理性Timoshenko梁单元及其应用 被引量：9

1

作者 朱炳麒 陈学宏 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2008年第1期31-34,共4页

将理性有限元法引入到Timoshenko梁问题中,提出了一种理性Timoshenko梁单元,克服了剪切锁死现象.在推导控制方程时,与传统有限元方法采用Lagrange插值不同,理性有限元法用Timoshenko梁弯曲问题的基本解逼近单元内部场.运用该梁单元分析T... 将理性有限元法引入到Timoshenko梁问题中,提出了一种理性Timoshenko梁单元,克服了剪切锁死现象.在推导控制方程时,与传统有限元方法采用Lagrange插值不同,理性有限元法用Timoshenko梁弯曲问题的基本解逼近单元内部场.运用该梁单元分析Timoshenko梁时,无需缩减积分,就能避免剪切锁死,并且极大地提高了计算精度,说明理性有限元法具有广泛的应用前景. 展开更多

关键词 理性有限元法 timoshenko梁 理性timoshenko梁单元 有限元法 剪切锁死

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Timoshenko梁单元超收敛结点应力的EEP法计算 被引量：19

2

作者 王枚 袁驷 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期1124-1134,共11页

　将新近提出的单元能量投影(ElementEnergyProjection,简称EEP)法应用于Timoshenko梁单元的超收敛结点应力计算·　根据单元投影定理具体推导了一般单元的计算公式,并对两个有代表性的单元给出了数值算例·　分析和算例表明,EE... 　将新近提出的单元能量投影(ElementEnergyProjection,简称EEP)法应用于Timoshenko梁单元的超收敛结点应力计算·　根据单元投影定理具体推导了一般单元的计算公式,并对两个有代表性的单元给出了数值算例·　分析和算例表明,EEP法对于解答是向量函数(即常微分方程组)的问题具有同样优良的表现,不仅能给出与结点位移精度同阶、同量级的超收敛结点应力。 展开更多

关键词 timoshenko梁单元 超收敛应力 单元能量投影法 剪切闭锁

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内燃机曲轴振动特性的三维模拟——基于二次Timoshenko梁单元 被引量：10

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作者 雷宣扬 宋希庚 +1 位作者 薛冬新 张旭 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期42-46,共5页

本文在有限元法的基础上,采用基于一阶剪切变形理论的三节点、二次Timoshen-ko梁单元模拟内燃机曲轴结构,对一直列式四缸发动机曲轴进行了自由振动特性分析,并与相关研究和实验数据进行了比较;随后,进一步模拟此曲轴的三维动态振动特性... 本文在有限元法的基础上,采用基于一阶剪切变形理论的三节点、二次Timoshen-ko梁单元模拟内燃机曲轴结构,对一直列式四缸发动机曲轴进行了自由振动特性分析,并与相关研究和实验数据进行了比较;随后,进一步模拟此曲轴的三维动态振动特性,计算并分析了其动态振动响应的结果。 展开更多

关键词 内燃机 曲轴 振动特性 三维模拟 二次timoshenko梁单元 有限元 直列式四缸发动机

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弹性地基Timoshenko梁单元在ABAQUS软件中的应用

4

作者 杨钊 许建聪 余俊 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第4期448-452,共5页

利用ABAQUS软件中的自定义单元接口,采用Fortran语言开发弹性地基Timoshenko梁单元程序.通过与经典解的比较,验证所编弹性地基Timoshenko梁单元程序的准确性.该单元不仅考虑了地基弹簧受拉脱开的特点,而且还考虑了曲形梁单元内结点不在... 利用ABAQUS软件中的自定义单元接口,采用Fortran语言开发弹性地基Timoshenko梁单元程序.通过与经典解的比较,验证所编弹性地基Timoshenko梁单元程序的准确性.该单元不仅考虑了地基弹簧受拉脱开的特点,而且还考虑了曲形梁单元内结点不在一条直线上的特点.采用所编写弹性地基梁单元分析青草沙原水过江输水工程,计算规律与已建类似工程实测结果相同. 展开更多

关键词 弹性地基 timoshenko梁 ABAQUS软件 单元子程序

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Timoshenko梁单元的有限元屈曲分析程序解

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作者 付为刚 马骏驰 +2 位作者 廖喆 熊焕杰 张忠源 《内燃机与配件》 2023年第6期54-56,共3页

