一种考虑截面完整变形特征的空间三维梁有限元模型

摘要：

提出了一种基于截面插值的三维空间梁模型.首先引入截面插值函数——拉格朗日函数描述截面形状, 以位移向量为未知变量描述截面位移, 在此基础上依据插值理论构造梁单元位移场, 不同于传统梁单元通过假定的中性轴挠度和转角来确定梁截面各点位移, 该梁模型摒弃了中性轴假设与平截面假设, 通过截面插值函数得到梁截面面内、面外变形;然后通过有限元理论推导了梁单元刚度矩阵与质量矩阵, 并采用MATLAB编制了相应的有限元程序;最后通过几个典型算例展开分析, 并将该单元的计算结果与经典梁理论和商用有限元软件数值计算结果进行对比, 算例结果表明该单元有着更好的适用性和更高的精度.

关键词：结构振动、空间梁模型、截面插值、有限元模型、刚度矩阵、质量矩阵

所属期刊栏目：32

分类号：O327;V214.3;V214.1(振动理论)

在线出版日期：2019-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：241-251