本文以低維度單元模型的節(jié)點(diǎn)形式為主線,以有限質(zhì)點(diǎn)法為數(shù)值分析方法,分別從理想狀態(tài)下的基本連接約束及符合工程實(shí)際的含間隙節(jié)點(diǎn)連接約束兩方面,對(duì)工程中存在的節(jié)點(diǎn)形式進(jìn)行建模、理論推導(dǎo)和數(shù)值計(jì)算,以彌補(bǔ)有限質(zhì)點(diǎn)法研究中未系統(tǒng)性進(jìn)行節(jié)點(diǎn)層面研究的缺憾。最后提出了針對(duì)類(lèi)似于Bennett等存在節(jié)點(diǎn)面接觸鎖止問(wèn)題的結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)面精細(xì)化的思想。本文首先針對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)模型中存在各種約束條件,如節(jié)點(diǎn)自由度約束(固定節(jié)點(diǎn)、鉸接節(jié)點(diǎn)等)、節(jié)點(diǎn)彈性支承(位移彈性約束及轉(zhuǎn)動(dòng)彈性約束)、節(jié)點(diǎn)彈性連接(半剛性連接等)、節(jié)點(diǎn)自由度耦合(剪鉸節(jié)點(diǎn)等)等,以有限質(zhì)點(diǎn)法為分析方法,推導(dǎo)了處理各種約束所需要的計(jì)算理論及公式。為解決需要考慮副元素間隙的結(jié)構(gòu)分析問(wèn)題,針對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)中存在的運(yùn)動(dòng)副(包括平面轉(zhuǎn)動(dòng)副、平面移動(dòng)副、空間轉(zhuǎn)動(dòng)副、空間球副、空間移動(dòng)副)進(jìn)行分類(lèi)討論。針對(duì)含間隙機(jī)構(gòu)建模時(shí)需要考慮的兩個(gè)主要問(wèn)題—間隙節(jié)點(diǎn)數(shù)學(xué)模型的建立及由鉸間隙產(chǎn)生的接觸碰撞行為的處理,以有限質(zhì)點(diǎn)法為分析手段,重點(diǎn)研究間隙節(jié)點(diǎn)數(shù)學(xué)模型的建立,碰撞接觸時(shí)刻的偵測(cè),運(yùn)動(dòng)模式的判定,潛在接觸點(diǎn)的相對(duì)速度的求解及碰撞力模型的選取等。本文針對(duì)類(lèi)似Bennett存...

【文章頁(yè)數(shù)】：114 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２空間梁系結(jié)構(gòu)的質(zhì)點(diǎn)力??

／??ｚ??圖２．３節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系與域坐標(biāo)系??在節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系下對(duì)質(zhì)點(diǎn)自由度進(jìn)行約束。在整體坐標(biāo)系下處理未受約束質(zhì)點(diǎn)；在局部??坐標(biāo)系下處理受約束質(zhì)點(diǎn)，并進(jìn)行整體坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)換。在力的整合時(shí)候，對(duì)于與受約束??１６??

圖２．３節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系與域坐標(biāo)系??

Ｍｘ??ＦｘＸ％??圖２．２空間梁系結(jié)構(gòu)的質(zhì)點(diǎn)力??為求解質(zhì)點(diǎn)內(nèi)力，需要得到與質(zhì)點(diǎn)相連的所有單元的內(nèi)力，而單元的內(nèi)力僅與單元的??純變形有關(guān)。空間梁?jiǎn)卧募冏冃伟▎卧妮S向伸縮、彎曲和扭轉(zhuǎn)。為求解單元內(nèi)力，??須將單元的剛體位移和剛體轉(zhuǎn)動(dòng)從單元的相對(duì)位移中去除，求得單元的純變形....

圖２．４節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系選取??

Ｍｘ??ＦｘＸ％??圖２．２空間梁系結(jié)構(gòu)的質(zhì)點(diǎn)力??為求解質(zhì)點(diǎn)內(nèi)力，需要得到與質(zhì)點(diǎn)相連的所有單元的內(nèi)力，而單元的內(nèi)力僅與單元的??純變形有關(guān)。空間梁?jiǎn)卧募冏冃伟▎卧妮S向伸縮、彎曲和扭轉(zhuǎn)。為求解單元內(nèi)力，??須將單元的剛體位移和剛體轉(zhuǎn)動(dòng)從單元的相對(duì)位移中去除，求得單元的純變形....

圖２．５彈性連接節(jié)點(diǎn)??

在結(jié)構(gòu)分析時(shí)，構(gòu)件連接多設(shè)為鉸接或者剛接，并未考慮節(jié)點(diǎn)處的彈性連接問(wèn)題如半??剛性連接等。本節(jié)就節(jié)點(diǎn)彈性連接部分進(jìn)行理論分析，并推導(dǎo)相關(guān)公式。??以圖２．５中的節(jié)點(diǎn)為例進(jìn)行說(shuō)明。ａ節(jié)點(diǎn)部位存在ＸＹＺ三方向線位移彈性約束、轉(zhuǎn)??動(dòng)約束。??Ｙ??１?ａ?Ｉ?Ｊ??１??？?？?？?....

本文編號(hào)：4049450