为提高欧拉梁理论在梁类结构屈曲失稳载荷求解的适用性,提出了一种基于Timoshenko梁单元的数值求解方法。首先根据最小势能原理推导出了梁单元的弹性刚度矩阵与几何刚度矩阵,建立了有限元屈曲失稳求解方程,并采用Matlab软件对其进行数... 为提高欧拉梁理论在梁类结构屈曲失稳载荷求解的适用性,提出了一种基于Timoshenko梁单元的数值求解方法。首先根据最小势能原理推导出了梁单元的弹性刚度矩阵与几何刚度矩阵,建立了有限元屈曲失稳求解方程,并采用Matlab软件对其进行数值求解程序的开发。通过将数值解与欧拉公式解进行对比分析验证表明,当梁柔度系数较大时,两者之间较小的相对误差验证了本文有限元程序解的精确性;当梁柔度系数较小时,两者之间相对误差较大。同时,从梁单元有限元理论角度,给出了两者相对误差产生的理论原因。最后,以欧拉公式解相对程序解的误差小于5%为基准,给出了不同边界条件下对应柔度系数的推荐值。 展开更多

关键词 timoshenko梁单元 屈曲 程序 有限元 柔度系数

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弹性地基上Timoshenko梁的精确数值解 被引量：6

6

作者 高兴军 马海涛 陈太聪 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期904-908,共5页

研究了弹性地基上Timoshenko梁的高精度有限元分析方法,利用控制微分方程的基本解建立了单元形函数,提出了弹性地基上Timoshenko梁分析的Trefftz单元。通过对引入的非节点自由度进行静力凝聚,得到的精确单元与常规单元具有相同的节点自... 研究了弹性地基上Timoshenko梁的高精度有限元分析方法,利用控制微分方程的基本解建立了单元形函数,提出了弹性地基上Timoshenko梁分析的Trefftz单元。通过对引入的非节点自由度进行静力凝聚,得到的精确单元与常规单元具有相同的节点自由度。文中还讨论了有效降低计算过程中舍入误差的方法。算例结果表明,采用提出的新单元,只需使用极少的单元即可获得数值精确解。 展开更多

关键词 弹性地基 timoshenko梁 Trefftz单元 精确数值解

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有限元软件中通用梁单元的统一形成方法 被引量：2

7

作者 陈璞 杜晖 +1 位作者 孙树立 傅向荣 《力学与实践》 北大核心 2021年第3期446-452,共7页

本文根据作者参与多个有限元软件开发的经验,讨论并给出了满足多种工程需求的通用梁单元的刚度矩阵及其单元载荷向量形成方法,特别是基于柔度法的Euler梁单元、Timoshenko梁单元和变截面梁单元的统一形成方式,以及不同梁端条件下的单元... 本文根据作者参与多个有限元软件开发的经验,讨论并给出了满足多种工程需求的通用梁单元的刚度矩阵及其单元载荷向量形成方法,特别是基于柔度法的Euler梁单元、Timoshenko梁单元和变截面梁单元的统一形成方式,以及不同梁端条件下的单元刚度矩阵与载荷向量的统一形成方式,便于工程有限元软件开发人员参考借鉴,并希望能对有限元方法的教学实践有所帮助。 展开更多

关键词 有限元分析 Euler梁单元 timoshenko梁单元 变截面梁 柔度法

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基于解析位移形函数的改进风力机叶片梁单元 被引量：1

8

作者 郭鑫 李东升 +1 位作者 魏达 张雨 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期387-392,共6页

为提高空间梁单元在风力机叶片结构计算方面的精度,提出一种基于解析位移形函数的改进空间梁单元。首先考虑叶片截面偏心的影响,从空间Timoshenko梁的平衡方程出发,构建弯曲位移的解析解插值函数。根据弯曲位移与横向位移和剪切变形的关... 为提高空间梁单元在风力机叶片结构计算方面的精度,提出一种基于解析位移形函数的改进空间梁单元。首先考虑叶片截面偏心的影响,从空间Timoshenko梁的平衡方程出发,构建弯曲位移的解析解插值函数。根据弯曲位移与横向位移和剪切变形的关系,得到横向位移和剪切角的形函数。采用有限元理论,得到改进风力机叶片梁单元的刚度矩阵和质量矩阵。编制有限元程序,用3个算例验证改进叶片梁单元的正确性和精确性。最后对5 MW风力机叶片进行模态分析,准确获取叶片的固有频率和相应振型。 展开更多

