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基于非线性多项式涡激力模型的桥梁涡振响应有限元分析方法
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作者 朱志昂 孟晓亮 《振动与冲击》 北大核心 2025年第19期202-211,共10页
现有大跨度桥梁涡振响应分析大多针对涡振位移预测,而直接求解涡振内力响应的可靠方法较少。基于此,首先基于应用较多的非线性多项式涡激力模型,推导了大跨度桥梁涡激振动时多自由度运动微分方程的离散化格式,建立了非线性多项式涡激力... 现有大跨度桥梁涡振响应分析大多针对涡振位移预测,而直接求解涡振内力响应的可靠方法较少。基于此,首先基于应用较多的非线性多项式涡激力模型,推导了大跨度桥梁涡激振动时多自由度运动微分方程的离散化格式,建立了非线性多项式涡激力模型作用下,大跨度桥梁的非线性气动刚度、非线性气动阻尼矩阵;其次,在此基础上利用Newmark-β方法求解上述多自由度非线性涡激振动运动微分方程,同步获得了大跨度桥梁桥梁非线性涡激振动的位移和内力响应;最后以我国东南沿海某跨海大桥中的连续钢箱梁引桥作为工程背景,通过风洞试验确定了该桥主梁的非线性多项式涡激力模型和模型参数,利用建立的有限元方法获得了该桥的涡振位移响应,通过将位移计算结果与现有涡振振幅换算方法获得的结果进行对比后发现,两者对于涡振位移响应的预测结果相近,误差约在3%左右,验证了该方法的有效性。研究结果表明,建立的基于非线性多项式的大跨度桥梁涡振响应分析的有限元方法,能够有效预测大跨度桥梁非线性涡振位移响应,显著提高涡振内力与应力响应的求解效率,该方法的建立不仅有助于大跨度桥梁抗风理论的完善,且具有显著的工程实用价值。 展开更多
关键词 涡激振动(VIV) 有限元方法(FEM) 动力响应 非线性多项式涡激力模型
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含非线性刚度节点的可展桁架结构动力学分析
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作者 董广盛 张静 +2 位作者 吴娟 寇子明 史创 《机电工程》 北大核心 2025年第4期735-745,共11页
针对可展桁架结构的稳定性,以及在精度分析中难以体现节点的非线性刚度特性影响的问题,提出了一种基于非线性刚度连接的简单建模方法,以四单元结构测试件(STA)空间伸展臂为例,研究了不同非线性刚度特性对结构动力学特性的影响。首先,使... 针对可展桁架结构的稳定性,以及在精度分析中难以体现节点的非线性刚度特性影响的问题,提出了一种基于非线性刚度连接的简单建模方法,以四单元结构测试件(STA)空间伸展臂为例,研究了不同非线性刚度特性对结构动力学特性的影响。首先,使用增量割线刚度法线性化简化了非线性刚度特性曲线;然后,将多个模拟节点不同自由度上的非线性刚度特性Combin39弹簧单元组成了一个新的单元,并将简化后的非线性刚度特性输入到对应的弹簧单元中;最后,把组建的新单元添加到梁单元的末端,完成了对含非线性刚度节点梁单元的建模,验证了该建模方法的正确性;使用该方法研究了不同因素引起的非线性刚度特性对STA伸展臂固有频率的影响。研究结果表明:使用该建模方法得到的动力学分析结果与相关研究结果具有高度一致性;在回滞特性分析中,激振力的增加使结构的固有频率从2.341 Hz降低到2.232 Hz;而在三次弹簧特性研究中,激振力增加使结构固有频率从2.416 Hz增加到2.464 Hz。因此,不同刚度特性下的激振力对结构固有频率的影响趋势可能不同;各种刚度特性下,不同阶段刚度的增加均会引起整体刚度的增加,最终导致结构响应频率增加。该节点建模方法能够灵活处理各种刚度特性曲线,并且在面对不同形式的连接时表现出较高的通用性。 展开更多
关键词 非线性刚度特性 空间伸展臂 半刚性连接 节点建模方法 四单元结构测试件 动力分析 固有频率
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地震作用下混凝土高拱坝动力响应非线性分析
