简介:在对空间桁架结构进行屈曲路径分析的过程中,结构在其极值点处刚度奇异,伴随其机构位移模态数增加.因此,在跟踪结构的屈曲平衡路径时,既要考虑结构在运动过程中构件的变形,又要考虑系统的机构位移.本文对结构屈曲平衡路径的特性进行了阐述,指出了屈曲平衡路径是结构的固有特性,只与外部荷载的作用形式相关.基于此,本文提出了一种求解结构屈曲路径的新方法,将对结构的屈曲路径分析过程分为两步:首先,利用非线性力法预测结构的下一步运动位移方向(运动位移方向是指屈曲平衡路径上某一点处的切线);随后,利用向量式有限元法对结构进行找平修正.通过对两个星形穹顶和一个动不定结构进行屈曲分析,验证了本文方法的准确性和有效性.
简介:拱坝是水利工程中的常见结构,因坝体材料的物理参数和作用于坝体的荷载均是随机变量,故坝体的应力和变形呈现出不确定性。因此,在拱坝设计和研究中,以概率统计理论为基础,对拱坝进行可靠度分析是科学、合理的。由于拱坝体量大,构造复杂,且基岩和筑坝材料具有非线性特性,使拱坝结构的可靠度分析十分困难。将可靠度计算的响应面法与拱坝应力分析的有限元法相结合,应用成熟的有限元分析软件,分析拱坝的可靠度。坝体应力与变形的计算采用三维非线性有限元法,可靠度计算采用二次响应面法。针对福建省永泰县大洋水电站拱坝的可靠度分析,得出了可靠指标的变化规律。与其他可靠度分析方法相比,该方法可以直接应用确定性的结构计算程序,使大型非线性结构的可靠度分析工作更加简便可行。
简介:摘要:蜂窝夹层结构复合材料的非线性传热设计直接关系到复合材料结构的温度分布,现行的商用软件需要引入高次幂温度偏导项,对于一般的工程计算需要较多的试验参数测试,其涉及的非线性计算部分的分析解不具备普遍性。本文采用数据编程处理方法,进行蜂窝结构复合材料非线性传热计算,通过多次提取 Nastran的线性解,利用直接迭代法循环进行温度求解,将非线性传热计算显性化、通用化。
简介:摘要: 在我国快速发展过程中,船舶行业发展十分迅速, 介绍了一套基于非线性设计波法的船体结构强度评估方案,并以某深水多功能水下工程船为例:基于谱分析方法确定设计波参数;采用 DNV 船级社推出的 Wasim 这一基于 Rankine 源方法的时域线性 / 非线性船体运动与载荷预报程序,计算并获得船体在非线性设计波下的运动、载荷时历响应;采用 Fortran 编写接口程序,将 Wasim 计算得到的水动力网格上的水动压力信息,通过空间映射及插值,传递到 Patran 有限元网格上;采用 MSC.Patran/Nasrtan 这一船舶与海洋工程专业常用的有限元软件,计算获得非线性设计波下船体结构应力时历响应,可与线性设计波方法下的计算结果进行了比较。该研究验证了在船舶结构设计中考虑波浪载荷非线性影响的重要性,可为船体结构基于非线性设计波法的强度评估提供参考。