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题名基于混合近似法的纤维梁单元非线性求解方法
被引量：8
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作者
李钢
靳永强
董志骞
李宏男
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机构
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室
沈阳建筑大学
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出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第6期81-91,共11页
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基金
国家重点研发计划(2018YFD1100404)
大连市高层次人才创新支持计划(2017RD04)
中央高校基本科研业务费(DUT17ZD220)
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文摘
环境荷载作用下土木工程结构往往产生较大的非线性变形,包括材料非线性和几何大变形两部分,而两者非线性问题的数值求解往往需要花费高昂的计算代价。隔离非线性有限元法是将材料应变分解为弹性与塑性两部分,在控制方程中实现刚度矩阵的弹塑性分离,使用Woodbury公式进行非线性求解。目前,该方法仅用于求解局部材料非线性问题。文章基于隔离非线性有限元法,推导同时考虑材料和几何非线性(简称混合非线性)的纤维梁单元控制方程;依据Woodbury公式和组合近似法的基本理论,提出混合近似法的高效非线性求解方法,并利用时间复杂度理论,对该方法与传统有限元法进行计算效率对比分析;将提出的方法应用于某钢框架结构的地震非线性反应分析,计算结果表明:文中方法可以在求解材料非线性时考虑几何大变形问题,在保证计算精度的同时使计算效率得到明显提升。
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关键词
几何非线性
隔离非线性有限元法
Woodbury公式
组合近似法
混合近似法
时间复杂度
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Keywords
geometric nonlinearity
inelasticity-separated finite element method
Woodbury formula
combined approximations method
hybrid approximations method
time complexity
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分类号
TU375.1
[建筑科学—结构工程]
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