無旋轉(zhuǎn)（rotation-free,RF）單元法代表了一種非常規(guī)的有限元方法,其中旋轉(zhuǎn)不作為顯式表現(xiàn)的自由度,單元的插值域是重疊的。其明顯的優(yōu)點(diǎn)是可以避免有限元中旋轉(zhuǎn)帶來的不收斂問題。本文采用理論推導(dǎo)和有限元仿真方法,在線性和非線性分析時(shí),以端部受集中載荷的平面懸臂梁為例,對(duì)RF平面梁?jiǎn)卧M(jìn)行研究。理論推導(dǎo)部分,首先推導(dǎo)RF平面梁?jiǎn)卧木�性表達(dá)式,然后給出數(shù)值算例;利用共旋坐標(biāo)方法和小應(yīng)變假設(shè),將線性單元擴(kuò)展到幾何非線性分析,得到梁?jiǎn)卧姆蔷�性表達(dá)式,同時(shí)根據(jù)收斂準(zhǔn)則,理論證明RF平面梁?jiǎn)卧耐陚湫院蛥f(xié)調(diào)性,并給出數(shù)值算例。有限元仿真部分,采用傳統(tǒng)的兩節(jié)點(diǎn)梁?jiǎn)卧治龆瞬渴芗休d荷的平面懸臂梁,得到兩節(jié)點(diǎn)梁?jiǎn)卧挠?jì)算結(jié)果,并將理論計(jì)算與有限元仿真的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。最后將該單元應(yīng)用到電纜變形分析上,采用RF平面梁?jiǎn)卧?jì)算某條電纜線路。研究結(jié)果表明:（1）RF平面梁?jiǎn)卧膭偠染仃嚳梢越茷橐粋�(gè)常數(shù)矩陣,其在幾何非線性分析中不需要更新。（2）與傳統(tǒng)的兩節(jié)點(diǎn)梁?jiǎn)卧獙?duì)比發(fā)現(xiàn),RF平面梁?jiǎn)卧梢员苊庖蛐D(zhuǎn)帶來的收斂性問題,同時(shí)也可以得到一致的結(jié)果。 

【文章來源】：華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電纜隧道

圖 3-7（a）懸臂梁受到一點(diǎn)力矩載荷（b）懸臂梁受到等效的力偶當(dāng)梁受到集中力作用時(shí)，一般可以取該力的作用點(diǎn)為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在最后的中，在該節(jié)點(diǎn)處附加上相應(yīng)的集中力即可。當(dāng)梁受到分布荷載時(shí)，需要將分布力等效到單元的節(jié)點(diǎn)上，即轉(zhuǎn)化為等效。

劃分為3個(gè)單元時(shí)的結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于Rotation Free的擬協(xié)調(diào)三角形板殼單元的研究[D]. 周清泉.大連理工大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3076483