基于流动坐标系的3维空间动力非线性有限元方法

摘要：

为了考虑3维空间中柔性结构大幅振动的几何非线性振动效应,建立了基于流动坐标系(CR列式)的Newmark-β非线性有限元动力时程计算方法.在动力时程计算的每一个时间步中,考虑结构的几何非线性,考虑初始应力和重力的时变效应,通过平衡迭代计算,得到有限元模型各个节点的位移、速度、加速度.开发了使用杆、梁单元的有限元计算程序,并提供了详细的计算方法与计算流程.设计了多个算例,计算得到了柔性结构在3维空间的非线性振动现象,依据非线性振动理论解释了现象的原理.通过算例与ANSYS的进行了对比,结果表明:算法与程序编制正确可靠,计算效率高,适用于柔性结构在3维空间中大幅度非线性振动的计算与研究.

关键词：有限元方法、3维空间、流动坐标系、几何非线性、动力时程

所属期刊栏目：37

分类号：TB115(工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金51708468;四川省教育厅项目15ZB0122;西南科技大学博士基金16ZX7117

在线出版日期：2018-12-24（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：14-23,37