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作者 祝玉珊 杨柱 +1 位作者 石立 柏俊磊 《水电能源科学》 北大核心 2025年第7期157-161,共5页
我国西部强震地区已建在建拟建多座混凝土高拱坝的地震安全问题十分突出,因此分析拱坝在地震作用下的动力响应,研究拱坝抗震安全具有重要意义。在考虑地基辐射阻尼效应、横缝接触非线性和混凝土损伤非线性的基础上,建立了更符合真实性... 我国西部强震地区已建在建拟建多座混凝土高拱坝的地震安全问题十分突出,因此分析拱坝在地震作用下的动力响应,研究拱坝抗震安全具有重要意义。在考虑地基辐射阻尼效应、横缝接触非线性和混凝土损伤非线性的基础上,建立了更符合真实性态的拱坝—地基—库水精细有限元模型,从坝体横缝开度、静动综合应力、坝体损伤状态及拱坝极限抗震能力等方面对某特高拱坝进行地震动力响应非线性分析。结果表明,坝体横缝开度相对较小,分布大体呈现“W”型;拱坝的应力分布符合一般拱坝的规律,在可控范围内;坝体损伤多发生在坝体拱冠梁中部高程部位及坝踵部位,应引起重视,总体而言该拱坝抗震性能较好。研究结果可为拱坝抗震设计和抗震安全提供参考和指导。 展开更多
关键词 混凝土高拱坝 地震 动力响应分析 有限元模型 坝体损伤
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一种兼顾仿真效率和精度的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型 被引量:1
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作者 王伟 雷晓燕 +1 位作者 罗锟 陈鹏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期10-20,共11页
车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜... 车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜索轮轨空间接触点中引入轮轨准弹性修正的、更为精细的轮轨接触几何关系,并将迹线法融入到交叉迭代中求解车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程,实现了同步进行轮轨接触点搜索与车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程求解,提高了模型分析精度和数值计算效率;然后,为验证理论模型的正确性,与相关文献结果进行了对比计算,验证了模型和算法的有效性;最后,分析了模型的四类简化形式对系统响应的影响。研究表明:采用集中支撑的弹性元件模拟钢轨扣件,无法真实反映两侧扣件对钢轨侧滚振动的协同约束作用,将导致计算结果失真,采用分离支撑的弹性元件模拟钢轨扣件更为合理;轨道结构底座板参振对系统响应的影响显著,在模型中应给予考虑;底座板超出轨道板的部分对系统响应的影响较小,所产生的误差在可接受范围内;轨道子系统模型A能兼顾仿真效率和计算精度,适合用作车辆-三层轨道非线性空间耦合系统振动精细化分析模型。 展开更多
关键词 车辆-轨道非线性空间耦合动力 高速铁路 交叉迭代 准弹性修正 有限元模型
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大型柔性空间结构热-动力学耦合系统的非线性有限元分析 被引量:12
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作者 范立佳 段进 +2 位作者 向志海 薛明德 岑章志 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期299-304,共6页
