索桿梁高精度動(dòng)力單元研究.pdf

1、本文對(duì)索桿梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)剛度矩陣和動(dòng)力單元矩陣這兩種高精度動(dòng)力單元進(jìn)行研究.動(dòng)態(tài)剛度矩陣法通常也被稱(chēng)為精確方法,它可以以任意精度獲得結(jié)構(gòu)的無(wú)限多的固有頻率和固有振型,該方法只需建立最初的位移場(chǎng)假設(shè),就能精確地求解運(yùn)動(dòng)微分方程.動(dòng)力單元矩陣法是基于動(dòng)態(tài)剛度方法的一種近似方法,在和傳統(tǒng)有限元具有相同計(jì)算自由度的情況下,這種方法能給出比有限元法更高的求解精度. 對(duì)動(dòng)態(tài)剛度矩陣和動(dòng)力剛度矩陣這兩種動(dòng)力高精度單元的應(yīng)用和研究歷史進(jìn)行了回顧.

2、比較了動(dòng)態(tài)剛度矩陣和動(dòng)力單元矩陣的幾種推導(dǎo)方法,同時(shí)對(duì)賀國(guó)京提出的基于彈性動(dòng)力學(xué)變分原理的構(gòu)造二階動(dòng)力單元矩陣的通用方法進(jìn)行了推廣,使其可以用于得到更高階的動(dòng)力單元格式. 推導(dǎo)了包含軸力影響的桿單元的動(dòng)態(tài)剛度矩陣和動(dòng)力單元矩陣,彌補(bǔ)了已有技術(shù)文獻(xiàn)中桿單元的動(dòng)態(tài)剛度矩陣和動(dòng)力單元矩陣無(wú)法考慮結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力影響的缺點(diǎn).同時(shí),本文還推導(dǎo)了包含軸力影響梁?jiǎn)卧膭?dòng)力單元矩陣,擴(kuò)大了梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)恿卧仃嚨氖褂梅秶?為了便于索桿張力結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性的

3、研究,簡(jiǎn)要介紹了索單元的動(dòng)態(tài)剛度矩陣和動(dòng)力單元矩陣.總結(jié)了動(dòng)態(tài)剛度矩陣和動(dòng)力單元矩陣這兩種非線(xiàn)性特征值問(wèn)題的求解算法并將其程序化. 使用本文給出的高精度單元研究了桿系結(jié)構(gòu),梁系結(jié)構(gòu),桅桿結(jié)構(gòu),索桁結(jié)構(gòu),索桿張力結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性.得出在自由度較少的桿系結(jié)構(gòu)中,使用本文給出的高精度桿單元將使得桿系結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算精度有很大的提高,對(duì)于梁系結(jié)構(gòu)、索桁結(jié)構(gòu)和索桿張力結(jié)構(gòu)其頻率計(jì)算的精度也有較大提高但不如桿系結(jié)構(gòu)那么明顯. 論文最后對(duì)上