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基于Mooney-Rivlin和Yeoh模型的超弹性橡胶材料有限元分析 被引量：54
1
作者 黄建龙 解广娟 刘正伟 《橡塑技术与装备》 CAS 2008年第12期22-26,共5页
通过介绍橡胶材料两种常见的应变能密度模型——Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型,解析求得其材料常数,并结合ansys有限元分析软件,比较两种模型的位移、应力云图,验证了它们的适用范围,对超弹性材料的有限元分析模型选用的总结,为这类材料... 通过介绍橡胶材料两种常见的应变能密度模型——Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型,解析求得其材料常数,并结合ansys有限元分析软件,比较两种模型的位移、应力云图,验证了它们的适用范围,对超弹性材料的有限元分析模型选用的总结,为这类材料的有限元分析和应用起到了指导作用。 展开更多
关键词 超弹性 橡胶材料 应变能密度函数模型 有限元分析
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软粘土地基粘弹塑性比奥固结的数值分析 被引量：40
2
作者 陈晓平 白世伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期481-484,共4页
软粘土的重要特性之一是其时效性 ,取决于土体的粘滞作用和固结作用。在充分考虑两者综合作用的基础上建立描述堆载预压软土地基变形和孔压消散的粘弹塑性Biot固结有限元模型 ,通过实例计算 。
关键词 粘弹塑性 比奥固结 本构关系 有限元分析 软粘土地基
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大直径水下盾构隧道接缝弹性密封垫防水性能研究——设计方法与工程指导 被引量：50
3
作者 龚琛杰 丁文其 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第10期1712-1722,共11页
大直径水下盾构隧道具有大直径、高水压、地质条件复杂等工程特点,对隧道接缝弹性密封垫的防水密封提出了极高的要求。为解决目前国内外该方面研究大多基于某一特定工程进行专项试验,缺少设计方法提炼的问题,在调研国内典型大直径水下... 大直径水下盾构隧道具有大直径、高水压、地质条件复杂等工程特点,对隧道接缝弹性密封垫的防水密封提出了极高的要求。为解决目前国内外该方面研究大多基于某一特定工程进行专项试验,缺少设计方法提炼的问题,在调研国内典型大直径水下盾构隧道的接缝防水构造的基础上,建立接缝弹性密封垫的设计方法,该设计方法由工程参数提取、试验前有限元预分析、试验研究和试验后有限元分析4部分内容构成。最后,应用该设计方法成功指导南京纬三路长江隧道的接缝弹性密封垫设计,证明其科学性和可行性,可为我国类似盾构隧道防水设计实践提供参考。 展开更多
关键词 大直径水下盾构隧道 高水压 弹性密封垫 接缝防水设计 有限元分析 工程应用
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西瓜的力学特性及其有限元分析 被引量：44
4
作者 王芳 王春光 杨晓清 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期118-121,314,共5页
西瓜的力学特性对减少西瓜贮运损失和设计相关机具等具有重要意义。通过对西瓜进行压缩试验,分析不同加载方式下西瓜的受载特点,获得了西瓜瓜梗垂直和水平受压的弹性模量分别为9.45×105Pa和8.50×105Pa。运用有限元法建立西瓜... 西瓜的力学特性对减少西瓜贮运损失和设计相关机具等具有重要意义。通过对西瓜进行压缩试验,分析不同加载方式下西瓜的受载特点,获得了西瓜瓜梗垂直和水平受压的弹性模量分别为9.45×105Pa和8.50×105Pa。运用有限元法建立西瓜的压缩力学模型,比较西瓜水平受压的试验值和仿真值,二者最大差异是10%;研究西瓜瓜梗垂直和水平受压的承载特性,验证了仿真数值解的可行性。结果表明:在相同压力作用下,西瓜瓜梗垂直放置时,其受压的应力和应变都小于水平受压的情况。研究结果可为西瓜的贮藏、运输和加工等提供了理论依据。 展开更多