针对在轨航天器柔性附件的热-动力学耦合系统,发展了一种基于更新Lagrange格式的非线性有限元分析方法。构造了一种一维温度杆单元,该单元通过增加节点自由度数能够同时得到薄壁杆件横截面的平均温度和沿杆截面周向的温差,这些温度直接... 针对在轨航天器柔性附件的热-动力学耦合系统,发展了一种基于更新Lagrange格式的非线性有限元分析方法。构造了一种一维温度杆单元,该单元通过增加节点自由度数能够同时得到薄壁杆件横截面的平均温度和沿杆截面周向的温差,这些温度直接产生相应的热轴力、热弯矩和热双力矩。利用Rodrigues公式得到薄壁梁在大转动情况下的坐标转换矩阵,并推导了非线性动力学方程。进一步考虑结构变形和热流入射角的相互影响后,就得到了高度非线性的热-动力学耦合有限元方程。首先用标准考题验证了该方法的正确性,然后利用该方法对哈勃太空望远镜太阳翼的热诱发弯扭耦合振动问题进行了分析,给出了可能导致其失效的模式。 展开更多
关键词 薄壁杆件 热-动力学耦合 非线性 瞬态温度场 有限元
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基于四叉树网格和多边形比例边界有限元方法的岩土工程非线性静动力分析 被引量:14
6
作者 邹德高 刘锁 +2 位作者 陈楷 孔宪京 余翔 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S2期33-40,共8页
有限单元法(FEM)作为强大的数值分析技术广泛应用于岩土工程结构数值模拟。由于传统有限元的单元形状局限性以及岩土工程模型的复杂性(分层施工模拟、复杂材料分区等),较难编制通用的高质量网格剖分算法,使得模型网格生成消耗整个分析... 有限单元法(FEM)作为强大的数值分析技术广泛应用于岩土工程结构数值模拟。由于传统有限元的单元形状局限性以及岩土工程模型的复杂性(分层施工模拟、复杂材料分区等),较难编制通用的高质量网格剖分算法,使得模型网格生成消耗整个分析过程的大部分时间,阻碍快速自动化分析进程。采用四叉树网格剖分技术,联合非线性多边形比例边界有限元(PSBFEM)方法,发展了一种可用于岩土工程结构的快速建模和数值分析方法。对某心墙坝进行了静动力数值模拟,并与传统有限元结果对比验证了其正确性。研究表明,文中方法具有使用简便、网格灵活、生成速度快、质量高等特点,可以大幅降低累赘繁琐的人工干涉,为工程结构快速设计–优化提供有力的技术手段。该方法扩展至三维结构将具有更大的研究价值和工程意义。 展开更多
关键词 四叉树网格 快速分析 多边形比例边界有限元法(PSBFEM) 非线性 心墙坝
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砼小型空心砌块砌体的非线性动力分析有限元模型 被引量:8
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作者 祝英杰 刘之洋 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期30-33,共4页
提出了一个研究平面动荷下 (地震荷载 )砼小型空心砌块砌体动力反应的非线性分析模型·并将其导入非线性动力分析有限元程序·将砌块砌体看作为一种非线性均质正交异性材料 ,提出了破坏包络线 ,可用于预测灰缝的滑移和开裂 ,及... 提出了一个研究平面动荷下 (地震荷载 )砼小型空心砌块砌体动力反应的非线性分析模型·并将其导入非线性动力分析有限元程序·将砌块砌体看作为一种非线性均质正交异性材料 ,提出了破坏包络线 ,可用于预测灰缝的滑移和开裂 ,及压碎类型破坏·并通过一个统一灰缝模型来考虑了水平灰缝的方向性效应·非线性动力分析利用修正Newton Raphson迭代和Newmark时间积分来完成·通过非线性动力分析和试验验证 ,证明了该模型的有效性·该模型可以用于动力时程分析· 展开更多
关键词 砼小型空心砌块砌体 非线性动力分析 有限元模型 统一灰缝模型 正交异性材料
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CFRP加固混凝土框架结构非线性有限元动力分析 被引量:1
8
作者 魏文晖 熊耀清 卢哲安 《世界地震工程》 CSCD 2003年第4期83-87,共5页
