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薄壁箱形梁剪力滞计算的梁段有限元法 被引量:81
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作者 罗旗帜 《湖南大学学报》 EI CAS CSCD 1991年第2期33-38,55,共7页
本文取薄壁梁剪滞基本微分方程式的齐次解作为梁段的有限元位移模式,在变分原理的基础上,提出了分析箱形梁剪滞效应的有限段法.这种方法不仅简单实用,而且可以应用到变截面箱形梁结构中去.本文的计算结果与有限条法的分析值以及模型试... 本文取薄壁梁剪滞基本微分方程式的齐次解作为梁段的有限元位移模式,在变分原理的基础上,提出了分析箱形梁剪滞效应的有限段法.这种方法不仅简单实用,而且可以应用到变截面箱形梁结构中去.本文的计算结果与有限条法的分析值以及模型试验的结果均符合良好. 展开更多
关键词 箱形梁 薄壁 剪力滞 有限元法
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输电线路舞动的有限元分析 被引量:42
2
作者 王丽新 杨文兵 +1 位作者 杨新华 袁俊杰 《华中科技大学学报(城市科学版)》 CAS 2004年第1期76-80,共5页
利用梁单元模拟覆冰导线,通过动坐标迭代法和Newmark法进行静力、动力响应分析,给出了高压输电导线舞动的有限元分析方法,在此基础上编写了计算导线舞动的有限元程序,计算实例模拟了舞动的全过程,探讨了风速、攻角等对舞动的影响,其结... 利用梁单元模拟覆冰导线,通过动坐标迭代法和Newmark法进行静力、动力响应分析,给出了高压输电导线舞动的有限元分析方法,在此基础上编写了计算导线舞动的有限元程序,计算实例模拟了舞动的全过程,探讨了风速、攻角等对舞动的影响,其结果与文献算例能较好地符合,说明程序算法合理,对导线舞动的分析与预防有参考价值. 展开更多
关键词 输电线路 舞动 有限元分析 梁单元 非线性
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一种龙门式加工中心横梁的动力学仿真研究 被引量:42
3
作者 许丹 刘强 +1 位作者 袁松梅 刘景祎 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期168-171,共4页
对一种国产龙门式加工中心的横梁关键部件,采用机械系统多刚体动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS进行了静动态特性分析;在考虑重力和切削力作用下,由ADAMS计算出导轨与滑块间的作用力,从而计算出横梁部件的静态变形;通过动态测... 对一种国产龙门式加工中心的横梁关键部件,采用机械系统多刚体动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS进行了静动态特性分析;在考虑重力和切削力作用下,由ADAMS计算出导轨与滑块间的作用力,从而计算出横梁部件的静态变形;通过动态测试和参数辨识方法获得导轨结合面特性参数并将其应用到横梁滑箱系统整体有限元模型中,经过模态分析得到系统固有频率和各阶振型图,并进一步分析了结合面参数变化对横梁滑箱系统整体动态特性的影响。 展开更多
关键词 龙门加工中心 横梁 导轨结合面 刚度 有限元
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考虑剪滞效应的薄壁曲梁有限单元法 被引量:26
4
作者 吴亚平 赖远明 +2 位作者 朱元林 刘世忠 张学富 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期85-89,共5页
本文以最小势能原理为基础,考虑剪力滞后效应和翘曲扭转(包括二次翘曲剪切)的影响提出了一种用于分析单室或多室曲线薄壁箱型梁桥力学特性的曲梁单元,推导了单元刚度矩阵、等效节点荷载列阵。作为验证,在算例中对一双室曲线薄壁箱型梁... 本文以最小势能原理为基础,考虑剪力滞后效应和翘曲扭转(包括二次翘曲剪切)的影响提出了一种用于分析单室或多室曲线薄壁箱型梁桥力学特性的曲梁单元,推导了单元刚度矩阵、等效节点荷载列阵。作为验证,在算例中对一双室曲线薄壁箱型梁模型的静力特性进行了分析,并将本文数值结果与试验结果和板壳有限元方法所得结果进行比较后证明了本文方法是有效的。 展开更多
关键词 剪滞效应 薄壁曲梁 有限单元法 翘曲扭转 桥梁工程
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偏心支撑钢框架在循环荷载作用下非线性有限元分析 被引量:34
5