关键词 力学特性 弹性模量 有限元分析 西瓜
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双钢拱塔斜拉桥参数敏感性分析 被引量：24
5
作者 邬晓光 杜仕朝 康春霞 《公路》 北大核心 2016年第9期143-148,共6页
为降低双钢拱塔斜拉桥施工过程中相关参数变化对成桥状态的影响,对桥梁施工过程进行参数误差分析,保证成桥状态时钢主梁变形、钢主梁应力、塔顶变形、塔根部应力及拉索索力达到设计状态。以双钢拱塔斜拉桥——西安市富裕路沣河大桥为项... 为降低双钢拱塔斜拉桥施工过程中相关参数变化对成桥状态的影响,对桥梁施工过程进行参数误差分析,保证成桥状态时钢主梁变形、钢主梁应力、塔顶变形、塔根部应力及拉索索力达到设计状态。以双钢拱塔斜拉桥——西安市富裕路沣河大桥为项目依托,采用空间有限元分析软件MIDAS/Civil建立三维空间有限元模型对相关设计参数的敏感性进行研究,分析了结构重度、拉索弹性模量、拉索初张力、整体温度等参数变化的影响规律。计算结果表明,整体温度作用及拉索初张力对双拱塔斜拉桥成桥状态钢主梁竖向位移、钢主梁截面上下缘应力、塔顶变形、塔底截面应力、拉索索力影响较大,为敏感参数;结构容重、拉索弹性模量的影响较小,为非敏感参数。 展开更多
关键词 双钢拱塔斜拉桥 成桥状态 弹性模量 索力 敏感性分析 有限元分析
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表面裂纹疲劳扩展的数值模拟 被引量：13
6
作者 吴志学 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期563-567,共5页
建立了一种无形状约束的模拟表面裂纹在线弹性断裂力学条件下疲劳扩展的数值方法,并研究了表面疲劳裂纹形状演化和裂纹尖端应力强度因子(SIF)的分布特征。该方法以三维有限单元技术和Paris疲劳裂纹扩展规律为基础,并在裂纹扩展增量计算... 建立了一种无形状约束的模拟表面裂纹在线弹性断裂力学条件下疲劳扩展的数值方法,并研究了表面疲劳裂纹形状演化和裂纹尖端应力强度因子(SIF)的分布特征。该方法以三维有限单元技术和Paris疲劳裂纹扩展规律为基础,并在裂纹扩展增量计算中考虑了裂纹闭合影响。本文第一部分主要介绍模拟三维疲劳裂纹扩展的数值方法的理论背景和相关的技术细节。着重分析和讨论基于三维有限单元法计算裂纹SIF所涉及的几个主要问题:裂纹尖端单元网格密度对估算精度的影响;自由表面的影响及其修正方法;裂纹尖端非正交单元网格的影响及修正方法。 展开更多
关键词 应力强度因子 线弹性断裂力学 表面裂纹 疲劳扩展 数值模拟 三雏有限元分析
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矫直理论的研究发展现状与展望 被引量：18
7
作者 管奔 臧勇 曲为壮 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第8期266-268,共3页
介绍了近年来矫直理论研究的几种主要模型和各种弯曲理论模型的基础,总结了各种模型的主要应用范围及自身特点,分析了矫直理论模型及常用矫直理论研究方法的优缺点。总结了国内外矫直理论的研究历程及发展现状,在文献检索的基础上总结... 介绍了近年来矫直理论研究的几种主要模型和各种弯曲理论模型的基础,总结了各种模型的主要应用范围及自身特点,分析了矫直理论模型及常用矫直理论研究方法的优缺点。总结了国内外矫直理论的研究历程及发展现状,在文献检索的基础上总结了国内矫直研究各领域的情况。最后,针对现有矫直理论研究存在的问题而对进一步研究进行了展望。分析认为,矫直理论的研究应朝着构造考虑初始缺陷的矫直理论分析模型、建立参数化的有限元模型、理论分析和数值模拟相结合手段研究新型矫直方式及加强理论实验的力度等方向发展。 展开更多