对碳纤维布(CFRP)抗震加固混凝土框架结构进行了非线性有限元动力分析。分析中考虑了CFRP 约束混凝土后,混凝土物理特性的变化。建立了 CFRP 约束混凝土框架结构地震反应时程分析的方法;最后,应用本方法,对 CFRP 约束的钢筋混凝土框架... 对碳纤维布(CFRP)抗震加固混凝土框架结构进行了非线性有限元动力分析。分析中考虑了CFRP 约束混凝土后,混凝土物理特性的变化。建立了 CFRP 约束混凝土框架结构地震反应时程分析的方法;最后,应用本方法,对 CFRP 约束的钢筋混凝土框架结构进行了在罕遇地震作用下的时程分析,并根据计算结果进行了分析讨论。 展开更多
关键词 碳纤维布 混凝土 非线性有限元 动力分析
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钢筋混凝土开洞剪力墙结构抗震非线性有限元分析 被引量:18
9
作者 汪梦甫 周锡元 黄立忠 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2005年第3期47-54,共8页
本文以钢筋混凝土开洞剪力墙结构为研究对象,建立了该类结构动力非线性有限元分析计算及该类结构静力非线性pushover有限元分析计算的基本过程,并编制了相应的计算机程序.通过与实验分析结果的比较,检验了本文动力非线性有限元分析计算... 本文以钢筋混凝土开洞剪力墙结构为研究对象,建立了该类结构动力非线性有限元分析计算及该类结构静力非线性pushover有限元分析计算的基本过程,并编制了相应的计算机程序.通过与实验分析结果的比较,检验了本文动力非线性有限元分析计算方法的准确程度,验证了静力非线性pushover有限元分析方法应用于开洞剪力墙抗震非线性性能评估的可靠性。 展开更多
关键词 开洞剪力墙 动力非线性有限元分析 静力非线性pushover有限元分析 抗震性能评估
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基于非线性有限元的平地机翻滚保护机构结构性能分析
10
作者 杨过 胡飞 《农业装备与车辆工程》 2024年第12期67-69,共3页
为设计一种新型平地机翻滚保护机构(ROPS),根据国家安全标准的要求,通过HyperMesh及ABAQUS软件建立ROPS有限元分析模型并进行非线性有限元分析,得到ROPS在侧向、垂直、纵向加载及侧向吸能工况下的应力和变形情况。结果表明,该驾驶室ROP... 为设计一种新型平地机翻滚保护机构(ROPS),根据国家安全标准的要求,通过HyperMesh及ABAQUS软件建立ROPS有限元分析模型并进行非线性有限元分析,得到ROPS在侧向、垂直、纵向加载及侧向吸能工况下的应力和变形情况。结果表明,该驾驶室ROPS的设计满足国标要求,为平地机ROPS的研究提供了一定理论基础。 展开更多
关键词 平地机 翻滚保护机构 非线性有限元分析
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基于断裂力学的重力坝有限元非线性动力分析 被引量:2
11
作者 张红叶 陈伟 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2015年第1期267-270,共4页
针对国外位于强震区的某重力坝,利用基于Hillerborg断裂力学理论的混凝土非线性本构模型,精细地建立了三维地基与坝体相互作用的有限元计算模型。根据坝址的地震动参数,拟合了水平向、竖直向的两条人工地震波,同时施加到重力坝体上,进... 针对国外位于强震区的某重力坝,利用基于Hillerborg断裂力学理论的混凝土非线性本构模型,精细地建立了三维地基与坝体相互作用的有限元计算模型。根据坝址的地震动参数,拟合了水平向、竖直向的两条人工地震波,同时施加到重力坝体上,进行了非线性动力时程法的分析计算,揭示了重力坝复杂的地震响应变化规律。数值计算成果满足规范设计要求,为重力坝结构抗震设计提供了一定的科学参考。 展开更多
关键词 重力坝 有限单元法 材料非线性 动力时程分析
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基于时间有限元的非线性系统周期响应求解及稳定性分析