作者 赵宝成 顾强 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期27-31,共5页
偏心支撑是高层钢结构中一种有效的抗震耗能的结构形式 ,针对这种结构形式 ,对变形大、进入塑性的耗能梁段采用退化曲壳单元 ,其余部分采用梁单元的非线性有限元分析模型 ,以此来分析偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的耗能性能 ,并编制... 偏心支撑是高层钢结构中一种有效的抗震耗能的结构形式 ,针对这种结构形式 ,对变形大、进入塑性的耗能梁段采用退化曲壳单元 ,其余部分采用梁单元的非线性有限元分析模型 ,以此来分析偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的耗能性能 ,并编制了相应的计算程序。算例分析表明 ,此计算模型精确。 展开更多
关键词 偏心支撑钢框架 耗能梁段 曲壳单元 梁单元
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基于ABAQUS纤维梁单元的钢筋混凝土柱受力破坏全过程数值模拟 被引量:33
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作者 王强 宋雪迪 +1 位作者 郝中华 王占飞 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期16-26,81,共12页
合理、准确地模拟钢筋混凝土梁柱构件的非线性及断裂破坏行为,对于进行钢筋混凝土框架结构在强震作用下的倒塌破坏机制研究具有重要的意义。基于有限元软件ABAQUS的显式求解模块Explicit,研究了钢筋混凝土梁柱构件纤维梁单元的构型及其... 合理、准确地模拟钢筋混凝土梁柱构件的非线性及断裂破坏行为,对于进行钢筋混凝土框架结构在强震作用下的倒塌破坏机制研究具有重要的意义。基于有限元软件ABAQUS的显式求解模块Explicit,研究了钢筋混凝土梁柱构件纤维梁单元的构型及其单元消除技术,构建了包含材料破坏准则的钢筋、混凝土单轴本构关系,并利用用户材料接口VUMAT编制了相应的计算子程序。为验证上述方法的合理性和正确性,本文对轴压与侧向往复加载下钢筋混凝土柱构件的受力破坏全过程进行了数值模拟。计算结果表明:采用单元消除(杀死)可以简单、有效地实现有限单元法对于梁柱构件断裂破坏过程的模拟;基于纤维梁单元构建的材料单轴本构关系和破坏准则能够准确、细致地描述钢筋混凝土柱在荷载作用下的非线性性能发展、构件截面的渐进破坏过程以及残余构件的运动状态;对于非线性性态发展较为强烈的结构构件,考虑材料失效的模拟分析结果更为合理、可信。该方法可用于钢筋混凝土框架结构在强震下倒塌全过程的模拟分析。 展开更多
关键词 钢筋混凝土柱 纤维梁单元 单轴本构模型 破坏准则 单元消除 显式动力
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起重机箱形伸缩臂稳定性分析的精确理论解 被引量:17
7
作者 陆念力 兰朋 白桦 《哈尔滨建筑大学学报》 EI 2000年第2期89-93,共5页
运用二阶理论建立的梁-柱平衡方程导出平面梁单元刚度矩阵;在小变形条件下,该刚度阵精确地包含了梁单元的线性刚度阵和几何刚度阵。由结构刚度矩阵行列式值为零的失稳条件导出结构失稳特征方程,从而精确地确定系统临界力值。本文以... 运用二阶理论建立的梁-柱平衡方程导出平面梁单元刚度矩阵;在小变形条件下,该刚度阵精确地包含了梁单元的线性刚度阵和几何刚度阵。由结构刚度矩阵行列式值为零的失稳条件导出结构失稳特征方程,从而精确地确定系统临界力值。本文以起重机箱形伸缩吊臂为例,对多节变截面阶梯柱的稳定性进行分析,给出任意阶起重机箱形伸缩臂临界力求解的精确递推公式。 展开更多
关键词 二阶理论 阶梯柱 伸缩臂 稳定性 汽车起重机
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变截面梁有限元分析 被引量:28
8
作者 王晓臣 蒲军平 《浙江工业大学学报》 CAS 2008年第3期311-315,共5页
针对工程结构中广泛应用的变截面构件,根据有限单元法基本原理,在假定变截面模式的基础上,推导了变截面平面梁单元的单元刚度矩阵.使用笔者所给的单元分析梁高呈线性变化及抛物线性变化的矩形截面梁,所得计算结果将更加逼近于精确解.笔... 针对工程结构中广泛应用的变截面构件,根据有限单元法基本原理,在假定变截面模式的基础上,推导了变截面平面梁单元的单元刚度矩阵.使用笔者所给的单元分析梁高呈线性变化及抛物线性变化的矩形截面梁,所得计算结果将更加逼近于精确解.笔者给出了一个变截面悬臂梁和简支梁算例,计算表明,若用通常的分段等刚度单元进行近似计算,必须使用较多的单元数才能趋近于精确解,运用该方法可以使变截面梁的分析大大简化. 展开更多
