动力时程分析中弹塑性刚度矩阵的提取方法

发布时间：2018-03-05 05:19

  本文选题：ANSYS二次开发　切入点：弹塑性刚度矩阵　出处：《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》2015年04期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：利用ANSYS二次开发工具UPFs编写成可执行程序文件,通过与MATLAB进行联立计算,对线弹性和非线性弹塑性本构模型的结构分别实现了特性矩阵的近似提取.对线性本构关系模型的各特性矩阵提取方法进行阐述推导和验证,求得的各阶频率和动态响应时程曲线与ANSYS直接计算法吻合.对于非线性弹塑性本构模型,将非线性本构关系在全局过程中的小段时间内进行等效线性化处理后提取等效刚度矩阵,进行静动力分析后所得各种响应时程曲线与ANSYS直接计算法所得曲线基本吻合.结果表明了分段等效线性化模型的合理性和ANSYS二次开发程序提取等效特性矩阵的可行性.
[Abstract]:Using ANSYS secondary development tool UPFs to write executable program file, through the simultaneous calculation with MATLAB, The structure of linear elastic constitutive model and nonlinear elastoplastic constitutive model are obtained by approximate extraction of characteristic matrix, and the extraction methods of each characteristic matrix of linear constitutive relation model are deduced and verified. The obtained time-history curves of frequency and dynamic response agree well with the ANSYS method. For the nonlinear elastoplastic constitutive model, The equivalent stiffness matrix is extracted by equivalent linearization of the nonlinear constitutive relation in a short period of time in the global process. All kinds of response time history curves obtained by static and dynamic analysis are in good agreement with those obtained by ANSYS direct calculation method. The results show the rationality of the piecewise equivalent linearization model and the feasibility of extracting equivalent characteristic matrix by ANSYS secondary development program.
【作者单位】： 天津大学建筑工程学院;滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学);
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51178308,51278335)
【分类号】：TU313

【参考文献】

相关期刊论文 前8条

1 王一功,杨佑发;针对场地地震反应分析的ANSYS二次开发[J];地震工程与工程振动;2004年02期

2 张令心;石磊;;土-结构相互作用地震反应分析软件及其二次开发[J];地震工程与工程振动;2006年03期

3 李妍,吴斌,欧进萍;弹塑性结构等效线性化方法的对比研究[J];工程抗震与加固改造;2005年01期

4 刘齐茂;燕柳斌;;基于Newmark法敏度计算的刚架结构动力优化[J];工程力学;2010年03期

5 刘光栋,王解君,何放龙;空间梁单元的几何非线性刚度矩阵的分解形式[J];湖南大学学报(自然科学版);1992年01期

6 程光煜;叶列平;;基于等效线性化方法弹塑性SDOF系统能量谱的研究[J];建筑结构;2007年08期

7 曲哲;叶列平;;建筑结构弹塑性地震响应计算的等价线性化法研究[J];建筑结构学报;2010年09期

8 刘艳萍,杨新华,杨文兵;预应力钢筋混凝土局部有限元分析的ANSYS二次开发[J];华中科技大学学报(城市科学版);2005年S1期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 马英展;刘文锋;李怡;;结构弹塑性等效线性化方法的研究[J];四川建筑科学研究;2008年03期

2 杨佑发,王一功;倾斜基岩上的土-框架相互作用研究[J];地震工程与工程振动;2005年02期

3 吴艺;房营光;;闸门-地基非线性动力相互作用分析[J];地震工程与工程振动;2007年03期

4 李国强;胡大柱;孙飞飞;郝坤超;;屈曲约束支撑半刚性连接框架弹塑性地震位移简化计算[J];地震工程与工程振动;2009年04期

5 陆本燕;刘伯权;刘鸣;邢国华;;等效阻尼比对基于位移的抗震设计的影响分析[J];防灾减灾工程学报;2010年06期

6 杨佑发;戴湖升;王一功;;倾斜基岩在动载作用下群桩桩顶的最大弯矩分布[J];工程抗震与加固改造;2006年04期

7 马晓辉;朱玉华;刘富君;;基础隔震结构等效线性化方法研究[J];工程抗震与加固改造;2012年03期

8 马恺泽;鄢红良;刘伯权;梁兴文;;基于位移的抗震设计方法中的等效阻尼模型的研究[J];地震工程与工程振动;2013年04期

9 杜家政;王莉;卢立晗;;框架结构单元几何应变能的计算与验证[J];北京工业大学学报;2014年06期

10 贡金鑫;王莹;;基于有效刚度的空间框架结构几何非线性分析[J];大连理工大学学报;2015年02期

相关会议论文 前3条

1 丘国雄;门楷;俞斌;;工程结构分析软件的应用前景展望[A];第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2006年

2 丘国雄;门楷;俞斌;;工程结构分析软件的应用前景展望[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2006年

3 张帆;王强;;ABAQUS用户材料子程序(UMAT)浅谈[A];土木工程建造管理（4）[C];2009年

相关博士学位论文 前10条

1 颜东煌;斜拉桥合理设计状态确定与施工控制[D];湖南大学;2001年

2 陈滔;基于有限单元柔度法的钢筋混凝土框架三维非弹性地震反应分析[D];重庆大学;2003年

3 李传习;混合梁悬索桥非线性精细计算理论及其应用[D];湖南大学;2006年

4 周小勇;基于二次开发的PC桥梁三维仿真分析关键技术研究[D];华中科技大学;2008年

5 王家林;非节点连接有限元理论及其软件实现[D];重庆大学;2008年

6 杨万里;简支连续预应力混凝土多箱式桥梁全过程受力性能研究[D];浙江大学;2008年

7 贾红梅;客运专线圆端形桥墩的抗震性能研究[D];北京交通大学;2008年

8 张宏生;杆系结构几何非线性动静态分析方法及其在塔机中的应用[D];哈尔滨工业大学;2009年

9 李祚华;高层钢筋混凝土结构损伤模型及地震损伤描述[D];哈尔滨工业大学;2010年

10 张彬彬;斜拉桥结构受力性能检测及安全评价技术研究[D];北京工业大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 孙勇;大夹角V形墩局部应力测试与分析[D];东北林业大学;2011年

