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基于正交异性等效的双向加筋板结构变形简化分析方法
1
作者
刘晓磊
袁昱超
唐文勇
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2024年第4期254-262,共9页
[目的]随着船舶不断向大型化、复杂化发展,舱段级以上的船体结构有限元模型的网格数量将急剧增加,导致碰撞、冲击、接触等大型非线性力学问题均难以求解,故提出一种基于正交异性等效的双向加筋板结构变形简化方法。[方法]首先,将现行成...
[目的]随着船舶不断向大型化、复杂化发展,舱段级以上的船体结构有限元模型的网格数量将急剧增加,导致碰撞、冲击、接触等大型非线性力学问题均难以求解,故提出一种基于正交异性等效的双向加筋板结构变形简化方法。[方法]首先,将现行成熟的单向加筋板平面应力简化方法推广至更复杂的双向加筋板平面弯曲问题,并引入正交方向上加筋板总惯性矩与板的惯性矩之比来反映结构的正交异性;然后,将惯性矩比值代入推广所得的加筋板等效平面弯曲本构方程,以实现材料正交异性的转化,从而在力学层面上兼顾结构的抗变形能力和中性轴移轴产生中面力的影响;最后,利用有限元计算,根据不同的位移分布对四边固支加筋板的变形模式进行分类,并将加筋板实际结果与该方法及传统方法的等效结果进行误差对比分析。[结果]对比结果表明,在船舶双向加筋板结构中,该方法最多可减少84%的网格数量,且3种变形模式下的等效误差均可控制在6%以内,远低于2种传统方法。[结论]该方法的精度较高、适用范围更广、大幅了节省计算资源,可为大型船体结构非线性力学问题的直接建模仿真计算提供解决方案。
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关键词
双向加筋板
正交异性等效
平面弯曲问题
变形模式
结构简化分析
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职称材料
FRP正弦波形夹心桥面板的等效有限元模型
被引量：
4
2
作者
张铟
Stanley O.Oghumu
C.S.Cai
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第2期39-43,共5页
以FRP正弦波形夹心桥面板作为研究对象,得到等效正交各项异性实心板,通过理论分析和数值对比,证明了方法的可行性;采用该法对一实际的FRP正弦波形夹心板桥进行了模态分析。
关键词
FRP
正
弦波形夹心桥面板
等效
正
交
各项
异性
实心板
有限元
模态分析
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职称材料
FRP夹心桥面板桥的动力特性研究
被引量：
4
3
作者
张铟
熊辉霞
蔡春声
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第5期21-26,共6页
以1个实际的FRP夹心板公路桥为例,将其简化为等效正交各项异性实心板,采用有限元法对其进行模态分析,用模态坐标法进行车桥耦合计算。考虑路面情况、车辆行驶速度的变化对FRP夹心板桥动力响应及冲击系数的影响,并将计算结果与相同跨度...
以1个实际的FRP夹心板公路桥为例,将其简化为等效正交各项异性实心板,采用有限元法对其进行模态分析,用模态坐标法进行车桥耦合计算。考虑路面情况、车辆行驶速度的变化对FRP夹心板桥动力响应及冲击系数的影响,并将计算结果与相同跨度的混凝土板桥的结果进行对比分析。此外,对美国规范AASHTO中冲击系数的规定对FRP桥面板桥的适用性进行讨论。
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关键词
FRP夹心桥面板
有限元
等效
正
交
各项
异性
实心板
车桥耦合模型
动力特性
冲击系数
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职称材料
题名
基于正交异性等效的双向加筋板结构变形简化分析方法
1
作者
刘晓磊
袁昱超
唐文勇
机构
上海交通大学海洋工程全国重点实验室
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2024年第4期254-262,共9页
基金
中国科协青年人才托举工程项目
中核集团“青年英才”科研项目
中核集团“领创科研”项目。
文摘
[目的]随着船舶不断向大型化、复杂化发展,舱段级以上的船体结构有限元模型的网格数量将急剧增加,导致碰撞、冲击、接触等大型非线性力学问题均难以求解,故提出一种基于正交异性等效的双向加筋板结构变形简化方法。[方法]首先,将现行成熟的单向加筋板平面应力简化方法推广至更复杂的双向加筋板平面弯曲问题,并引入正交方向上加筋板总惯性矩与板的惯性矩之比来反映结构的正交异性;然后,将惯性矩比值代入推广所得的加筋板等效平面弯曲本构方程,以实现材料正交异性的转化,从而在力学层面上兼顾结构的抗变形能力和中性轴移轴产生中面力的影响;最后,利用有限元计算,根据不同的位移分布对四边固支加筋板的变形模式进行分类,并将加筋板实际结果与该方法及传统方法的等效结果进行误差对比分析。[结果]对比结果表明,在船舶双向加筋板结构中,该方法最多可减少84%的网格数量,且3种变形模式下的等效误差均可控制在6%以内,远低于2种传统方法。[结论]该方法的精度较高、适用范围更广、大幅了节省计算资源,可为大型船体结构非线性力学问题的直接建模仿真计算提供解决方案。
关键词
双向加筋板
正交异性等效
平面弯曲问题
变形模式
结构简化分析
Keywords
two-way stiffened plate
orthotropic equivalent theory
plane bending problems
deformation mode
simplified structure analysis
分类号
U663.2 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
FRP正弦波形夹心桥面板的等效有限元模型
被引量：
4
2
作者
张铟
Stanley O.Oghumu
C.S.Cai
机构
华中科技大学土木工程与力学学院
路易斯安纳州立大学土木与环境工程系
出处
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第2期39-43,共5页
文摘
以FRP正弦波形夹心桥面板作为研究对象,得到等效正交各项异性实心板,通过理论分析和数值对比,证明了方法的可行性;采用该法对一实际的FRP正弦波形夹心板桥进行了模态分析。
关键词
FRP
正
弦波形夹心桥面板
等效
正
交
各项
异性
实心板
有限元
模态分析
Keywords
FRP honeycomb-type sinusoidal core panel
equivalent orthotropic solid plate
finite element method
modal analysis
分类号
TU311 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
FRP夹心桥面板桥的动力特性研究
被引量：
4
3
作者
张铟
熊辉霞
蔡春声
机构
南阳理工学院
路易斯安纳州立大学土木与环境工程系
出处
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第5期21-26,共6页
文摘
以1个实际的FRP夹心板公路桥为例,将其简化为等效正交各项异性实心板,采用有限元法对其进行模态分析,用模态坐标法进行车桥耦合计算。考虑路面情况、车辆行驶速度的变化对FRP夹心板桥动力响应及冲击系数的影响,并将计算结果与相同跨度的混凝土板桥的结果进行对比分析。此外,对美国规范AASHTO中冲击系数的规定对FRP桥面板桥的适用性进行讨论。
关键词
FRP夹心桥面板
有限元
等效
正
交
各项
异性
实心板
车桥耦合模型
动力特性
冲击系数
Keywords
FRP sandwich panels
finite element method
equivalent orthotropic solid plate
vehicle- bridge coupled model
dynamic performance
impact factors
分类号
U443.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于正交异性等效的双向加筋板结构变形简化分析方法
刘晓磊
袁昱超
唐文勇
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
FRP正弦波形夹心桥面板的等效有限元模型
张铟
Stanley O.Oghumu
C.S.Cai
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
FRP夹心桥面板桥的动力特性研究
张铟
熊辉霞
蔡春声
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006
4
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职称材料
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