首页 期刊 计算力学学报 基于非线性梁理论的有限质点法 【正文】

基于非线性梁理论的有限质点法

作者:黄正; 刘石; 杨毅; 高庆水; 张楚; 田丰 广东电网有限责任公司电力科学研究院; 广州510080; 广东电科院能源技术有限责任公司; 广州510080
有限质点法   向量力学   非线性梁理论   空间梁系结构   几何非线性  

摘要:有限质点法是以向量式力学为基础,用有限数量的质点来模拟结构的变形行为,质点的运动由牛顿运动定律来计算。在有限质点法中,质点通过构件相连,构件约束着质点的运动,并且其内力由质点的运动变量来描述。基于向量式力学的基本思想和非线性梁理论,提出了一种新的有限质点法,该方法在共旋单元坐标系中描述梁的非线性变形。以空间梁系结构为例,推导了计算构件内力的非线性公式,并考虑了弯扭耦合变形。通过两个连续欧拉角的变换公式得到共旋坐标系的旋转矩阵。与传统的有限质点法相比,本文提出的方法避免了刚体虚转动分析。通过四个结构的数值求解,验证了本文方法在计算结构大变形响应时具有较高的精度。

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