基于能量守恒的平面大变形欧拉梁逐步积分算法

发布时间：2024-06-28 04:44

　　建立了用于描述平面欧拉梁大变形状态的形函数,并在动力响应数值分析中通过运用能量方法实现了算法的无条件稳定。空间离散采用对水平位移和竖向位移独立插值的方法,使其能够描述欧拉梁大变形状态。在时间离散上采用单参数修正方法对速度-加速度关系进行修正,实现了保守荷载作用下的结构能量守恒,同时该算法具有二阶局部精度。通过三个数值模拟算例验证了算法的有效性。

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【部分图文】：

图1初始构型与当前构型图Fig．1Initialconfigurationandcurrentconfigurationofanelementxo(s)=ls{

［17］提出的非线性修正方法。但是本文提出的空间离散方法中材料非线性项和几何非线性项无法分离，因此无法实现文献［17］中单元层面上的对几何非线性项和材料非线性项分别修正的多参数修正，本文将对整体结构采用单参数修正确保离散系统的能量守恒。本文研究内容如下:推导用于描述大变形欧拉梁的....

图2梁自由端竖向荷载-位移曲线Fig．2Verticalload-displacementcurveofthefreeend

解)，但是在计算过程中只需要找到满足非线性方程的一组解即可。2．1悬臂梁静力分析悬臂梁长l=1m，宽b=0．1m，高h=0．1m，弹性模量E=206GPa，自由端施加垂直杆长的集中荷载F。沿杆长方向的积分采用高斯积分，取5个积分点。采用牛顿迭代求解非线性方程组，迭代误差限为10－....

图3应变沿杆长的分布Fig．3Straindistributionalongthebar表1位移计算误差

图4梁自由振动示意图Fig．4Theinitialconditionofthebeam

本文编号：3996452