向量式有限元膜单元及其在膜结构褶皱分析中的应用
[Abstract]:The vector finite element method is an analytical method based on the point value description and the theory of vector mechanics, which can effectively simulate the spatial large displacement and large rotation behavior of the structure. The vector finite element formula of triangular membrane element is derived, and the method to obtain the pure deformation displacement of element node by reverse motion and to solve the internal force of element node in deformed coordinate system is described in detail. On this basis, the calculation program of the membrane element is compiled, and the correctness of the theoretical derivation and the reliability of the program are verified by an example. Furthermore, the vector finite element method is introduced into the fold analysis of the membrane structure, and the principal stress-principal strain criterion and modified constitutive matrix method are used to deal with the fold problem of the membrane structure. The mechanical behavior and fold development of a typical membrane structure under the action of out-of-plane load are followed and analyzed. The whole process from the appearance of the fold, the wide spread of the fold to the final disappearance of the fold is successfully captured. It is proved that this method can effectively overcome the problems of the singularity of element stiffness matrix and the difficulty of convergence in the traditional finite element method in the wrinkle analysis of membrane structures.
【作者单位】: 浙江大学空间结构研究中心;浙江省建筑设计研究院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51378459)
【分类号】:TU383;TU311.4
【共引文献】
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,本文编号:2224443
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