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作者 郑永进 汪利 刘祚秋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期276-282,共7页
非线性现象广泛存在于结构分析之中,获取非线性系统的周期响应对分析结构的频响特征、分岔与稳定特性至关重要。为此,一种基于时间有限元的非线性系统周期响应求解方法被提出。该方法在伽辽金时间有限元法的基础上,引入周期边界条件,并... 非线性现象广泛存在于结构分析之中,获取非线性系统的周期响应对分析结构的频响特征、分岔与稳定特性至关重要。为此,一种基于时间有限元的非线性系统周期响应求解方法被提出。该方法在伽辽金时间有限元法的基础上,引入周期边界条件,并结合牛顿迭代法进行求解。该方法的优势在于:能够简单地处理非光滑周期荷载(如阶跃或冲击周期荷载);能够直接根据时间有限元的系统矩阵计算传递矩阵和Floquet乘子,进而判定周期解的稳定性。最后,通过数值算例验证了所提时间有限元在非线性系统周期响应求解及稳定性分析中的正确性、收敛性以及精度。 展开更多
关键词 非线性系统 时间有限元 非光滑周期荷载 稳定性分析 稳态响应
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随机地震荷载下非线性结构动力响应有限元分析
13
作者 赵慧娟 王喆 方根生 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第2期169-174,共6页
本文应用改进的光滑滞回模型,采用等效线性化技术推演了一类具有非线性滞回特性的三维连续体结构非平稳随机响应分析的有限元列式,并以该法编制的程序进行算例分析证实了其合理性和可靠性。
关键词 动力响应 随机地震荷载 地震 非线性结构 有限元
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全装配式钢结构楼板动力性能及舒适度有限元分析 被引量:1
14
作者 彭晓彤 汪薪 +1 位作者 李雁军 林晨 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期490-495,共6页
针对全装配式楼板刚度偏低、舒适度不足的问题,优化设计一种已有的新型全装配式钢结构楼板;基于承载力和自振频率对该楼板的承重结构进行选型,并建立考虑构造体的全装配式钢结构楼板精细化有限元模型,采用有限元方法分析该楼板的动力性... 针对全装配式楼板刚度偏低、舒适度不足的问题,优化设计一种已有的新型全装配式钢结构楼板;基于承载力和自振频率对该楼板的承重结构进行选型,并建立考虑构造体的全装配式钢结构楼板精细化有限元模型,采用有限元方法分析该楼板的动力性能,研究全装配式钢结构楼板特型波纹板厚度、高度和楼板跨度对楼板自振频率及加速度响应的影响。结果表明:优选的全装配式钢结构楼板特型波纹板具有较大承载力并可以满足楼板自振频率要求;增大全装配式钢结构楼板特型波纹板厚度、高度,减小楼板跨度,可以增大楼板的自振频率,减小峰值加速度,有效改善楼板的舒适度;全装配式钢结构楼板特型波纹板厚度宜选为1.5 mm,并得到常用全装配式钢结构楼板特型波纹板高度的适用楼板跨度范围。 展开更多
关键词 钢结构 动力性能 有限元分析 全装配式钢结构楼板 自振频率 峰值加速度 舒适度
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基于胞映射的非线性系统全局特性并行分析方法
15
作者 马召召 余永华 +2 位作者 周瑞平 杨庆超 柴凯 《力学学报》 北大核心 2025年第10期2457-2465,共9页