关键词 风力机 叶片 timoshenko梁 空间梁单元 有限元法 刚度矩阵 模态分析

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超高层建筑结构竖向地震响应的谱单元分析 被引量：8

9

作者 何政 张昊强 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期72-77,共6页

为研究脉冲型强震中的竖向分量对超高层建筑结构动力响应的影响,针对常见的框架——核心筒体系,应用谱单元分析其简化的主结构体系模型在脉冲型强震竖向分量作用下的波动效应,并与基于振动力学的动力时程分析结果进行比较.为反映结构体... 为研究脉冲型强震中的竖向分量对超高层建筑结构动力响应的影响,针对常见的框架——核心筒体系,应用谱单元分析其简化的主结构体系模型在脉冲型强震竖向分量作用下的波动效应,并与基于振动力学的动力时程分析结果进行比较.为反映结构体系中巨型水平联系构件中剪切变形的影响,推导了考虑剪切变形的Timoshenko梁谱单元,竖向构件的轴向反应则用谱单元中的杆单元来模拟,在分析中通过对波动方程的修正来反映地震波传播的时延性.算例分析结果表明:在脉冲型强震竖向分量作用下,竖向构件的轴力波动较为明显,内部核心筒与外部巨型柱的相对错动效应显著,横向构件剪切问题不容忽视,此类损伤与后继水平地震分量作用的非线性耦合效应更须注意. 展开更多

关键词 超高层建筑 脉冲型激励 竖向地震 谱单元方法 波动效应 剪切变形 timoshenko梁

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钢梁承载潜力的自适应分析

10

作者 原海燕 阎贵平 刘磊 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期60-64,共5页

自适应分析研究超出弹性极限的重复载荷作用下结构的弹塑性行为。与其他塑性理论相比,自适应理论的分析结果更逼近结构塑性破坏的实质。以日本某桥为例,以增量分析法为基础编制有限元程序,采用Timoshenko弹塑性分层梁单元模拟连续实腹... 自适应分析研究超出弹性极限的重复载荷作用下结构的弹塑性行为。与其他塑性理论相比,自适应理论的分析结果更逼近结构塑性破坏的实质。以日本某桥为例,以增量分析法为基础编制有限元程序,采用Timoshenko弹塑性分层梁单元模拟连续实腹钢梁桥结构,进行其在重复载荷作用下自适应行为分析。结果表明:随活载系数的增加,结构依次经历全弹性承载、自适应和塑性增量破坏3个阶段;按自适应理论分析,该梁能够承受的最大活载是设计活载的2.804倍;可见,对于按容许应力法设计的旧有钢桥,自适应分析能极大地挖掘其承载潜力。 展开更多

关键词 自适应分析 连续钢梁桥 非线性有限元 timoshenko分层梁单元

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小型风力机叶片强度的有限元分析 被引量：17

11

作者 宗楠楠 董湘怀 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期764-768,共5页

针对小型风力机叶片强度分析的特点,提出了一种梁单元与实体单元相结合的高效率的有限元建模方法。叶片工作部分具有相同的翼型,故按照各叶素截面定义相应梁截面,采用变截面梁单元建模;而叶根部分截面形状急剧变化,采用实体单元建模。... 针对小型风力机叶片强度分析的特点,提出了一种梁单元与实体单元相结合的高效率的有限元建模方法。叶片工作部分具有相同的翼型,故按照各叶素截面定义相应梁截面,采用变截面梁单元建模;而叶根部分截面形状急剧变化,采用实体单元建模。分析计算结果与试验数据的比较,取得了较一致的结果,说明了该建模方法的合理性。自行设计了应用于风光互补路灯的小型风力机叶片,并分析其在额定风速下的受力与变形,验证了叶片在该工况下的安全性。 展开更多

关键词 风力机叶片 叶片强度 有限元分析 WIND TURBINE SMALL 实体单元 截面形状 有限元建模方法 单元建模 梁单元 分析计算结果 受力与变形 自行设计 试验数据 强度分析 风光互补 额定风速 变截面梁 梁截面 合理性

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