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基于多项式位移分布模式的空间圆弧曲梁单元有限元分析
1
作者
李整
李奥利
+2 位作者
陈代海
许世展
杨朝旭
《力学与实践》
2024年第6期1212-1220,共9页
为满足曲线梁桥有限元分析的需要,根据有限元分析理论,通过引入多项式位移分布模式构造曲梁单元的位移形函数,利用虚功原理推导局部坐标系下曲梁单元的刚度矩阵和一致质量矩阵表达式,并由曲梁单元空间坐标建立局部坐标系与整体坐标系之...
为满足曲线梁桥有限元分析的需要,根据有限元分析理论,通过引入多项式位移分布模式构造曲梁单元的位移形函数,利用虚功原理推导局部坐标系下曲梁单元的刚度矩阵和一致质量矩阵表达式,并由曲梁单元空间坐标建立局部坐标系与整体坐标系之间的坐标转换矩阵,运用Fortran语言编制相应的有限元计算程序,对比分析3种模型的静动力性能和自振特性进行验证。研究结果表明,曲梁单元模型与实体模型的计算结果吻合较好,验证了曲梁单元刚度矩阵、质量矩阵的准确性。研究结果为后续曲线梁桥的力学性能分析提供了理论参考,可以为工程实践中的设计和评估提供有力支持。
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关键词
曲梁单元
多项式位移分布模式
单元刚度矩阵
单元质量矩阵
有限元分析
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职称材料
题名
基于多项式位移分布模式的空间圆弧曲梁单元有限元分析
1
作者
李整
李奥利
陈代海
许世展
杨朝旭
机构
郑州大学土木工程学院
河南高速公路发展有限责任公司
出处
《力学与实践》
2024年第6期1212-1220,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51408557)
中国博士后科学基金项目(2013M541995)
河南省交通运输厅计划项目(2020J-2-6)资助。
文摘
为满足曲线梁桥有限元分析的需要,根据有限元分析理论,通过引入多项式位移分布模式构造曲梁单元的位移形函数,利用虚功原理推导局部坐标系下曲梁单元的刚度矩阵和一致质量矩阵表达式,并由曲梁单元空间坐标建立局部坐标系与整体坐标系之间的坐标转换矩阵,运用Fortran语言编制相应的有限元计算程序,对比分析3种模型的静动力性能和自振特性进行验证。研究结果表明,曲梁单元模型与实体模型的计算结果吻合较好,验证了曲梁单元刚度矩阵、质量矩阵的准确性。研究结果为后续曲线梁桥的力学性能分析提供了理论参考,可以为工程实践中的设计和评估提供有力支持。
关键词
曲梁单元
多项式位移分布模式
单元刚度矩阵
单元质量矩阵
有限元分析
Keywords
curved beam element
polynomial displacement distribution pattern
element stiffness matrix
element mass matrix
finite element analysis
分类号
O343 [理学—固体力学]
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1
基于多项式位移分布模式的空间圆弧曲梁单元有限元分析
李整
李奥利
陈代海
许世展
杨朝旭
《力学与实践》
2024
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