关键词 变截面梁 梁单元 刚度矩阵 有限单元法
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基于ABAQUS的钢-混凝土组合结构纤维梁模型的开发及应用 被引量:29
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作者 聂建国 王宇航 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期70-80,共11页
在大量已有研究成果的基础上,基于大型通用有限元软件ABAQUS提供的用户子程序UMAT开发了一组适用于组合结构构件的单轴材料滞回本构模型,并编制了可用于组合截面纤维自动离散的前处理程序,由此集成了钢-混凝土组合结构纤维梁模型,可用... 在大量已有研究成果的基础上,基于大型通用有限元软件ABAQUS提供的用户子程序UMAT开发了一组适用于组合结构构件的单轴材料滞回本构模型,并编制了可用于组合截面纤维自动离散的前处理程序,由此集成了钢-混凝土组合结构纤维梁模型,可用于完全剪力连接的组合框架体系在竖向荷载及水平往复荷载作用下的整体弹塑性分析。与国内外大量试验的对比结果表明,该文开发的钢-混凝土组合结构纤维梁模型具有较高的精度和较为广泛的适用性。纤维梁模型虽然不能考虑钢梁与混凝土板之间的滑移效应,但与试验结果的对比表明是否考虑滑移效应对结构体系整体计算结果的影响不大,但建模工作量大大减少,计算效率显著提高,在分析组合框架体系在地震往复荷载作用下的受力性能时具有较大的优势。 展开更多
关键词 钢-混凝土 组合结构 纤维梁 ABAQUS UMAT有限元
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大跨悬索桥的几何非线性分析 被引量:7
10
作者 王解军 杨文华 刘光栋 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1998年第3期70-73,共4页
从更改的拉格朗日列式法导出的几何非线性方程出发,对于缆索采用具有较小抗弯刚度参数的梁单元,对悬索桥的施工过程及使用阶段进行了全过程的几何非线性分析,绘制了完整的P-δ曲线.
关键词 悬索桥 几何非线性 梁单元
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H型钢热轧变形过程的计算机模拟 被引量:19
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作者 崔振山 刘才 +1 位作者 张华弟 卜勇力 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期25-28,共4页
应用热力耦合有限元法 ,建立了 H型钢万能热轧过程的数学模型 ,模拟了不同轧制参数下的热轧变形过程。结果表明 ,H型钢的腹板和翼缘在变形过程中有很强的相互牵制作用 ,交界处金属在不同时刻发生双向流动 ;增大翼缘压下率有助于翼缘宽... 应用热力耦合有限元法 ,建立了 H型钢万能热轧过程的数学模型 ,模拟了不同轧制参数下的热轧变形过程。结果表明 ,H型钢的腹板和翼缘在变形过程中有很强的相互牵制作用 ,交界处金属在不同时刻发生双向流动 ;增大翼缘压下率有助于翼缘宽展 ,并降低腹板出口后的纵向残余压应力。 展开更多
关键词 H型钢 热轧变形 有限元 计算机模拟
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初始平衡状态的接触网有限元模型 被引量:23
12
作者 李瑞平 周宁 +1 位作者 梅桂明 张卫华 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期732-737,共6页
为准确和快速地计算接触网初始平衡状态的吊弦长度、静态刚度、固有频率和模态振型,分别用索单元和梁单元建立了接触网有限元模型.结果表明:单元类型的选择对接触网静态和动态的结果影响可忽略不计;索单元的自由度数目少,可提高计算效率... 为准确和快速地计算接触网初始平衡状态的吊弦长度、静态刚度、固有频率和模态振型,分别用索单元和梁单元建立了接触网有限元模型.结果表明:单元类型的选择对接触网静态和动态的结果影响可忽略不计;索单元的自由度数目少,可提高计算效率;计算静态刚度和模态振型时,需先确定接触网平衡位置且考虑单元轴向刚度. 展开更多
关键词 接触网 有限元 初始平衡 索单元 梁单元
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一种考虑初始缺陷影响的非线性梁单元 被引量:20
13