关键词 矫直 弹塑性理论 有限元方法
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新型安全轮胎的设计及其有限元仿真分析 被引量：17
8
作者 李长宇 杜云峰 +2 位作者 宁卫明 张聪 黄兆阁 《橡胶工业》 CAS 2019年第7期529-533,共5页
以235/45R18子午线轮胎为基础,以质量小、弹性优异的发泡弹性聚氨酯为内支撑体制备新型安全轮胎,用非线性有限元软件ABAQUS对其进行静态力学特性分析。结果表明:新型安全轮胎采用连通充气设计,能够在标准气压下正常行驶,不影响其操控性... 以235/45R18子午线轮胎为基础,以质量小、弹性优异的发泡弹性聚氨酯为内支撑体制备新型安全轮胎,用非线性有限元软件ABAQUS对其进行静态力学特性分析。结果表明:新型安全轮胎采用连通充气设计,能够在标准气压下正常行驶,不影响其操控性和舒适性;当轮胎漏气时,内支撑体与轮胎内衬层接触,内支撑体与胎侧共同承受载荷,从而减小胎侧部位的形变量,保证车辆能正常行驶到安全区域。 展开更多
关键词 安全轮胎 缺气保用轮胎 发泡弹性聚氨酯 内支撑体 有限元分析
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估算裂纹应力强度因子的新方法 被引量：9
9
作者 吴志学 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期414-420,共7页
根据裂纹形状与裂纹尖端应力强度因子分布之间的固有关系,在线弹性断裂力学条件下,提出了一种按已知I型裂纹应力强度因子分布规律求裂纹形状及相应应力强度因子的无梯度迭代法．通过有限厚度、有限宽度板穿透裂纹和表面裂纹的数值模拟... 根据裂纹形状与裂纹尖端应力强度因子分布之间的固有关系,在线弹性断裂力学条件下,提出了一种按已知I型裂纹应力强度因子分布规律求裂纹形状及相应应力强度因子的无梯度迭代法．通过有限厚度、有限宽度板穿透裂纹和表面裂纹的数值模拟实例验证了所提出方法的有效性和实用性,并对不同应力强度因子分布规律对裂纹形状以及相应的应力强度因子大小的影响进行了分析和讨论．所提出的方法有助于提高实际扩展裂纹应力强度因子的估算精度以及更合理地预测疲劳裂纹形状演化． 展开更多
关键词 应力强度因子 线弹性断裂力学 表面裂纹 穿透裂纹 三维有限元分析
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斜拉桥桥塔稳定性实用计算方法 被引量：16
10
作者 罗晓峰 项贻强 +1 位作者 颜东煌 陈常松 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期60-65,共6页
以卡罗波夫折减法为基础,提出了一种改进的计算斜拉桥桥塔稳定系数的方法——修正的弹性支承法。以目前世界上跨度最大的斜拉桥—苏通大桥为例进行计算,并将计算结果与有限元分析结果进行了对比。结果表明,在一定的施工状态、荷载工况... 以卡罗波夫折减法为基础,提出了一种改进的计算斜拉桥桥塔稳定系数的方法——修正的弹性支承法。以目前世界上跨度最大的斜拉桥—苏通大桥为例进行计算,并将计算结果与有限元分析结果进行了对比。结果表明,在一定的施工状态、荷载工况及参数条件下,该计算方法得到的桥塔稳定系数与有限元分析结果非常接近。修正的弹性支承法由于考虑了斜拉索的保向力及其空间分布特点,可以在弹性范围内比较准确地对桥塔刚度较大、塔跨比较小、索距较小的双塔双索面斜拉桥桥塔做稳定性分析;对大跨度桥梁结构稳定性的研究还应考虑其非线性和局部稳定性,应按第2类稳定性计算,因此,基于弹性的稳定系数简化计算方法还有待于进一步的研究。 展开更多
关键词 桥梁工程 斜拉桥 弹性支承法 有限元分析 稳定性
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表面裂纹疲劳扩展的数值模拟(Ⅱ) 被引量：12
11
作者 吴志学 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期42-46,共5页
