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考虑垫片非线性时法兰接头性能的三维有限元模拟——法兰接头的应力强度和泄漏过程分析 被引量:16
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作者 任世雄 徐鸿 +1 位作者 钱才富 崔文勇 《压力容器》 2004年第2期16-19,54,共5页
本文对法兰接头系统建立了有限元模型。利用ANSYS有限元程序 ,详细分析了法兰接头连接系统的强度和紧密性 ,同时分析了接头的泄漏过程。
关键词 螺栓法兰接头 非线性垫片 有限元分析
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改良片段弓技术压低下前牙过程中适宜加载力值的三维非线性有限元分析 被引量:7
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作者 陆史俊 倪晓宇 +2 位作者 黄优 王震东 王林 《医学研究生学报》 CAS 北大核心 2015年第1期74-78,共5页
目的改良式片段弓技术被用于压低前牙、打开咬合,取得了良好的矫治效果。为进一步研究其生物力学机制,本文建立了改良片段弓矫治技术的下颌牙列三维非线性有限元模型,分析其生物力学特点及压低辅弓适宜的初始加载力值。方法结合前期研... 目的改良式片段弓技术被用于压低前牙、打开咬合,取得了良好的矫治效果。为进一步研究其生物力学机制,本文建立了改良片段弓矫治技术的下颌牙列三维非线性有限元模型,分析其生物力学特点及压低辅弓适宜的初始加载力值。方法结合前期研究结果建立改良片段弓矫治技术的下颌牙列三维有限元模型,将压低辅弓从0.2~0.6 N平均设置5个工况,通过分析不同工况下下颌牙列的运动趋势及应力分布情况,初步探讨压低辅弓适宜的初始打开角度和加载力值。结果在各工况的改良片段弓作用下,侧切牙和尖牙发生压入移动并伴少量唇倾;第一磨牙远中倾斜并伴有牙冠的近中颊向远中舌向旋转;随着各个工况下辅弓初始加载力值的增加,各牙的移动量也进一步增大;其余牙齿无明显移动。当压低辅弓的初始加载力值为0.5 N左右时,改良片段弓矫治技术能获得适宜的前牙压入移动。结论改良片段弓技术能压低前牙段,同时控制后牙段的伸长,有利于深覆牙合特别是高角、露龈笑或成年深覆牙合患者的矫治;其压低辅弓适宜的初始加载力值为0.5 N左右。 展开更多
关键词 改良片段弓 压低辅弓 前牙压低 三维非线性有限元分析
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硬岩隧道锚喷支护施工过程非线性有限元分析 被引量:2
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作者 周太全 华渊 +1 位作者 连俊英 沈东 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第8期897-900,共4页
聚丙烯纤维喷混凝土作为隧道锚喷支护中的新型支护方式,具有施工便捷特点,并可以改善混凝土的性能和耐久性。文章采用非线性有限元法对东巨寺沟硬质围岩铁路隧道进行了大断面开挖-锚喷支护施工全过程分析,分析了施工过程中围岩的位移变... 聚丙烯纤维喷混凝土作为隧道锚喷支护中的新型支护方式,具有施工便捷特点,并可以改善混凝土的性能和耐久性。文章采用非线性有限元法对东巨寺沟硬质围岩铁路隧道进行了大断面开挖-锚喷支护施工全过程分析,分析了施工过程中围岩的位移变形、应力、塑性区分布特征,验证了隧道支护后的围岩稳定性和支护效果。 展开更多
关键词 聚丙烯纤维混凝土 硬岩隧道 大断面开挖 锚喷支护 非线性有限元分析
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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
4
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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基于时间有限元的非线性系统周期响应求解及稳定性分析
5
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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H型钢柱撞击全过程力学性能分析与损伤评估
6
作者 颉宗旺 王蕊 +2 位作者 王宇恒 赵晖 李倩 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第8期52-64,共13页
