發(fā)布時(shí)間：2023-04-28 14:26

　　隨著工程技術(shù)的飛速發(fā)展,在橋梁、建筑和航空航天等設(shè)計(jì)過程中,因等截面梁難以滿足強(qiáng)度的需求,越來越多的變截面梁得到了廣泛的應(yīng)用。但是變截面梁的控制方程為變系數(shù)微分方程,對(duì)其模型求解一般采用近似解法,較難獲得高精度解。根據(jù)變截面梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),本文基于能量等效法,開展對(duì)變截面梁等效模型研究,給后續(xù)優(yōu)化工作帶來極大的便利。首先,本文論述了變截面梁的研究背景與意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及其在擺臂上的關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn),基于Timoshenko梁理論和Euler-Bernoulli梁理論確定了合適的方法和基本參數(shù),為推導(dǎo)和驗(yàn)證變截面梁等效多模態(tài)模型奠定了良好的基礎(chǔ)。其次,基于能量法中應(yīng)變能等價(jià)原理和Euler-Bernoulli梁理論基礎(chǔ),將不同截面的梁進(jìn)行模型化,分別推導(dǎo)出圓截面梁、矩形截面梁和梯形截面梁的單元?jiǎng)偠染仃嚰捌滟|(zhì)量矩陣。其推導(dǎo)過程主要是通過拉格朗日插值函數(shù)獲得截面參數(shù),再利用高斯積分求積法求解計(jì)算等效慣量矩,并將等效慣量矩代入等截面梁的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣中,即可得到變截面梁的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣。在SolidWorks軟件中建立相關(guān)的變截面梁三維模型,導(dǎo)入ABAQUS中,并對(duì)所推導(dǎo)的不同截面的...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
    1.3 本論文的研究內(nèi)容
        1.3.1 課題來源
        1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 梁單元的理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 梁的基本概述
    2.3 Euler-Bernoulli梁理論(只考慮變形的情況)
    2.4 Timoshenko梁理論(包含橫向剪切變形)
    2.5 本章小節(jié)
第三章 變截面梁剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的推導(dǎo)
    3.1 引言
    3.2 變截面梁剛度矩陣
        3.2.1 應(yīng)變能的基本概述
        3.2.2 圓形變截面梁推導(dǎo)
        3.2.3 矩形變截面梁推導(dǎo)
        3.2.4 梯形變截面梁推導(dǎo)
        3.2.5 整體坐標(biāo)系中的剛度矩陣
    3.3 ABAQUS建模及驗(yàn)證
        3.3.1 圓形變截面梁驗(yàn)證
        3.3.2 矩形變截面梁驗(yàn)證
        3.3.3 梯形變截面梁驗(yàn)證
    3.4 ADAMS建模及驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 等效剛體模型分析
    4.1 引言
    4.2 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的基本理論
        4.2.1 概述
        4.2.2 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的基本原理
        4.2.3 多模態(tài)分析
    4.3 模態(tài)分析
        4.3.1 MATLAB固有頻率計(jì)算
        4.3.2 等效剛度計(jì)算
        4.3.3 ADAMS仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間申請的發(fā)明專利
致謝



本文編號(hào)：3803969