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动态有限元模型建立的逆方法

专讯前 结构系统的动态有限元模型用总质量矩阵和总刚度矩阵来表一示。通常的有银元模型的建立是基于已知有限元的力学性能和几何特性的所谓直接建模方法‘通过对这种有限元模型的分析,可给出结构系统的动态特性(特征对)。 由于现代结构系统的复杂性,用直接建模方法给出精确的有限元模型是非常困难的。有限元模型可以看作是能量等效的数学模型。某些复杂的因素,例如力学性能、几何特性、相邻元素的连接条件等,在能量等效处理过程中不可能精确偌计。 建立动态有限元模型的逆方法属于系统识别范畴,它建立在实测特征对的基础上。在这一领域,一些学者已经做了很多工作,例如Berman,A.〔‘“、chen,J.c.比,等人。他们提出的方法都是识别结构系统的总质量矩阵和总刚度矩阵,但是没有利用这些矩阵所具有的约束条件。这些约束条件描述了结构特性。特另lJ是由于用不完全特征对确定总质最矩阵和总刚度矩阵,其唯一性也是不充分的。鉴于以上所迷’,’识另ll,总矩阵的置信度不高。...  (本文共8页) 阅读全文>>

《工程兵工程学院学报》1987年02期
工程兵工程学院学报

用动态有限元法解一维气体动力学方程组

动态有限元(MFE:Moving Finite ElementS)法是一种解波动问题的有效方法,它的特点是将结点视作动点,在计算中使它们自动地向大梯度的地方集中,从而提高了计算的精确程度,特别是在求解带有强间断面的波动问题中,_显出了其特有的优点,激波面的厚度可以处理得十分薄。美国学者K .Miller,J.Gelinas等人近年来发表了不少的文章,介绍了他们在一维和二维波动间题中进行探索性研究的结果,并且提供了解Burger型方程和方程组的计算实例。本文除了介绍MFE的基本方法外,还给出了对一维气流中稀疏波和激波进行计算的实例。 一维气流的气体动力学方程组经无量纲化之后为: Ov .av Ou八 一二,-一~1-U一不一Vee气干一一U; dt口X OX au.__au .v ap_n 岑生+u~斗竺~+一喜二=0: at一ax‘k ax~’ OpL.二Jp」:___du_n 共军十uee共二+kp.东井一0。 ot’一ax“...  (本文共5页) 阅读全文>>

《吉林工业大学学报》1988年04期
吉林工业大学学报

拖拉机机架强度与局部应力的静、动态有限元计算

哈尔滨松江拖拉机厂生产的集材-80型拖拉机是林区绞集树木、拖运木材、清理道路等使用的多功能林用拖拉机。由于林区道路坡度大、崎岖不平,使后机架受载随时变化,作业条件比较恶劣。超载现象时有发生,特别是经常穿越凸凹坑包,需要考虑动力瞬态响应,才能保证各零部件安全可靠。 后机架是一个封闭的焊接框架结构(见图门。纵梁和后横梁是25b型槽钢,前围为18mm原钢杨 四周有11块加强板,中间有一箱型横梁,后部还有两个后腿。机架上装有绞盘机、油缸、支架及搭载板等(见图4)。对于这样一个复杂结构的强度刚度计算,必须采用有限元法在电子计算讥上进行,动态计算更是如此。1 静态计算有限元模型 有限元计算模型建立的原则是尽可能从几何特性和力学特性上逼真于实际结构。这两方面越逼真,计算精度就越高。尤其是力学特性的逼真对计算结果常常起着决定性作用。1.1 三种组台橱型,HM/‘ 考虑到机架受载后,各部分的变形’.HNL二二二二z二宜zz二二V- L包括拉、压、...  (本文共6页) 阅读全文>>

《重型机械》1988年08期
重型机械

在随机载荷下构件的动态有限元分析及疲劳强度计算

一、一概_述--一 机械设备应力求达到性能好,可靠性强,而且能经济地完成各种作业。为此我们对中1200圆锥破碎勿.进行了大量的研究工作,其中包括载荷谱的分析研究,动锥的动、静态有限元计算的分析耐于究。这对今后机械设备的设计和改进将起到重要的作用。一‘5一画锥破碎机的动锥受随机载荷的作用,通过随机载荷的测试、分析,可以了解载荷的幅值分布及频率结构。这有助于阐明机械构件的损坏原因及防止措施。主轴是圆锥破碎机的一个重要构件,过去曾有过断轴事故,因此对主轴的有限元动强度研究是很有意义的。 破碎机在工作中,主轴各部位受力倩祝很难通过测试手段得到,但是通过测试载荷,并模拟动力环境对动锥进行动强度计算,可以真实地反映出设备在正常工作时各部位受力的大小及变化规律。 2.破碎力的计算 通过仪器可测出破碎机工作时油压缸内的压力p,这是一个随时间变化的随机变量。破碎力是根据图2所示的模型计算而得,其计算公式如下冶 f_兀D 2 1 1. P=l(p一...  (本文共9页) 阅读全文>>

《南京航空航天大学学报》1989年02期
南京航空航天大学学报

旋转圆盘振动的动态有限元法

一、轴对称旋转圆盘的自由振动 有限元法是用于结构振动分析的经典方法,它改善精度的通常措施是增加节点自由度和插值点的数目或采用模态综合技术〔’〕.而动态有限元法是常规有限元法的一种改型,其精度的提高在于其形函数中包含了动态效应,即与振动频率有关的部分. 对于不旋转圆板,作者已推出其动态有限单元仁2’.而旋转圆盘的振动分析属于最困难的问题之一,原因是盘和叶片的几何形状复杂,并存在离心力.如图1所示的环板单元,内外半径分别为a,b,由于环形单元的轴对称,可知单元内点的位移沿周向按三角级数变化,._.比.轮盘针片1「’}班=e‘“‘习[评,(r,。)eos 08](1)图1环板单元其中。为振动频率,矛为时间,”为节径数目.则旋转环板的振动微分方程为:‘、2、2二,一令夕。刃。+Ph少评。 口担二O(2)解一r2 +‘、!,产口r一rj一dd一. 刃了‘、、 一d一dr其中G=Eh,八z(i一,2),俨评。=少评。drZ 1十— Td评。...  (本文共13页) 阅读全文>>

《铁道学报》1989年S1期
铁道学报

具有不变轴向力的梁式结构动力分析的动态有限元法

一、引言 在铁路桥梁工程中,常遇到承受很大轴向力杆件的横向振劝问题,例如彬架桥梁中杆件振动等等。桥梁结构的动力分析,特别是动态应力计算。在桥梁工程中占有十分重要地位。它不娜旨为新结构的设计提供科学数据,而且还可判断原结构设计是否合理。桥梁结构是一空间框梁结构,用一般有限元法计算框架结构动态特性时,要得满足工程要求的高阶固有特性,单元必须划分足够小,造成系统的自由度数局很大;此外,用一般有限元法计算结构动态应力时,效果很不理想。因此,如何用有限元法来提高计算结构动态应力的精度,至今还是一个有待迸一步研究‘的问题。本文把文献〔1〕口2〕〔3〕研提出的框架结构动态有限元法的概念积做法推广到具有轴向力的框架结构,导出具有轴向力梁单元动态形函数矩阵,提出适合于铁路桥梁结构功力分析的动态有限元法。二、结构有限单元的动态形函数矩阵及固有特性的计算受不随时间而变,且不考虑跟踪力效应的均匀轴向力作用的梁单元运动微分方程为〔“’。,O4u,d“”O...  (本文共7页) 阅读全文>>