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timoshenko梁单元超收敛结点应力的EEP法计算

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应用数学和力学 2004年第11期25卷 1124-1134页

作者：王枚袁驷清华大学土木工程系北京100084

　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... 详细信息

　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。

关键词： timoshenko梁单元超收敛应力单元能量投影法剪切闭锁

timoshenko梁单元的有限元屈曲分析程序解

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内燃机与配件 2023年第6期 54-56页

作者：付为刚马骏驰廖喆熊焕杰张忠源中国民用航空飞行学院航空工程学院四川广汉618300

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... 详细信息

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。

关键词： timoshenko梁单元屈曲程序有限元柔度系数

用分层timoshenko梁单元分析RC斜拉桥的非线性地震响应

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湖南城市学院学报（自然科学版） 2009年第1期18卷 1-5页

作者：刘艳华衡南县规划建筑设计院湖南衡南421001

直接从材料的本构关系出发,用分层的timoshenko梁单元模拟混凝土的弹塑性性能,对双塔单索面钢筋混凝土斜拉桥进行了考虑几何非线性和材料非线性的地震响应分析,编制了相应的弹塑性分析程序,并与通常弹塑性分析方法的结果进行了比较.结... 详细信息

直接从材料的本构关系出发,用分层的timoshenko梁单元模拟混凝土的弹塑性性能,对双塔单索面钢筋混凝土斜拉桥进行了考虑几何非线性和材料非线性的地震响应分析,编制了相应的弹塑性分析程序,并与通常弹塑性分析方法的结果进行了比较.结果表明:在设计烈度的地震荷载作用下,大跨RC斜拉桥表现出明显的弹塑性性能,而由缆索的垂度、初张力及结构的大位移等引起的几何非线性影响较小;用分层的timoshenko梁能较好地模拟在强震作用下钢筋混凝土斜拉桥的弹塑性性能.

关键词： RC斜拉桥 timoshenko梁单元弹塑性性能地震响应

用分层timoshenko梁单元分析RC斜拉桥的非线性地震响应

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甘肃科技 2008年第10期24卷 118-122页

作者：赵进忠中铁二十一局集团有限公司甘肃兰州730070

目的:对双塔单索面钢筋混凝土斜拉桥进行考虑几何非线性和材料非线性的地震响应分析。编制了相应的弹塑性分析程序,并与通常弹塑性分析方法的结果进行比较。方法:从材料的本构关系出发,用分层的timoshenko梁单元模拟混凝土的弹塑性性能... 详细信息

目的:对双塔单索面钢筋混凝土斜拉桥进行考虑几何非线性和材料非线性的地震响应分析。编制了相应的弹塑性分析程序,并与通常弹塑性分析方法的结果进行比较。方法:从材料的本构关系出发,用分层的timoshenko梁单元模拟混凝土的弹塑性性能。结论:在设计烈度的地震荷载作用下,大跨RC斜拉桥表现出明显的弹塑性性能,而由缆索的垂度、初张力及结构的大位移等引起的几何非线性影响较小;用分层的timoshenko梁能较好地模拟在强震作用下钢筋混凝土斜拉桥的弹塑性性性能。

关键词： RC 斜拉桥 timoshenko梁单元材料非线性几何非线性

基于timoshenko梁单元的径向波箔轴承箔片变形分析

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机械制造与自动化 2022年第1期51卷 142-145页

作者：蔡鹏程马希直原兆祥南京航空航天大学直升机传动技术国防科技重点实验室江苏南京210016

为实现对径向波箔轴承箔片变形的更准确分析,基于timoshenko梁单元建立箔片变形模型,在考虑库仑摩擦效应影响的基础上,计算不同载荷下箔片模型的变形,并与文献中的Heshmat公式、Iordanoff公式以及NDOF模型的计算结果进行对比,验证Timosh... 详细信息

为实现对径向波箔轴承箔片变形的更准确分析,基于timoshenko梁单元建立箔片变形模型,在考虑库仑摩擦效应影响的基础上,计算不同载荷下箔片模型的变形,并与文献中的Heshmat公式、Iordanoff公式以及NDOF模型的计算结果进行对比,验证timoshenko梁模型计算的准确性;改变摩擦系数的大小计算不同情况下的箔片变形,发现摩擦系数越大,箔片变形越小,而且两种摩擦系数的影响基本相同;通过静特性的求解得到了剪切刚度对轴承性能的影响规律。

关键词： timoshenko梁单元库仑摩擦剪切刚度箔片变形波箔轴承

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有限元软件中通用梁单元的统一形成方法

力学与实践 2021年第3期43卷 446-452页

作者：陈璞杜晖孙树立傅向荣北京大学工学院力学与工程科学系北京100871 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083