鉴于H型钢柱在工业厂房、停车场等场合应用时易遭受吊装载荷和车辆撞击,在前期试验研究的基础上,通过有限元对H型钢柱撞击中及撞击后的力学性能开展全过程分析。首先,通过机理分析,获得了不同轴压比影响下试件的变形特征、应力和耗能发... 鉴于H型钢柱在工业厂房、停车场等场合应用时易遭受吊装载荷和车辆撞击,在前期试验研究的基础上,通过有限元对H型钢柱撞击中及撞击后的力学性能开展全过程分析。首先,通过机理分析,获得了不同轴压比影响下试件的变形特征、应力和耗能发展。结果表明:侧向撞击下,H型钢柱以整体变形为主,上翼缘和腹板分别发生局部凹陷和平面外屈曲;撞击力时程曲线呈现明显的平台段,预加轴力明显削弱试件的抗撞能力。其次,建立了108个参数分析模型,重点探究了荷载参数(撞击质量m、撞击速度v_(h,m)和轴压比n)、材料参数(屈服强度f_(y)^(s))和几何参数(截面面积A和试件长度L)对撞击力、撞击变形和剩余承载力的影响,发现随着撞击质量m、撞击速度v_(h,m)和轴压比n的增大,H型钢柱的整体和局部变形增大,剩余承载力降低。此外,钢材强度的提高有效增强了试件的抗撞性能。最后,基于响应面法提出了多因子交互影响的撞击下整体和局部变形及撞击后剩余承载力的预测公式,可用于H型钢柱撞击全过程损伤评估与设计。 展开更多
关键词 H型钢 抗撞性能 剩余承载力 有限元分析 撞击力平台值 全过程分析
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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
7
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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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
8
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
9
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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基于有限元分析及非线性规划的金属成形过程优化设计 被引量:7
10
作者 仲町英治 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期21-26,共6页
综述显式有限元分析和非线性规划算法的理论基础,进而将它们在金属成形分析和设计中的应用加以回顾。
关键词 金属成形 有限元分析 非线性规划 最优化
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基于OpenSees的RC框架结构连续倒塌全过程高效分析方法
11
作者 王贞 余启航 +2 位作者 李鑫蔚 程潇俊 吴斌 《振动与冲击》 北大核心 2025年第20期132-140,共9页
为解决钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构抗倒塌能力快速评估中的计算耗时长与计算收敛性问题,提出了一种基于OpenSees的RC框架结构倒塌全过程高效分析方法。该方法采用离散质量模型与显式逐步积分方法,避免了隐式分析方法中... 为解决钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构抗倒塌能力快速评估中的计算耗时长与计算收敛性问题,提出了一种基于OpenSees的RC框架结构倒塌全过程高效分析方法。该方法采用离散质量模型与显式逐步积分方法,避免了隐式分析方法中迭代收敛性问题以及精细化有限元分析中建模过程繁琐、求解极端耗时等困难,实现了RC结构连续倒塌全过程的快速模拟。对比LS-DYNA精细化模型,设置RC框架结构底层边柱、次中柱及中柱三类拆柱工况,验证了方法的有效性和准确性。结果显示,该方法在倒塌形态、关键节点位移和塌落评价指标等方面,与LS-DYNA精细化模型计算结果基本一致。同时,该方法能够全面揭示RC框架结构倒塌过程中内力重分布、梁柱节点触地、链式反应,有效模拟结构完全倒塌至地面的全过程。研究表明,该方法不仅具备较高的计算效率,且适用于各种拆柱工况下的倒塌行为快速评估,为结构抗倒塌性能研究提供了有效工具。 展开更多
关键词 连续倒塌全过程 RC框架结构 非线性动力分析 拆除构件法 OPENSEES
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低压塑壳断路器中电动斥力的三维有限元非线性分析与实验研究 被引量:38
12
作者 李兴文 陈德桂 +2 位作者 向洪岗 李志鹏 刘洪武 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期150-155,共6页