根据Paris疲劳裂纹扩展规律,对拉伸和纯弯曲疲劳载荷下表面裂纹扩展进行了数值模拟。数值模型中,用三次样条函数曲线拟合裂纹尖端,在裂纹扩展增量计算中考虑了裂纹闭合影响。裂纹形状演化的模拟结果与Newman和Raju经验公式预测结果进行... 根据Paris疲劳裂纹扩展规律,对拉伸和纯弯曲疲劳载荷下表面裂纹扩展进行了数值模拟。数值模型中,用三次样条函数曲线拟合裂纹尖端,在裂纹扩展增量计算中考虑了裂纹闭合影响。裂纹形状演化的模拟结果与Newman和Raju经验公式预测结果进行了比较,表明了所采用的数值模拟方法的实用性。研究发现,裂纹闭合对疲劳裂纹扩展过程中的裂纹形状演化以及裂纹尖端的应力强度因子(SIF)分布都有明显影响。同裂纹形状演化一样,疲劳裂纹扩展过程中裂纹尖端的SIF分布表现出明显的特征。最后,建议了一个简单函数来统一描述表面裂纹尖端的SIF分布。 展开更多
关键词 应力强度因子 线弹性断裂力学 表面裂纹 疲劳扩展 数值模拟 三维有限元分析
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基于ABAQUS的叶片精密数控加工夹具的优化设计 被引量：15
12
作者 成宏军 刘维伟 +2 位作者 单晨伟 姚倡锋 李锋 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第2期254-256,共3页
针对大型航空叶片铣削加工中精确定位难、切削力引起的弹性变形大等问题,基于ABAQUS软件,通过有限元分析方法对顶尖式叶片数控加工夹具的结构进行了优化设计。优化后的夹具在叶尖工艺台端采用夹具夹紧方式固定工艺台,在榫根端采用液压... 针对大型航空叶片铣削加工中精确定位难、切削力引起的弹性变形大等问题,基于ABAQUS软件,通过有限元分析方法对顶尖式叶片数控加工夹具的结构进行了优化设计。优化后的夹具在叶尖工艺台端采用夹具夹紧方式固定工艺台,在榫根端采用液压机构施加夹紧力,并增加了榫根定位块的高度。切削试验表明,经结构优化的夹具满足了数控铣削对夹具的刚性要求,保证了叶片的定位精度,并将加工误差控制在0.08mm以内。 展开更多
关键词 叶片 弹性变形 ABAQUS 有限元分析 夹具
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三维织造层间增强的纤维棒复合材料细观结构模型及力学性能有限元模拟 被引量：14
13
作者 单忠德 康怀镕 +1 位作者 臧勇 刘丰 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期138-149,共12页
针对复合材料层间增强的需求,提出了一种三维织造层间增强的纤维棒复合材料几何结构,建立了0°/90°、45°/135°及0°/90°/45°/135°3种织造方案下的复合材料单胞有限元模型,该模型能较为真实地反... 针对复合材料层间增强的需求,提出了一种三维织造层间增强的纤维棒复合材料几何结构,建立了0°/90°、45°/135°及0°/90°/45°/135°3种织造方案下的复合材料单胞有限元模型,该模型能较为真实地反映织造物内纤维束与纤维棒的交织特征。通过施加周期性位移边界条件,利用该模型采用有限元方法得到了3种织造方案下复合材料的等效弹性性能参数,讨论了复合材料弹性性能与织造方案和纱线填充因子的关系,分析了在单向拉伸载荷下3种织造方案单胞的细观应力场分布,制作了实体模型,进行了相关实验。结果表明:单胞有限元模型的模拟结果与实验结果吻合较好,织造复合材料各弹性常数对纱线填充因子变化的敏感度不同,不同织造方案的复合材料具有不同的力学性能特征,其主要影响因素为纤维束在复合材料内部的排列方式。给出了3种织造模型单胞的应力场分布,为三维织造层间增强的纤维棒复合材料的结构优化提供了依据。 展开更多
关键词 纤维棒 织造复合材料 细观结构 弹性性能 有限元分析
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用有限元分析和DICM确定纸浆模塑材料弹性常数的逆问题 被引量：10
14
