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相似文献
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1.
非线性有限元方程组的弧长延拓算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究工程结构因构件屈曲和材料软化导致的稳定性问题,就需要追踪结构的平衡路径。当采用非线性有限元进行分析时,传统的牛顿迭代法会在极值点和分叉点处失效,而弧长延拓方法能很好地解决这一数值计算难题。针对结构稳定性非线性有限元分析程序的编制,给出弧长延拓算法牛顿迭代的标准格式和两种实用的迭代格式,并讨论它们之间的关系。通过一个边坡稳定性的有限元分析,验证了实用迭代格式的有效性。  相似文献   

2.
针对非线性有限元与渐近屈曲理论相结合而确定几何非线性路径分支点的情况,提出了一种线性化求解方法。通过理论推导,研究了该方法对分支点求解精度的影响,论证了其应用可行性,并给出了减少误差的方法。  相似文献   

3.
加筋真空容器稳定性分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
研究塑料加筋容器在真空状态下的稳定性·基于线性和非线性分支屈曲模型,用有限元法分析了这种组合壳体的临界载荷·分别计算了圆柱壳和椭圆封头的屈曲,并将总体屈曲载荷作为结构承载能力的理论值·利用平衡路径上两点间的割线,求解非线性路径的分支点·为了检查壳体稳定性的缺陷敏感度以及理论结果与真实的承载能力间的差别,做了两种壁厚容器的真空试验·理论与实验比较表明加筋真空容器稳定性对几何缺陷敏感·根据实验结果,建议了一个对于临界载荷理论值的修正系数·  相似文献   

4.
进行了大型屋顶网壳结构的非线性屈曲分析,提出了支撑钢牛腿失效后网壳结构稳定性的实时评估策略。在有限元分析中,对于结构中的主桁架梁采用梁单元,对其他构件采用空间杆单元来模拟,并采用柱面弧长法来跟踪结构的屈曲平衡路径。结构分析中仅考虑结构的自重和风荷载。计算风荷载时,结构上的风压力系数采用缩尺模型的风洞试验结果。非线性分析结果表明,该网壳结构具有较高的稳定性。  相似文献   

5.
基于轴线可伸长杆的几何非线性理论,建立了两端为转动方向弹性约束杆的热屈曲控制方程.该问题是包含杆轴线弧长在内的多未知函数的强非线性两点边值问题,无法求其解析解.本文采用打靶法得到了该问题的数值解,给出了具有不同长细比?不同弹性支承系数杆的热过屈曲平衡路径和平衡构形.  相似文献   

6.
以单层施威德勒球面网壳为研究对象,通过使用ANSYS有限元程序,利用弧长法进行结构几何非线性计算跟踪后屈曲平衡路径,求出网壳的失稳模态和极限稳定承载力,研究不对称加载对单层网壳极限稳定承载力的影响规律。研究表明:弧长法是网壳结构整体非线性分析的有效方法,能有效地追踪网壳失稳全过程,确定极限稳定承载力;在非对称荷载所占比例较大时,非对称加载比对称加载易引起失稳,设计中非对称荷载起主要控制作用。  相似文献   

7.
工程结构整体屈曲的临界荷载分析   总被引:9,自引:0,他引:9  
很多工程结构的承载力取决于整体屈曲分析所确定的稳定承载能力.一般认为特征值屈曲计算值是非线性屈曲计算值的上限,而且按照第一阶屈曲模态施加初始缺陷必将减小临界荷载,通过数值计算表明实际工程中会出现相反的结果,并根据屈曲理论研究了上述现象的机理.比较了不同的屈曲类型屈曲后平衡路径的发展特征及其缺陷影响,采用若干典型结构作为算例对特征值屈曲分析进行探讨,发现其适用范围为直柱、框架及平板结构,并以实际结构为例进行了验证.通过分析得知:不同类型的屈曲形式有着不同的缺陷敏感性;屈曲后平衡路径的发展特征决定了特征值屈曲分析的偏差情况;对极值点屈曲的结构进行临界荷载分析,需要施加正负缺陷进行比较以得到最低临界荷载值.  相似文献   

8.
基于轴线可伸长细杆的几何非线性理论,建立了一端固定夹紧另一端固定简支的均匀加热直杆热弹性过屈曲行为的精确数学模型.这是一个包含杆轴线弧长在内的多未知函数的强非线性一阶常微分方程两点边值问题.采用打靶法和解析延拓法直接数值求解上述非线性边值问题,获得了杆的热过屈曲状态解,给出了具有不同长细比杆的热过屈曲平衡路径.  相似文献   

9.
顺层边坡岩体初始后屈曲性态及其缺陷敏感性   总被引:2,自引:1,他引:2  
应用Koiter的初始后屈曲理论,视作用于顺层边坡岩体结构上的法向分力为初始缺陷,以探讨非完善系统的不稳定性。给出了边坡岩体分叉点附近的邻域,建立了一般情形下边坡岩体分叉点的平衡构形判据,以及后屈曲平衡路径和后屈曲平衡构形的稳点性准则。证实了结构初始缺陷对屈曲的影响与突变理论在揭示结构,临界平衡性态时的一致性。提供了一定条件下确定非完善结构位移场的一种方法。  相似文献   