电动斥力的计算对低压塑壳断路器(MCCB)的设计有重要意义。基于电流一磁场一电动斥力之间的方程,并考虑铁磁物质的影响,应用三维有限元非线性分析,引入圆柱导电桥模型作为接触点模拟触头问的电流收缩,统一计算触头间的Holm力和动导电杆... 电动斥力的计算对低压塑壳断路器(MCCB)的设计有重要意义。基于电流一磁场一电动斥力之间的方程,并考虑铁磁物质的影响,应用三维有限元非线性分析,引入圆柱导电桥模型作为接触点模拟触头问的电流收缩,统一计算触头间的Holm力和动导电杆上的Lorentz力。耦合电路方程,并以动触头上的预压力为约束通过迭代运算,从而确定动触头的打开时间。分析了五种不同结构的MCCB,并对电动斥力和触头打开时间进行了实验研究,结果表明,该方法是有效的,可用于MCCB新产品触头系统的设计。 展开更多
关键词 低压塑壳断路器 电动斥力 三维有限元 非线性分析 实验 触头
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ANSYS在砌体结构非线性有限元分析中的应用研究 被引量:105
13
作者 李英民 韩军 刘立平 《重庆建筑大学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期90-96,105,共8页
在采用ANSYS进行砌体结构非线性有限元分析时,目前还缺乏可以借鉴的普遍性研究结论。论文根据程序特点和研究问题的本质,探讨了ANSYS应用于砌体有限元分析时模型建立、材料本构、破坏准则、迭代算法、收敛准则、预应力的模拟等问题,以... 在采用ANSYS进行砌体结构非线性有限元分析时,目前还缺乏可以借鉴的普遍性研究结论。论文根据程序特点和研究问题的本质,探讨了ANSYS应用于砌体有限元分析时模型建立、材料本构、破坏准则、迭代算法、收敛准则、预应力的模拟等问题,以典型试验结果为基础,通过算例分析探讨了其适用性,并提出了相关建议。 展开更多
关键词 ANSYS 有限元分析 砌体结构 非线性
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正交各向异性冻土与建筑物相互作用的非线性有限元分析 被引量:64
14
作者 王正中 沙际德 +1 位作者 蒋允静 张长庆 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期55-60,共6页
将冻土与扩大墙基作为一个整体结构,将各向弹性模量及泊松比随温度、水分、应力变化的冻土视为正交各向异性的非线性材料;将冻土冻胀系数作为负线膨胀系数,按结构温度应力的计算方法,应用结构非线性分析的有限元法,对冻土与扩大墙... 将冻土与扩大墙基作为一个整体结构,将各向弹性模量及泊松比随温度、水分、应力变化的冻土视为正交各向异性的非线性材料;将冻土冻胀系数作为负线膨胀系数,按结构温度应力的计算方法,应用结构非线性分析的有限元法,对冻土与扩大墙基之间的相互作用进行数值计算,获得其应力场、位移场及冻土与扩大墙基之间的各种作用力;理论分析结果与模型试验吻合,提出了一种求解冻土与基础相互作用的通用数值分析方法,供生产设计参考应用。 展开更多
关键词 冻土 扩大墙基 非线性有限元 结构分析 建筑物
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空气弹簧非线性弹性特性有限元分析 被引量:10
15
作者 刘宏伟 庄德军 +1 位作者 陈燕虹 林逸 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期201-204,共4页
应用 ABAQU S非线性有限元分析软件 ,对空气弹簧进行有限元建模 ,计算其静态刚度特性。理论计算结果与试验结果比较吻合。最后对影响空气弹簧弹性特性的主要参数进行了讨论。
关键词 空气弹簧 非线性弹性特性 有限元分析 有限元建模
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唇形橡胶密封圈非线性接触有限元分析 被引量:30
16
作者 陈敏 姜小敏 +1 位作者 赵祖欣 黄晓波 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期76-79,共4页
借助于大型非线性有限元分析软件ABAQUS,对自行设计的非标准件唇形橡胶密封圈进行了三维装配体非线性接触有限元分析,对唇形密封圈在不同初始过盈量和油压下的变形与应力情况进行了分析研究。结果表明:最大接触应力随着初始过盈量增加... 借助于大型非线性有限元分析软件ABAQUS,对自行设计的非标准件唇形橡胶密封圈进行了三维装配体非线性接触有限元分析,对唇形密封圈在不同初始过盈量和油压下的变形与应力情况进行了分析研究。结果表明:最大接触应力随着初始过盈量增加而增加;在不同油压作用下,最大接触应力始终大于油压,满足唇形圈的密封条件,并经实践检验,证明有限元分析结果是正确的。 展开更多