作者 李国强 刘玉姝 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期69-72,共4页
在目前广泛应用的梁单元中,尚缺乏全面考虑以下四种因素影响的梁单元:(1)轴力的影响;(2)剪切变形的影响;(3)初始弯曲的影响;(4)弯曲变形对轴向应变的影响,即弓形效应。事实上,以上四种非线性因素都会对钢框架结构的稳定和极限承载力有影... 在目前广泛应用的梁单元中,尚缺乏全面考虑以下四种因素影响的梁单元:(1)轴力的影响;(2)剪切变形的影响;(3)初始弯曲的影响;(4)弯曲变形对轴向应变的影响,即弓形效应。事实上,以上四种非线性因素都会对钢框架结构的稳定和极限承载力有影响,需同时考虑。本文将致力于推导同时考虑以上四种因素影响的平面梁单元的平衡微分方程,最后得到精确的梁单元刚度矩阵,并研究以上四种因素对钢框架构件及钢框架结构的影响。 展开更多
关键词 梁单元 几何非线性 剪切变形 初始弯曲 弓形效应
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基于ANSYS梁单元与实体单元的组合建模研究 被引量:20
14
作者 杜宝江 陈长松 +3 位作者 吴恩启 卓攀 陈竞新 童梁 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2013年第4期61-63,共3页
在实际工程中经常会遇到梁和三维连续体组成的复杂结构,对其进行有限元分析的最佳方案是将其分别离散为梁单元与实体单元进行计算。这两种单元的节点自由度不同,因此即使使得两种单元交接处共用节点,同样可能导致计算结果存在较大的偏差... 在实际工程中经常会遇到梁和三维连续体组成的复杂结构,对其进行有限元分析的最佳方案是将其分别离散为梁单元与实体单元进行计算。这两种单元的节点自由度不同,因此即使使得两种单元交接处共用节点,同样可能导致计算结果存在较大的偏差。ANSYS中的约束方程法与MPC法均能实现梁单元与实体单元的正确联接,文章以梁单元与实体单元的接触面垂直接触情况为例分别说明了其原理与步骤,并结合算例对两种方法进行了综合比较,得出了梁单元与实体单元组合建模中MPC法可以取代约束方程法的结论。 展开更多
关键词 ANSYS 梁单元 实体单元 组合建模 MPC 约束方程
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基于ABAQUS梁单元的钢筋混凝土框架结构数值模拟 被引量:22
15
作者 高向玲 张业树 李杰 《结构工程师》 北大核心 2013年第6期19-26,共8页
以三层两跨的钢筋混凝土平面框架结构的非线性受力全过程试验研究为背景,通过材性试验标定了混凝土和钢筋的材料参数,应用ABAQUS对钢筋混凝土框架进行有限元建模并对其进行数值模拟。在数值模拟中,框架结构采用梁单元建模。混凝土的受... 以三层两跨的钢筋混凝土平面框架结构的非线性受力全过程试验研究为背景,通过材性试验标定了混凝土和钢筋的材料参数,应用ABAQUS对钢筋混凝土框架进行有限元建模并对其进行数值模拟。在数值模拟中,框架结构采用梁单元建模。混凝土的受拉本构关系考虑受拉刚化效应,混凝土的受压本构关系考虑箍筋对混凝土的约束作用将素混凝土本构关系修正为约束混凝土本构关系。混凝土的本构关系分别采用ABAQUS自带的损伤塑性模型(CDP)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)推荐的本构关系。其中,规范推荐的本构关系采用两组参数,分别为根据材性试验测定的参数和规范推荐的参数,并分别将三者模拟的结果与试验结果进行了对比,表明采用经过参数标定的损伤塑性模型能够较好地模拟框架结构的受力行为。在缺乏试验的情况下,直接采用我国规范建议的混凝土本构关系,亦可较好地进行混凝土框架结构的数值模拟分析。 展开更多
关键词 混凝土框架结构 ABAQUS 梁单元 受拉刚化 箍筋约束 数值模拟
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1000kV双回路钢管塔次应力的影响因素 被引量:21
16
作者 李茂华 杨靖波 +2 位作者 李正良 韩军科 李峰 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期20-23,共4页
对我国第一基1000kV交流特高压双回路钢管塔(SZT2塔)进行了真型试验。用输电铁塔设计软件建立了SZT2塔杆单元桁架模型;在限元软件ANSYS平台上,建立了SZT2塔梁–杆混合桁架模型。将SZT2塔的杆单元桁架模型与梁–杆混合桁架模型的计算结... 对我国第一基1000kV交流特高压双回路钢管塔(SZT2塔)进行了真型试验。用输电铁塔设计软件建立了SZT2塔杆单元桁架模型;在限元软件ANSYS平台上,建立了SZT2塔梁–杆混合桁架模型。将SZT2塔的杆单元桁架模型与梁–杆混合桁架模型的计算结果进行了对比,并与试验实测结果进行了比较,得出了其次应力分布规律及影响因素。结果表明:对SZT2塔次应力影响最大的位置在塔身变坡处,在其它条件不变的前提下,次应力影响随杆件长径比的增加而减小;SZT2塔身主材次应力最大已达到30%,在设计时应予以考虑。 展开更多