作者 平幼妹 余本农 +2 位作者 计宏伟 邵文泉 滕立军 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期24-27,共4页
用有限元法分析纸浆模塑包装结构,需要事先确定纸浆模塑材料的弹性常数。基于纸浆模塑薄壁圆锥筒的压缩试验,讨论了可以利用有限元分析和数字相关测量方法(D ICM)来识别纸浆模塑材料弹性常数的逆问题。
关键词 逆问题 纸浆模塑 弹性常数 有限元分析 数字相关测量方法
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不同硬度隐形矫治器关闭中切牙间隙的有限元分析 被引量：13
15
作者 夏舒迟 卢燕勤 +2 位作者 韩景芸 徐琳 肖子轶 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期654-658,共5页
目的计算不同硬度隐形矫治器产生的力学效应,为其材料选择和设计提供理论依据。方法建立中切牙近中移动0.3 mm矫治设计量,弹性模量分别为415.6、816.308、2 400 MPa的3个隐形矫治器有限元模型,用三维非线性分析方法计算矫治器、牙齿、... 目的计算不同硬度隐形矫治器产生的力学效应,为其材料选择和设计提供理论依据。方法建立中切牙近中移动0.3 mm矫治设计量,弹性模量分别为415.6、816.308、2 400 MPa的3个隐形矫治器有限元模型,用三维非线性分析方法计算矫治器、牙齿、牙周组织的应力分布及位移,对不同弹性模量隐形矫治器作用下的上述结果进行比较分析。结果实验条件下,中切牙所受的应力及位移最大,最大位移量为0.17 mm,其冠方的初始位移大于根方,矫治牙始终做倾斜移动;侧切牙次之且位移与中切牙相反,最大位移量为0.10 mm。材料的弹性模量增大,隐形矫治器产生的应力增大,牙周组织所受的应力及矫治牙位移增大。结论隐形矫治器的硬度越大,目标矫治牙的位移量和矫治效能增大,但对于牙齿三维方向上的移动控制能力并未增强,临床上建议添加附件或是配合固定矫治器达到牙齿的整体移动。 展开更多
关键词 隐形矫治器 弹性模量 有限元分析 应力分布
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基于波动理论的高进水塔非线性有限元分析 被引量：12
16
作者 陈震 徐远杰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S1期560-566,共7页
进水塔是发电引水和泄洪系统中的咽喉性水工建筑物,其结构性能与安全关系到电站正常运行甚至整个大坝与枢纽的安危,是保障电站效益的关键性建筑物。常规的弹塑性模型由于没有考虑到损伤对结构强度的影响,难以模拟破坏时由于内部损伤累... 进水塔是发电引水和泄洪系统中的咽喉性水工建筑物,其结构性能与安全关系到电站正常运行甚至整个大坝与枢纽的安危,是保障电站效益的关键性建筑物。常规的弹塑性模型由于没有考虑到损伤对结构强度的影响,难以模拟破坏时由于内部损伤累积导致的变形增加和承载力降低。为分析进水塔结构在强震作用下的力学行为和结构性能,引入损伤弹塑性模型,对混凝土进行材料非线性计算,着重分析混凝土开裂以及由此而引起的应力重分布现象。同时为消除固定边界虚假反射地震波的影响,基于波动理论在ABAQUS平台上开发用户自定义单元,实现了黏弹性人工边界地震波数据的输入。数值结果表明人工边界较固定边界计算结果更合理及精确,能够消除固定边界虚假反射地震波的影响,较好地模拟结构-地基动力相互作用。 展开更多
关键词 进水塔 黏弹性人工边界 波动理论 非线性有限元分析
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填充高阻尼材料增强网孔式橡胶弹性垫板的性能 被引量：11
17
作者 王斌仓 石广田 +3 位作者 和振兴 陈罄超 周华龙 赵峰 《铁道建筑》 北大核心 2019年第9期136-141,共6页