关键词 接触应力 唇形橡胶密封圈 非线性有限元分析 密封条件
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含软弱夹层层状围岩地下洞室平面非线性有限元分析 被引量:37
17
作者 王祥秋 杨林德 高文华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期729-732,共4页
对含软弱夹层的层状围岩建立有限元计算模型,提出层状岩体与软弱夹层按横观各向同性材料,层间接触面则以带转动自由度的Goodman接触面单元进行摸拟,通过对工程实测数据和弹塑性非线性有限元计算结果进行对比分析证明其是合理的。
关键词 软弱夹层 围岩 地下洞室 平面非线性 有限元分析
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预应力钢-混凝土连续组合梁的非线性有限元分析 被引量:24
18
作者 陶慕轩 聂建国 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期8-20,16-20,共13页
以六根两跨预应力钢-混凝土连续组合梁的系列试验结果为基础,以通用有限元程序MSC.MARC(2005 r2)为平台,提出用于模拟预应力连续组合梁非线性全过程受力行为的精细有限元模型,并给出单元选取、材料建模以及整体组装的详细过程。有限元... 以六根两跨预应力钢-混凝土连续组合梁的系列试验结果为基础,以通用有限元程序MSC.MARC(2005 r2)为平台,提出用于模拟预应力连续组合梁非线性全过程受力行为的精细有限元模型,并给出单元选取、材料建模以及整体组装的详细过程。有限元分析基于弹塑性本构模型,能充分考虑材料非线性和几何非线性,反映结构受力全过程中预应力筋内力变化、滑移效应、内力重分布、应力分布、曲率分布以及塑性铰形成等复杂特性,深入揭示预应力连续组合梁的受力机理和特点。模型计算结果和实测结果以及理论分析结果吻合良好,表现出良好的数值特性。模型对于预应力连续组合梁的精细化分析具有较高的精度和广泛的适用性,为研究预应力连续组合梁受力性能提供了强有力的工具。 展开更多
关键词 预应力钢-混凝土连续组合梁 有限元分析 非线性 全过程
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汽车后悬架的非线性有限元分析 被引量:28
19
作者 胡玉梅 邓兆祥 +1 位作者 王欣 宾洋 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期38-41,共4页
介绍了非线性有限元分析的基本概念和求解思想 ,利用ANSYS有限元分析软件的接触非线性求解功能 ,对SC10 2 0汽车后悬架钢板弹簧的强度和刚度进行了考虑接触状况的静强度分析 ,得到各片钢板弹簧在总装配后的预应力分布、预变形、在不同... 介绍了非线性有限元分析的基本概念和求解思想 ,利用ANSYS有限元分析软件的接触非线性求解功能 ,对SC10 2 0汽车后悬架钢板弹簧的强度和刚度进行了考虑接触状况的静强度分析 ,得到各片钢板弹簧在总装配后的预应力分布、预变形、在不同载荷作用下的应力分布和变形情况 ,并在此基础上计算了钢板弹簧的力学性能和动态特性 ,并且和试验结果符合得很好。分析结果表明 :利用CAE分析技术有助提高汽车悬架设计水平、缩短设计周期 。 展开更多
关键词 悬架 有限元分析 非线性 建模 汽车 钢板弹簧 强度 刚度 力学性能 动态特性
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纸张大变形非线性有限元分析 被引量:7
20
作者 贾丽萍 张建武 +1 位作者 崔东印 马军星 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期1085-1087,共3页
根据虚功原理和薄板度理论 ,对纸张在自重作用下的静动力学特性作了非线性有限单元法数值建模 .就纸张大变形问题给出了几何非线性增量格式更新拉格朗日描述 ,编制了 2 D有限元计算程序 ,并采用 Newton- Raphson迭代法对送纸过程中纸张... 根据虚功原理和薄板度理论 ,对纸张在自重作用下的静动力学特性作了非线性有限单元法数值建模 .就纸张大变形问题给出了几何非线性增量格式更新拉格朗日描述 ,编制了 2 D有限元计算程序 ,并采用 Newton- Raphson迭代法对送纸过程中纸张的大幅弯曲垂落进行数值分析 .计算结果表明 ,此法计算量小、精度高 ,二维结果优于一维结果 ,与实测值相当吻合 。 展开更多
关键词 纸张 薄板理论 几何非线性 虚功原理 力学特性 非线性有限元分析 变形问题
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