非线性动力系统的响应特性主要由其内在的全局结构所决定,开展全局特性分析可以刻画出系统的全局结构形貌,从而全面了解其多稳态吸引子及其吸引域的形态.目前,基于状态空间离散思想的胞映射方法已成为刻画非线性动力系统全局结构最有效... 非线性动力系统的响应特性主要由其内在的全局结构所决定,开展全局特性分析可以刻画出系统的全局结构形貌,从而全面了解其多稳态吸引子及其吸引域的形态.目前,基于状态空间离散思想的胞映射方法已成为刻画非线性动力系统全局结构最有效的方法.首先,基于胞映射理论,引入并行重构算法对胞-胞映射和胞分类处理过程进行了改进优化,提高了全局特性分析过程中最耗时的数值积分效率.然后,结合计算机高动态内存和大规模并行运算技术,建立了一套胞-胞映射过程快速且分类准确的全局特性并行分析方法.最后,利用全局特性并行分析方法刻画出了二维Mathieu-Duffing振荡器和三维Lorenz非线性动力系统的全局结构,并且在三维Lorenz系统状态空间划分尺度为51×51×61以及并行胞单元数量分别为10和100的条件下,相比于经典胞映射方法的总运算时间分别减少了81%和83%,验证了所提出的非线性系统全局特性并行分析方法的准确性和可行性. 展开更多
关键词 非线性动力系统 全局结构 胞映射方法 全局分析
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基于动力学和有限元法的扫石器疲劳寿命评估
16
作者 关正 吴兴文 +3 位作者 刘阳 黄金宝 赵明花 池茂儒 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期123-129,共7页
针对地铁车辆扫石器及其安装座的振动疲劳问题,提出一种基于有限元法和动力学仿真的疲劳寿命评估方法。通过建立扫石器及其安装座有限元模型和多轴随机振动动力学模型,将安装座处的实测振动加速度作为激励信号进行仿真,得到关键位置的... 针对地铁车辆扫石器及其安装座的振动疲劳问题,提出一种基于有限元法和动力学仿真的疲劳寿命评估方法。通过建立扫石器及其安装座有限元模型和多轴随机振动动力学模型,将安装座处的实测振动加速度作为激励信号进行仿真,得到关键位置的应力响应,并结合实测应力信号以验证模型的准确性,再采用并行计算处理方法进行全程动力学仿真,最后基于材料S-N曲线和Miner损伤理论进行疲劳寿命评估。结果显示,扫石器安装座圆弧过渡区为薄弱位置,疲劳寿命不满足设计要求;仿真得到的加速度和动应力响应结果与实测信号较为一致,体现该动力学模型可以较好地再现扫石器真实服役环境。在今后的部件优化设计阶段可结合实际的激励信号使用此方法对结构进行疲劳寿命评估与迭代优化,直至满足设计要求,具有良好的经济性与高效性。 展开更多
关键词 故障诊断 扫石器 动力学仿真 有限元分析 疲劳寿命评估
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大口径折射式空间望远镜接触非线性光机集成分析
17
作者 黄志裕 刘勇 +2 位作者 张铭起 岳春宇 关英俊 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第1期83-92,共10页
针对大口径折射式空间望远镜在结构中存在的接触非线性问题,利用有限元方法进行了接触非线性分析及光机集成分析,保证大口径折射式空间望远镜在宽温域环境中正常成像。首先,采用定心车工艺对大口径折射式空间望远镜进行结构设计,利用切... 针对大口径折射式空间望远镜在结构中存在的接触非线性问题,利用有限元方法进行了接触非线性分析及光机集成分析,保证大口径折射式空间望远镜在宽温域环境中正常成像。首先,采用定心车工艺对大口径折射式空间望远镜进行结构设计,利用切线接触方式降低透镜应力水平;然后,采用接触非线性分析方法对大口径折射式空间望远镜在自重和温度载荷作用下望远镜的变形进行了分析,考察了整机在重力和温升等静力学工况以及随机振动和冲击等动力学环境下的应力水平;其次,利用Sigfit软件进行Zernike多项式拟合并导入光学软件进行光机集成分析,评估系统在静力学环境变化下的光学指标劣化程度;分析结果表明:在静动力学工况中,光学元件的最大接触应力为1.83×10~7 Pa,安全裕度优于0.82,载荷作用下的光学元件变形导致光学系统参数发生变化,调制传递函数(MTF)降低约2.97%,满足光学允差要求;最后,对整机结构进行了加工装调和检测,测试结果表明,大口径折射式空间望远镜系统波像差为0.123λ(λ=632.8 nm),其外场成像试验图像清晰,能够满足空间对地观测的使用要求,为后续大口径折射式空间望远镜的优化设计、研制需求等方面提供参考借鉴。 展开更多