10.
为了避免拱在热环境下的失稳, 本文以热环境下固接圆弧拱为研究对象,分析了其在拱顶径向集中力下的面内非线性屈曲行为,基于能量变分原理,建立了非线性平衡微分方程,跟踪了屈曲平衡路径,得到了拱的极值点屈曲和分岔屈曲荷载的理论解析解。并采用有限元数值结果验证了理论解的准确性,揭示了在热环境和集中力作用下拱的非线性极值点屈曲与分岔屈曲行为的区别与联系。研究结果表明:集中力作用下温度显著影响圆弧拱的非线性屈曲行为,极值点屈曲和分岔屈曲荷载随着温度的升高而增大;拱的上下极值点荷载随修正长细比的增大而增大;分岔屈曲最大温差随着修正长细比的增大而急速减小。  相似文献   

11.
求解结构后屈曲路径的加速弧长法   总被引:2,自引:2,他引:2  
采用改进后的增量/迭代型弧长法,即称加速弧长法,在求解结构后屈曲路径时,显示出收敛快、效率高的优点,并且实现了从前屈曲状态到后屈曲路径的自然过渡。  相似文献   

12.
基于性能抗震设计理论将成为未来建筑抗震设计的主流,推覆分析和非线性时程分析是基于性能抗震设计的主要手段.该文在前人的理论基础上,为了提高分析的精度,搜索结构的软化段,采用了Newton-Raphson方法和弧长法联合应用的非线性方程组的求解技术,对高层结构推覆分析进行了较为深入的探讨.  相似文献   

13.
本文从适用于几何非线性分析的增量形式的虚功方程出发,建立了有限元计算公式。为保证层合板各层间的变形协调性,采用了离散罚函数方法。运用弧长法在稳定性计算中跟踪平衡过程曲线。进行了后屈曲分析。用有限元程序,计算了几个算例,得到较好的结果。  相似文献   

14.
高填路基稳定问题的非线性有限元分析   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
在非线性有限元的基础上 ,提出了一个可以计算出临界状态的荷载值的方法—弧长法 ,解决高填路堤的稳定问题 .讨论了弧长控制法在土工建筑工程中的具体实施方法 ,并应用于工程稳定性分析 .对一座永安 -漳平公路永安段高路堤的安全系数进行计算 ,说明了此法的可靠性及适用性 .  相似文献   

15.
Arc-length technique for nonlinear finite element analysis   总被引:4,自引:0,他引:4  
Nonlinear solution of reinforced concrete structures, particularly complete load-deflection response, requires tracing of the equilibrium path and proper treatment of the limit and bifurcation points. In this regard, ordinary solution techniques lead to instability near the limit points and also have problems in case of snap-through and snap-back. Thus they fail to predict the complete load-displacement response. The arc-length method serves the purpose well in principle, received wide acceptance in finite element analysis, and has been used extensively. However modifications to the basic idea are vital to meet the particular needs of the analysis. This paper reviews some of the recent developments of the method in the last two decades, with particular emphasis on nonlinear finite element analysis of reinforced concrete structures.  相似文献   

16.
在有限元线性屈曲分析基础上,采用有限元非线性分析理论对施威德勒型球面网壳结构的整体稳定进行了全过程分析.应用弧长法求解非线性方程,得到了该球面空间网壳结构整体稳定的全过程荷载-位移曲线,为此类网壳的设计和分析提供了有价值的参考.  相似文献   

17.
将自适应有限元与弧长法迭代算法相结合,用于软化材料的弹塑性有限元计算.讨论了程序中软化材料的弹塑性计算、本构积分、弧长法迭代、自适应有限元,得到了自适应有限元与弧长法结合计算软化问题的流程图.算例分析结果验证了本文分析方法的有效性,表明自适应有限元在模拟局部化问题中具有优势.  相似文献   

18.
该文采用非线性有限元理论,对球形圆顶屋盖考虑初始几何缺陷的结构进行了稳定分析,着重从集中荷载、全跨均布荷载、半跨均布荷载3种工况进行特征值屈曲分析,预测结构的理论屈曲强度,再以弧长法对结构变形进行全过程跟踪,求得极限临界荷载.得出不同的荷载分布对稳定性的影响程度,从而为同类结构的设计和施工提供一定的参考.  相似文献   

19.
样条插值在运动模拟中的应用   总被引:2,自引:0,他引:2  
研究样条插值在物体运动模拟时的路径设计与运动控制中的应用,建立一个适合于物体运动模拟的数学模型;提出适合于运动模拟的样条插值方法,对四元数插值作了改进,以增加形状控制的灵活性;简化了弧长参数化方法,以减少运动控制的计算量;在实际模拟中取得了良好的效果.  相似文献   

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