层空间刚架结构进行了后屈曲分析。结果表明:所得的空间梁单元切线刚度矩阵具有足够精度,可有效用于大型空间刚架结构的后屈曲分析。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

空间梁单元论文参考文献

[1].耿文宾,李毓,李林安,王世斌,刘习军.基于刚度矩阵的连续变截面空间梁单元的有限元分析[C].力学与工程应用(第十六卷).2016

[2].刘树堂.空间梁单元切线刚度矩阵的精确分析方法[J].建筑科学与工程学报.2014

[3].张志刚,齐朝晖,吴志刚,方慧青.考虑变形耦合的几何非线性空间梁单元[J].计算力学学报.2014

[4].齐朝晖,方慧青,张志刚,王刚.基于曲率离散的几何非线性空间梁单元[J].应用数学和力学.2014

[5].李杰.空间梁单元的理论研究及其在桥梁中的应用[D].长沙理工大学.2014

[6].周倩南,顾观东,袁行飞,钱若军.基于变形分析的空间梁单元模型研究(英文)[J].空间结构.2013

[7].邓继华,邵旭东,彭建新.可带铰空间梁单元几何非线性分析的随转坐标法[J].应用力学学报.2013

[8].潘文军,叶献国.基于能量变分剪切效应空间梁单元刚度矩阵及荷载列阵推导[J].工业建筑.2012

[9].朱敏,杨咏漪,任杰.空间梁单元几何非线性的随转参考点法[J].路基工程.2009

[10].刘君,郝淑英,周坤涛.空间梁单元模拟覆冰导线静平衡计算的有限元分析[J].天津理工大学学报.2009

论文知识图

局部坐标系中的空间梁单元因此...全桥计算模型空间2节点梁单元局部坐标系拓扑优化的有限元模型边界条件示意图钢板剪力墙结构数值模型示意图

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