刚度和阻尼是影响轨下弹性垫板减振性能的重要参数。针对一种新型网孔式橡胶弹性垫板,建立三维有限元模型研究其刚度和阻尼特性,以及网孔中填充高阻尼材料对垫板阻尼特性的影响。研究结果表明:相较于传统的沟槽式弹性垫板,网孔式弹性垫... 刚度和阻尼是影响轨下弹性垫板减振性能的重要参数。针对一种新型网孔式橡胶弹性垫板,建立三维有限元模型研究其刚度和阻尼特性,以及网孔中填充高阻尼材料对垫板阻尼特性的影响。研究结果表明:相较于传统的沟槽式弹性垫板,网孔式弹性垫板具有更大的弹性,阻尼比略大,内部应力分布均匀,应力较低;在网孔中填充高阻尼材料可以大幅度提高垫板的阻尼比,改善垫板内部应力分布,还可通过改变填充物饱和度调整弹性垫板的垂向位移量,使垫板适用于多种刚度要求的轨道系统,拓展垫板的适用性。 展开更多
关键词 轨道工程 橡胶弹性垫板 有限元分析 高阻尼材料 位移量可调 静刚度 阻尼比
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称重传感器弹性体的有限元分析 被引量：8
18
作者 刘光恒 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1996年第1期10-12,39,共4页
本文利用有限元法,通过对两种材料100kg称重传感器弹性体的多次有限元计算、数据的分析和整理,给出了这种传感器弹性体的应力场分布状况和变形状态,并提出了作者的几点看法,供设计制造高可靠性传感器弹性体时参考。
关键词 称重传感器 弹性体 有限元法 传感器
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机械弹性车轮有限元计算与试验模态的相关性研究 被引量：11
19
作者 王强 赵又群 +2 位作者 林棻 杜现斌 付宏勋 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期86-93,共8页
为了满足新型机械弹性车轮结构响应预测和动态优化设计的要求,采用有限元计算与试验测试相结合的方法对其振动特性进行了研究。通过有限元分析得到车轮结构的振动模态频率及相应的振型,结合参数灵敏度分析和试验模态对其有限元模型进行... 为了满足新型机械弹性车轮结构响应预测和动态优化设计的要求,采用有限元计算与试验测试相结合的方法对其振动特性进行了研究。通过有限元分析得到车轮结构的振动模态频率及相应的振型,结合参数灵敏度分析和试验模态对其有限元模型进行修正。基于内积相关度理论,对修正后的有限元计算模态和试验模态参数进行了相关性分析,根据两者的吻合程度,验证了有限元建模及修正分析方法的有效性;修正后的有限元模型精度得到提高,计算结果更加反映了车轮的结构特性,为机械弹性车轮结构动态优化设计研究提供了参考。 展开更多
关键词 机械弹性车轮 有限元分析 模态试验 模型修正 相关性分析
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用于多种夹层板等效的有限元分析法 被引量：9
20
作者 冯正义 王伊卿 +3 位作者 陈旭 周晶 郭善光 赵万华 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期291-296,354,共6页
针对夹层板力学性能解析法难于计算复杂结构的夹层板且通用性差的问题,本文采用有限元分析法研究了夹层板性能的等效方法。对夹层板的代表体单元模型施加位移约束,模拟弯曲变形时线性独立的应变分量和弯曲内力;根据夹层板内力与应变的... 针对夹层板力学性能解析法难于计算复杂结构的夹层板且通用性差的问题,本文采用有限元分析法研究了夹层板性能的等效方法。对夹层板的代表体单元模型施加位移约束,模拟弯曲变形时线性独立的应变分量和弯曲内力;根据夹层板内力与应变的本构关系,求出刚度矩阵;最后由刚度矩阵得出宏观等效弹性常数,从而把夹层板等效成连续材料的单层板单元。将该方法与解析法计算结果进行比较得到的夹层板单元四个主要弹性常数误差在0.2%以内,验证了该方法的有效性;另外采用该方法等效三种典型结构夹层板,比较实际模型和等效模型的弯曲响应,得到的误差均在1.4%以内,表明该方法在不考虑复杂多变的夹芯结构时具有通用性。 展开更多
关键词 夹层板 等效弹性常数 有限元分析法 代表体单元
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