2 白可;地震动模拟与基于MSC.MARC二次开发的抗震分析[D];太原科技大学;2011年

3 王红红;压力分散型悬锚式挡土墙支护理论及应用研究[D];山东大学;2011年

4 廖天骥;大跨连续刚构薄壁高墩施工过程的稳定性研究[D];西南交通大学;2011年

5 王宏宏;热效应对结构固有振动特性影响研究[D];南京航空航天大学;2009年

6 毛小东;基于ABAQUS的结构模型接口程序开发及其结构抗震分析应用[D];哈尔滨工业大学;2011年

7 王雅妮;先简支后连续桥梁的静动力学性能研究[D];湖南大学;2011年

8 孙杰;斜拉桥成桥合理索力确定的综合方法[D];武汉理工大学;2004年

9 邓继华;钢管混凝土拱肋极限承载力理论分析及节段试验研究[D];湖南大学;2005年

10 吕毅刚;高墩大跨桥梁几何非线性及稳定性有限元分析[D];长沙理工大学;2004年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 李山有,王学良,周正华;地震波斜入射情形下水平成层半空间自由场的时域计算[J];吉林大学学报(地球科学版);2003年03期

2 陈波,吕西林,李培振,陈跃庆;均匀土-桩基-结构相互作用体系的计算分析[J];地震工程与工程振动;2002年03期

3 欧进萍，吴斌，龙旭;耗能减振结构的抗震设计方法[J];地震工程与工程振动;1998年02期

4 顾元宪,马红艳,姜成,亢战,张洪武;海洋平台结构动力响应优化设计与灵敏度分析[J];海洋工程;2001年01期

5 周颖;吕西林;;中震弹性设计与中震不屈服设计的理解及实施[J];结构工程师;2008年06期

6 陈建军,车建文,崔明涛,戴君,马洪波;结构动力优化设计述评与展望[J];力学进展;2001年02期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张相麟;张永昌;;三角形弯曲板单元的六阶谱系形函数及其有关的刚度矩阵[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1982年01期

2 林祥都;;关于刚度矩阵数值积分的讨论[J];深圳大学学报;1989年Z1期

3 刘光栋,王解君,何放龙;空间梁单元的几何非线性刚度矩阵的分解形式[J];湖南大学学报(自然科学版);1992年01期

4 尹邦信;粘弹性单元的刚度矩阵[J];西南工学院学报;2000年01期

5 杜永峰, 郭栋, 宋_g，薛志勇;土自重及地基刚度矩阵对板土相互作用的影响[J];甘肃工业大学学报;1995年02期

6 胡成,方诗圣,吴文清,徐惠民;板开裂后刚度矩阵的分析与计算[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2000年03期

7 刘洁瑾;陈语;;刚度矩阵的数值模拟方法[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2010年01期

8 陈伯真,胡毓仁;船体薄壁梁的扭转刚度矩阵及其在弯矩分析中的应用[J];中国造船;1987年04期

9 黎永索;董武忠;彭桂强;;矩形刚架整体刚度矩阵的集成简化[J];中国高新技术企业;2008年05期

10 叶明;;结构有限元模型刚度矩阵修正问题中的矩阵逼近[J];常熟理工学院学报;2008年08期

相关会议论文 前10条

1 张晓斌;张黎明;田志昌;何育青;;薄壁构件刚度矩阵不同算法的影响[A];第20届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ册）[C];2011年

2 张立元;李悦;曹艳平;冯西桥;;基于刚度矩阵的张拉整体找形方法[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

3 周荣生;;各种边界支承条件下连续梁结构刚度矩阵构成的算法分析及应用程序[A];中国土木工程学会计算机应用学会学术报告会论文集（4）[C];1989年

4 刘树堂;蔡锦荣;;塔架动力分析模型刚度矩阵建立方法的研究[A];防振减灾工程理论与实践新进展（纪念汶川地震一周年）——第四届全国防震减灾工程学术研讨会会议论文集[C];2009年

5 史新格;张玉兰;王荣芝;;平面剪刀型便携式结构的力学分析[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年

6 赵雷;陈虬;;组合平壳单元的大位移刚度矩阵及其应用[A];第三届全国结构工程学术会议论文集（下）[C];1994年

7 赵红华;钱若军;;多因素耦合的空间梁精确刚度矩阵[A];第二届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2002年

8 苗励刚;梅占华;许陆文;;复合材料模型实验中的相似刚度矩阵法[A];第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ卷）[C];1999年

9 冯劲涛;;抛物线曲杆单元刚度矩阵的建立[A];第五届空间结构学术交流会论文集[C];1990年

10 刘坚;郝际平;周观根;易凌;刁云云;;一种新的翘曲扭转刚度矩阵及翘曲扭转稳定刚度函数[A];防震减灾工程研究与进展——全国首届防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2004年

相关硕士学位论文 前2条

1 李宏;刚度矩阵及刚体系运动学的动态模拟[D];合肥工业大学;2008年

2 汪奇备;钢结构高等分析及程序的开发[D];广州大学;2011年

，

本文编号：1568908