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... 详细信息

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。

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

应变速率型RC梁柱显式分析单元及其在ABAQUS软件中的实现

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工程力学 2013年第5期30卷 49-55页

作者：方秦还毅陈力柳锦春解放军理工大学国防工程学院江苏南京210007

为准确、高效地分析钢筋混凝土(RC)梁柱结构在强动载作用下的损伤破坏甚至倒塌,建立了能够描述大变形、大应变的空间纤维timoshenko梁单元,并将其与考虑率相关效应的钢筋、混凝土材料模型相结合,通过用户显式单元子程序在ABAQUS中实现... 详细信息

为准确、高效地分析钢筋混凝土(RC)梁柱结构在强动载作用下的损伤破坏甚至倒塌,建立了能够描述大变形、大应变的空间纤维timoshenko梁单元,并将其与考虑率相关效应的钢筋、混凝土材料模型相结合,通过用户显式单元子程序在ABAQUS中实现。基于所建立的应变速率型3D纤维梁显式单元,借助ABAQUS的前后处理及求解功能,对爆炸荷载作用下的RC梁柱构件的动态响应和破坏模式及RC框架结构的连续性倒塌进行分析。结果表明:建立的应变速率型3D纤维梁柱单元能够合理描述RC构件的变形特性及钢筋、混凝土的应变速率效应;可以模拟爆炸作用下RC构件的弯曲、弯剪及直剪破坏模式,以及RC框架的连续倒塌过程;将纤维梁柱单元与率相关模型相结合于ABAQUS软件提供了一种强动载作用下高效、精确的RC结构非线性分析方法。

关键词： 3D timoshenko梁单元纤维模型应变速率效应高效分析方法 ABAQUS

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基于共旋列式的空间梁的稳定性分析

固体力学学报 2014年第1期35卷 49-56页

作者：王振孙秦西北工业大学航空学院西安710072

基于独立于单元的共旋列式(EICR),将一种几何线性的无剪切锁死的timoshenko梁单元扩展用于空间梁结构的几何非线性分析.考虑到三维分析中发生大转动时转动顺序的不可交换性,也即转动自由度不能作为向量采用加法规则更新,采用了四元变量... 详细信息

基于独立于单元的共旋列式(EICR),将一种几何线性的无剪切锁死的timoshenko梁单元扩展用于空间梁结构的几何非线性分析.考虑到三维分析中发生大转动时转动顺序的不可交换性,也即转动自由度不能作为向量采用加法规则更新,采用了四元变量来存储和更新转动自由度,使得共旋列式适用于位移任意大和转动任意大但应变很小的几何非线性分析.同时改进了Riks弧长法使之适用于带有大转动的三维几何非线性分析.给出了几个数值算例,结果表明论文方法具有较高的计算精度和效率.

关键词：几何非线性共旋列式大转动 Riks弧长法 timoshenko梁单元

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梁撞击固定支座问题的理论与数值研究

工业建筑 2010年第S1期40卷 282-287页

作者：陈力方秦柳锦春宋春明解放军理工大学工程兵工程学院南京210007

研究了梁以一定初始速度(冲量)撞击固定支座的动力响应问题。分别采用Euler梁单元理论和timoshenko梁单元理论建立了弹性梁撞击固定支座的动力方程,得出了梁动剪力、动弯矩和跨中挠度的解析表达式并进行了对比分析。采用考虑应变速率的... 详细信息

研究了梁以一定初始速度(冲量)撞击固定支座的动力响应问题。分别采用Euler梁单元理论和timoshenko梁单元理论建立了弹性梁撞击固定支座的动力方程,得出了梁动剪力、动弯矩和跨中挠度的解析表达式并进行了对比分析。采用考虑应变速率的二维timoshenko梁单元有限元分析程序对梁撞击固定支座问题进行了非线性动力分析,通过与弹性情况下的计算结果进行对比,分析了梁延性比和高跨比对动剪力、动弯矩以及跨中挠度的影响。分析结果表明:由于Euler梁单元理论没有考虑剪切变形和转动惯量的影响,不能得出梁端部最大动剪力的收敛解且跨中最大动弯矩相对于timoshenko梁单元理论产生了很大误差。相对于线弹性材料,材料非线性对梁撞击支座的动力响应的影响也较显著,并且这种影响随着梁延性比和高跨比的不同而变化。

关键词：撞击 Euler梁单元 timoshenko梁单元延性比高跨比