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《实验室研究与探索》2016,(5):123-126
提出了基于有限元分析的输电铁塔应力计算方法,并开发了输电铁塔实时应力计算系统。采用桁梁混合模型对输电铁塔进行建模,对铁塔结构进行离散化,以节点位移阵列作为未知量,与整体刚度矩阵,载荷阵列组成矩阵方程,采用置1法消除整体刚度矩阵的奇异性,运用高斯消元法求解节点位移矩阵,根据弹性力学中应力与位移的关系,给出各节点应力,最终求出铁塔受力情况。通过自主开发的输电铁塔实时应力计算系统反演了铁塔的倒塔事故。分析结果表明,该系统具有较高的计算精度,可用于输电铁塔实时应力计算。 相似文献
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目的：本文旨在探讨不同尺度颗粒形貌特征对于砂土应力-应变以及能量耗散行为的影响。方法：1.通过同步X射线计算断层扫描实验,提取高精度的真实颗粒形貌,并通过三维点云表征;2.通过基于球谐分析的主成分分析方法,构建不同尺度下颗粒形貌的突变与衰减;3.通过离散单元法仿真,模拟不同形貌试件的三轴剪切过程,并进一步讨论不同尺度颗粒形貌对于颗粒材料应力-应变以及能量耗散行为的影响。结论：1.通过比较较松散和较密实的试件,发现对于较松散试件,颗粒形貌对颗粒材料的初始刚度、应力-应变、体积应变和摩擦能量耗散等响应的影响更为明显;2.对于不同尺度下的颗粒形貌,局部圆度较长径比对颗粒材料宏观响应的影响更大;3.颗粒材料的能量耗散行为由颗粒形貌和初始孔隙率共同决定。 相似文献
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张瑗 《辽宁科技学院学报》1999,(2)
用有限差分法模拟轧辊正火的冷却过程,得出温度场的一较大温度降低值,据此结果用有限单元法求出此时间内的场中各节点的位移;借以得出单元内的平均应力;且仅为热应力。然后进行热应力对轧辊断裂作用的分析讨论。 相似文献
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以板和地基组成的系统为研究对象,用四节点弯曲板单元来模拟和板,用空间八节点实体有限元和八节点单向,八节点双向及八节点三向映射无限元来模拟地基,根据最小势能原理推出系统平衡方程,通过静力凝聚及接触面的节点位移和板中面节点位移的几何关系,将地基反力用板中面节点位移和地基刚度来表示,从而把地基反力从系统中解耦出来,并编制了matlab实用程序来求解系统各节点位移。 相似文献
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为了改善空间框架结构的几何非线性分析,根据总势能驻值原理推导了一个三维梁单元,用增量切线刚度矩阵代替传统的增量割线刚度矩阵.新的切线刚度矩阵除了常用的线性刚度和几何刚度矩阵外,还包含2个变形刚度矩阵,这2个矩阵是由每个增量步中轴力和弯距的变化引起的,是单元变形的函数,包含轴向、横向和扭转变形的耦合项.考虑空间转动和弯距的特征,增加一个修正矩阵,使提出的单元通过刚体测试,达到良好的收敛性能.实例显示使用较少的单元模拟构件仍可有效、准确地得到空间框架的轴向扭转和弯扭屈曲的非线性性能. 相似文献
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1.理解矩阵位移法的基本思路。 2.理解单元分析的主要目标,掌握单元刚度矩阵的建立方法,熟悉单元刚度矩阵的物理意义,以及它的三个特性。能够根据杆端不同的约束写出相应的单元刚度矩阵。 相似文献
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物理竞赛中在解决简谐运动问题时,经常会涉及周期的求解。本文通过具体实例,介绍物理竞赛中简谐运动周期的四种求法。一、周期公式法由简谐运动的周期公式T=2πm/k可知,运用周期公式求周期的关键是求出回复力系数k。通常情况下,可以通过两种途径求出回复力数。一是通过对简谐运动物体进行受力分析求出回复力,然后根据物体简谐运动时回复力大小的特征F=kx,找到回复力F与位移x的关系求出回复力系数k;二是通过求简谐运动物体在位移为x时的势能,然后根据物体作简谐运动时势能Ep=kx2/2,找到Ep与x2的关系求出回复力数k。例1如图1所示,摆球质量为… 相似文献
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基于势能驻值原理和广义坐标法原理推导出考虑截面畸变效应的梁单元刚度矩阵.根据此梁单元刚度矩阵,编制了计算薄壁钢箱梁结构的有限元程序,且此程序可以考虑截面畸变效应和扭转效应.运用自编程序,分析横隔板间距对薄壁钢箱梁受力性能的影响.通过数值计算,得出布置横隔板对畸变正应力的影响最大,对弯曲正应力的影响很小.畸变荷载作用下,只有当横隔板布置间距小到一定数值时,薄壁箱梁的畸变正应力才会减小.最后,引入畸变翘曲影响系数γ,简化了薄壁箱形梁纵向正应力的计算方法.当横隔板布置间距L与薄壁箱梁横截面最大尺寸H的比值小于2时,畸变翘曲影响系数γ趋于1,表明薄壁箱形梁的畸变正应力趋于零,可以忽略畸变效应的影响. 相似文献