关键词 空间望远镜 接触非线性 有限元分析 光机集成
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牵引火炮非线性有限元隐式动力学分析 被引量:6
18
作者 王虎 顾克秋 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期462-466,共5页
研究牵引火炮全发射过程非线性结构动力学有限元建模和分析中的关键问题。建立了某牵引火炮含身管与摇架导轨之间大位移滑动接触的非线性结构动力学有限元模型,运用隐式时间积分动力学方法模拟了该炮发射的后坐一复进过程,获得了炮架关... 研究牵引火炮全发射过程非线性结构动力学有限元建模和分析中的关键问题。建立了某牵引火炮含身管与摇架导轨之间大位移滑动接触的非线性结构动力学有限元模型,运用隐式时间积分动力学方法模拟了该炮发射的后坐一复进过程,获得了炮架关键部位应力、应变和位移的瞬态响应,计算结果与实验测试结果基本一致。研究表明:该文的建模原理和数值模拟策略突破了火炮全发射过程总体结构动态应力分析的瓶颈。利用该文方法可以进一步研究火炮发射时的动态刚强度、冲击振动、结构动态稳定性等问题。 展开更多
关键词 牵引榴弹炮 非线性结构动力 全发射过程 有限元 大位移滑动接触 隐式时间积分 动态应力应变
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三维弹塑性固体大变形分析的无额外自由度广义有限元法
19
作者 马今伟 白铭 段庆林 《计算力学学报》 北大核心 2025年第3期456-461,共6页
无额外自由度广义有限元法在保留标准广义有限元法高阶插值特性的同时,还消除了额外自由度引发的求解规模扩大及线性依赖问题。使其在弹性分析中,相比于传统有限元表现出了计算精度高、收敛性好的优势,同时在平面问题的非线性分析中也... 无额外自由度广义有限元法在保留标准广义有限元法高阶插值特性的同时,还消除了额外自由度引发的求解规模扩大及线性依赖问题。使其在弹性分析中,相比于传统有限元表现出了计算精度高、收敛性好的优势,同时在平面问题的非线性分析中也展现出了良好潜力。将该方法推广和应用至三维弹塑性固体的大变形分析,一方面可以进一步探究其在非线性分析中的表现,另一方面则拓展了广义有限元法在非线性问题领域的应用。在非线性弹性和弹塑性两种材料的大变形分析中,将该方法同传统有限元和商软进行了对比,计算结果表明了该方法在精度方面的优势。 展开更多
关键词 广义有限元 额外自由度 非线性分析 弹塑性 大变形
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基于有限元的变刚度螺旋弹簧力学性能分析
20
作者 王姣扬 吴震宇 +2 位作者 张桂生 赵春萍 朱明勇 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第1期105-110,共6页
针对变刚度弹簧的力学性能问题,以铃铛型变刚度螺旋弹簧为研究对象,探究了几何参数对变刚度弹簧力学性能的影响。基于弹簧串联理论,提出铃铛型变刚度螺旋弹簧设计方法,通过参数化建模建立变刚度螺旋弹簧的三维模型,通过静态压缩试验验... 针对变刚度弹簧的力学性能问题,以铃铛型变刚度螺旋弹簧为研究对象,探究了几何参数对变刚度弹簧力学性能的影响。基于弹簧串联理论,提出铃铛型变刚度螺旋弹簧设计方法,通过参数化建模建立变刚度螺旋弹簧的三维模型,通过静态压缩试验验证了理论计算和有限元模型的正确性且仿真与实际测量值最大误差不超过10%。利用有限元软件Ansys分析了变刚度螺旋弹簧关键几何参数线径、节距和有效圈数对变刚度螺旋弹簧力学性能的影响规律,分析结果为变刚度螺旋弹簧设计和优化提供参考。 展开更多
关键词 非线性 变刚度螺旋弹簧 力学性能 有限元分析
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