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关于对称子结构出口刚度阵的计算

一、gi 言 大家知道,在结构分析中,采用子结构法是强有力的。子结构分析法的要点在于将子结构的独立位移向量划分为内部位移向量与出口创移向量,分别记之为柏,)与O。).其中下标d代表内部而下标0代表出口。相应地,子结构的总刚度阵也划分为式中,tRtt)是内部阵,FR。。)是出口阵而〔R,。)则是内部与出口的交互阵。相应地作用在子结构上的外荷载向量也应当划分为内部外力与出口外力两部分,分别记为 {P,}与{凡}(2) 在采用子结构法分析时,上一级的调用者是把被调用的子结构看成为“超级单元”来理解的。调用者只关心被调用者在出口点上表现出来的综台性能。 正是由于〔Rt。)交互阵的存在,沟通了内部位移与出口位移,使得内部位移以及内部刚度阵的影响将在出口部分上反映出来。上级调用者得到被调用子结构的凝聚后的出口刚度阵(R&)以及出口外力阵{尸S}.凝聚的公式为它可由最小势能原理导出式中[R,t)可以按少赔少度或一维变带宽的形式保存一个稀疏阵而...  (本文共8页) 阅读全文>>

《应用数学和力学》1982年05期
应用数学和力学

多重子结构装配的苦干问题

多重子结构的装配策略是多重子结构分析程序中的一个实际问题,但本文所论述的仅局限于JlGF。EX系统中多重子结构装配策略的某些理论基础,而不涉及到JIGFEX程序的实际使用问题.对于程序使用者,掌握“JIGF.EX使用说明”就可以了.一、概 述 在一个实际结构的多重子结构分析中,可以定义一系列子结构模式,子结构模式具有确定的结构几何形状、结构拓扑以及出口条件(出口节点集及表示它们位移特征的各出口节点的复合位移规格数等),而结构刚性则可按任意比例,甚至一任意的负比例变化¨吨’.这些子结构模式之间具有某种确定了的调用与被调用关系.一个子结构模式SU被另~较之级别为高的子结构模式SB调用,即实现为后者中的一个超级单元,并以其出口节点与子结构模式SB中的结构其余部分相拼接.一般地,一个子结构模式可以看作由若干基本单元(通常意义下的有限元)和若干超级单元所组成. 在一个子结构模式SBffj结构描述中,用以表示基本单元、以及为施加节点位移约束...  (本文共8页) 阅读全文>>

《重庆建筑工程学院学报》1983年03期
重庆建筑工程学院学报

复杂子结构的位移法分析

子结构分析是小机子解算大题目的有效方法之一。阶数较一般矩阵位移法方程 K rU:=尸r子结构位移法分析的关键,是解算(1)已经大大降低了的方程 K;:U:2=p,:(2)式中:U,:—子结构边界节点的位移列阵; Rr:—作用在子结构边界节点上的外载荷列阵,其中考虑了子结构内部节点上外载 荷列阵p。。的影响; Kr:—考虑了子结构内部节点位移影响后的整个结构的子结构边界节点位移的刚度矩阵。很显然,随着结构的子结构数目增多,子结构边界节点位移列阵UrZ的阶数增高,方程(2)的计算工作量急剧增大。一般的说,在分析大型的复杂的结构时,其子结构的数量是很多的。当子结构数目大到所要求的用机容量超过所用计算机的容量时,就由工作量大的问题变成了不能计算的问题。 在超出算机容量不较大的情况下可采用调整结构分割的方法来减少子结构数目。即增多每个子结构所含单元的个数来减少子结构数,以解决不能计算的问题。但这个方法的能力很有限,且未能解决工作量很大的问...  (本文共10页) 阅读全文>>

《工程力学》2013年05期
工程力学

考虑子结构间相互作用的结构地震反应并行计算方法研究

进行精确的地震反应仿真分析是研究工程抗震的重要手段。大型复杂结构的地震反应分析的计算量巨大。作者曾采用通用有限元软件ABAQUS对一栋两榀两跨,建筑面积约300m2的三层钢结构商住楼在地震中的大变形进行了精细模拟[1]。该模型包括75082个单元和79684个节点,变量数为456750。采用该有限元模型和隐式积分方法模拟该结构在20s(步长0.01s)大震下的响应需45h(采用HP工作站:2XAMD Opteron 2.6GHz,2GB内存)。因此,研究高效的并行算法,提高运算效率对精确模拟结构的地震响应有重要意义。另一方面,复杂结构系统可能包括多个具备不同力学特征的子结构,对不同的子结构宜采用不同的有限元软件进行模拟。在考虑土与结构相互作用的分析中,土体和上部结构的力学特征完全不同,岩土工程和结构工程专家分别熟悉不同的软件,如果利用子结构技术将复杂结构系统划分为多个子结构,允许针对不同子结构使用不同的有限元软件进行并行计算将非...  (本文共7页) 阅读全文>>

《机械设计与研究》1986年03期
机械设计与研究

论动态子结构方法

一个复杂结构的细致有限元分析,网格必须分划得充分稠密,这样便产生自由度很多且彼此联立的方程组,以致在电子计算机上也难以或不宜于一次求解。于是,在结构的有限元离散化模型(以后简称系统)的基础上,把系统看成子结构(部件)的组合体,逐个分析规模小得多的子结构,然后把得自子结构的主要模态资料,借助子结构交界面上的位移协调(或再辅以对接力平衡)条件,把它们装配成综合系统优势模态价的李兹基的设想,获得了蓬勃发展,各种动态子结构法都是以这种设想为基础的。 本文将分别论证三种最有成效的动态子结构法:约束子结构法、自由子结构法和模态综合(简称模综)超单元法。并且将简略地阐述它们与另一些方法的联系。 约束子结构法 在约束子结构法中,对系统采用的修改措施是,固定系统中的某些位移,使它被隔离成若干个子结构。这些子结构虽然在空间上仍然连接在一起,但它们已被隔离,从力学上看已是彼此独立无关的了。这种做法是先减少自由度,而后恢复失去的自由度[11。气-、龟-...  (本文共13页) 阅读全文>>

西安建筑科技大学
西安建筑科技大学

地震作用下子结构拟动力试验方法研究

子结构拟动力试验方法是研究结构抗震性能的一种先进试验手段。该方法将大型复杂结构分为两部分,对于在地震荷载作用下容易破坏的具有复杂非线性特征的结构部分进行试验,称作试验子结构;而其余处于线弹性状态的结构部分由计算机模拟,称为计算子结构。通过求解整体结构的动力方程,完成整个拟动力试验过程,这样既解决了非线性恢复力特性难以确定的问题,又减小了试验规模,降低了对试验设备的要求。本文研究了子结构拟动力试验中计算结构动力反应的三种数值积分方法:中央差分法、隐式α-方法和显隐组合的预测-校正Newmark(PC-Newmark)法。并在MTS公司Flex TextⅡm试验系统平台基础上,采用Visual C++编程语言,编写了基于隐式α-方法的子结构拟动力试验的计算模块,进行了子结构拟动力试验。通过与整体模型的拟动力试验结果的对比分析,结果表明:隐式α-方法无条件稳定、迭代精度高、误差小,对积分步长的限制较小,是子结构拟动力试验应该优先选用的...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>