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考虑了短肢剪力墙翼板的剪力滞后效应,构造了新的截面位移模式和剪滞翘曲位移函数,基于能量变分原理和刚度法导出了短肢剪力墙考虑剪滞效应和剪切变形的结构分析平面单元刚度矩阵,从而得到简单易行的短肢剪力墙的力学性能分析方法,通过算例分析结果证实本方法是可行的。 相似文献
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传送带上的能量问题是十分常见的力学问题,凡是这类问题均可以从两个角度考虑：一是从能量层面分析,即观察电动机做的功转化成哪几部分能量,分别求出各部分能量值,便可得到电动机做功值;二是从做功层面分析,即研究带动传送带匀速运动的外力大小,通过功的定义（力和力方向上位移的乘积）来求. 相似文献
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在飞机强度分析中,通过对结构进行合理简化,采用线性计算得到主要传力部件的应力分布。而对于接头等连接结构通常简化为梁单元或刚性单元模拟连接及传载,此模拟方式只能得到接头传载,不能准确计算接头应力应变。基于ABAQUS软件建立起落架与机身连接接头的弹塑性有限元分析模型,运用接触算法进行非线性耦合分析,可以真实模拟接头连接刚度,得出接头部位应力分布情况,并与静力试验及全机计算结果对比,验证接触算法对于接头结构强度分析的准确性。 相似文献
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以悬臂柱为例对侧移及挠曲两种二阶效应从定义上加以区分;以框架柱为例分别推导出了反映侧移及挠曲影响的单元刚度矩阵,并从单元刚度矩阵上指出了它们的区别.利用所给的刚度矩阵可直接求出极限荷载,避免了结构分析中繁琐的迭代过程. 相似文献
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前言互易定理、最小势能原理、最小余能原理和卡氏定理等都是弹性力学、结构力学和材料力学的基本定理,教学中往往各自独立地叙述这些能量定理。国内外的材料力学教材大多数用改变加载次序的方法导出互易定理、卡氏定理和莫尔定理,学生听课后都不太注意这些定理的应用范围。清华大学张福范教授指出,弹性力学中有两个关于能量法的变分原理,它们的对象都是外力作用下的平衡体。一个原理是变分位移,相当于以位移为未知量来解题,从变分位移得出虚功原理,最小势能原理和卡氏第一定理。一个原理是变分应力,相当于以应力为未知量来解题,从变分应力得到虚余功原 相似文献
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为研究疲劳荷载对钢桁腹-混凝土组合外接式节点静力性能的影响,设计并制作了3个1∶3节点模型,分别进行了静载破坏试验和疲劳后静载破坏试验,获得了节点破坏模式、荷载-位移曲线及节点板荷载-应变曲线,研究了节点屈服荷载、极限荷载、节点刚度及延性系数等力学性能指标的变化.试验结果表明：节点板是组合节点受力关键构件,节点板破坏是外接式节点的典型破坏模式;疲劳荷载对节点屈服前的受力性能影响较小,但对节点屈服后的受力性能影响显著;与仅承受静载的试件相比,未疲劳破坏试件的极限承载力减小4%,延性系数减小28%,有疲劳破坏试件的极限承载力减小25%,延性系数减小52%;疲劳裂纹引起了节点板应力重分布,增大了无疲劳裂纹区域的应变,且应变增长率随着与疲劳裂纹距离的增加而减小. 相似文献
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分析指出一类八自由度矩形板元具有能量正交的形函数空间,且其单元刚度矩阵为对角块：Ke=krc＋Kh,其中Krc只和形函数空间的常应变模态有关,Kh由高阶模态决定． 相似文献
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关于二阶椭圆边值问题,本文对三角形上二次Lagrange元和Carey元的形函数空间进行了能量正交化.能量正交的形函数空间使单元刚度矩阵为对角块:Ke=Krc Kh,其中Krc只和形函数空间的常应变有关,Kh由高阶模态决定. 相似文献
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对于二阶椭圆边值问题,Wilson元具有能量正交形函数空间.文中指出在标准基函数下,单元的刚度矩阵为对角块:K=Krc+Kh,其中Krc只和形函数空间的协调部分有关,Kh由非协调部分决定.如果基函数换为和标准基等价的另一组通常的基函数,单元的刚度矩阵仍为对角块,此时Krc只和形函数空间的常应变有关,Kh由高阶模态决定.最后文章还列举了几个常见的具有能量正交形函数空间的矩形元例子. 相似文献
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文章通过SAP2000程序,建立了半刚性组合节点理论分析模型,采用转动弹簧单元来模拟实际中钢管柱与组合梁的半刚性连接。通过分析比较节点在低周反复荷载作用下的荷载(P)-位移(Δ)关系滞回曲得到,组合节点的承载力、刚度和耗能能力有所提高,耗能较好,但承载力相差不大,所以在正常的施工条件下,应优先选用方钢管。 相似文献