关键词 特高压钢管塔 杆单元 梁单元 次应力
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蜂窝梁的静力分析 被引量:10
17
作者 白凤军 马克俭 《贵州工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2002年第6期32-35,共4页
对一单跨简支24m跨的钢蜂窝梁进行了有限元分析,总结了简支钢蜂窝梁的受力性能,指出工程设计时应注意的事项,供结构设计人员设计时参考。
关键词 静力分析 蜂窝梁 ANSYS 壳体单元 建筑结构 有限元分析 受力性能 结构设计 钢结构
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腹板开孔的箱型梁结构噪声辐射特性分析 被引量:19
18
作者 刘林芽 许代言 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第15期204-210,共7页
箱型梁结构在列车的动力作用下产生振动并引发低频噪声,这种低频噪声对人体健康危害很大。以单跨32 m轨道交通箱型梁为研究对象,分别建立腹板无孔与腹板开孔两种工况下的三维实体有限元模型;在计算列车荷载作用下箱型梁振动响应的基础上... 箱型梁结构在列车的动力作用下产生振动并引发低频噪声,这种低频噪声对人体健康危害很大。以单跨32 m轨道交通箱型梁为研究对象,分别建立腹板无孔与腹板开孔两种工况下的三维实体有限元模型;在计算列车荷载作用下箱型梁振动响应的基础上,采用有限元-边界元耦合声学求解方法,分析计算腹板开孔的箱型梁结构噪声辐射特性。结果表明:腹板开孔使箱型梁跨中顶板和底板的垂向振动均有所降低;腹板开孔使箱型梁结构噪声衰减方向发生改变,在梁体下方及远场点有较好的降噪效果,分析结果可为城市轨道交通箱型梁的结构减振降噪设计提供一定的理论参考依据。 展开更多
关键词 箱型梁 腹板开孔 结构噪声 有限元 边界元
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钢管混凝土拱稳定分析的三维退化层合曲梁单元 被引量:6
19
作者 王小岗 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期326-330,共5页
为计算钢管混凝土拱的屈曲荷载 ,本文在文 [1]三维退化梁单元的基础上 ,采用等效数值积分法 ,构造出 12 - 2 0结点三维退化层合曲梁单元 ,并考虑几何非线性影响 ,给出用于层合梁或拱线弹性稳定性分析的有限元列式 ,最后 ,以绍兴轻纺大... 为计算钢管混凝土拱的屈曲荷载 ,本文在文 [1]三维退化梁单元的基础上 ,采用等效数值积分法 ,构造出 12 - 2 0结点三维退化层合曲梁单元 ,并考虑几何非线性影响 ,给出用于层合梁或拱线弹性稳定性分析的有限元列式 ,最后 ,以绍兴轻纺大桥为工程背景 ,计算出轻纺大桥钢管混凝土拱面内及面外屈曲的稳定系数。 展开更多
关键词 梁单元 钢管混凝土拱 线弹性稳定分析
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火灾下混凝土结构破坏模拟的纤维梁单元模型 被引量:19
20
作者 陈适才 陆新征 +1 位作者 任爱珠 江见鲸 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期72-79,共8页
为分析和模拟结构构件在火灾下的失效破坏过程,本文基于建筑结构分析中常用的纤维梁单元模型,建立了钢筋混凝土梁、柱构件的火灾破坏数值模型。此模型将构件截面划分成多个纤维,从而可以模拟构件截面的不均匀温度场分布以及高温下混凝... 为分析和模拟结构构件在火灾下的失效破坏过程,本文基于建筑结构分析中常用的纤维梁单元模型,建立了钢筋混凝土梁、柱构件的火灾破坏数值模型。此模型将构件截面划分成多个纤维,从而可以模拟构件截面的不均匀温度场分布以及高温下混凝土材料的开裂、压碎和钢筋屈服等行为。并根据全拉格朗日描述方法,推导了纤维梁单元的切线刚度矩阵,建立了纤维梁单元的增量求解方程。最后,将本文模型的模拟结果和多个具体试验结果进行了分析比较,进一步验证了模型的可靠性。 展开更多
关键词 纤维模型 梁单元 火灾反应 非线性
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