1樓:xuan
存在初始變形時廣義應變變成
ε=du/dx+ε0 軸向拉伸
κ=dv/dx+κ0 曲率
對應廣義應力變成
σ=D(ε+ε0) D為剛度矩陣=[EA 0;0 EI]
對梁單元展開就是(忽略剪下)
N=EAε+EAε0
M=EIκ+EIκ0
σ0就是初始內力=[EAε0;EIκ0]
根據虛功原理,有外力做虛功=內力做虛功
(d*)f=∫(ε*)σ dx
(*表示微小變分,為矩陣轉置)
展開得(d*)f=∫(Bd*)D (Bd+ε0) dx
(B為節點位移d與廣義應變ε之間的關係,由形函式確定,位移法中假設力全作用在節點上,忽略剪下和軸力變形,EIw」」=0,對應的撓曲線為三次函式)
化簡得f=∫BDBd+BDε0 dx
令k=∫ BDB dx(單元剛度矩陣,與轉角位移方程完全相同)
f0=∫ BDε0 dx(平衡初始變形所需的節點力)
即 f=kd+f0 (單元座標系下節點平衡方程)
總體座標系下的平衡方程為
F=T'f=T'kTU+T'f0
可以表示為 P-T'f0=T'kTU
U是世界座標系節點位移向量,k是單元剛度矩陣,T是座標系轉換矩陣,T'是轉置
相當於把溫度應力對應的等效節點力反向施加在節點,當做額外外荷載處理。
以上是有限元分析程式的步驟,矩陣位移法和有限元的區別在於:
矩陣位移法中單元節點位移和應力應變的關係,即單元剛度矩陣,是由轉角位移方程直接給出的,轉角位移方程是由力法提前推出的。
線性有限元中單元剛度矩陣由位移應變關係B與截面剛度D唯一確定,B由預設形函式確定。若這個形函式與轉角位移方程採用的撓曲線一致,那麼兩者最後得出的單元剛度矩陣就是一致的
矩陣位移法只適用於等直杆,線彈性材料的小變形情況。 有限元法可以引入更多變化,模擬變截面梁,材料彈塑性,幾何非線性。
2樓:愛了愛了
提問題的大哥,現在解決這個問題了嘛?
結構力學裡面溫度改變,咋都是分內部外部的?我的理解是,內部外部應該溫度是一樣吧,怎麼那些個題目老是會區分開來
3樓:畢小喵
專業的問題還是去讀教材吧。知乎這樣的網路平台還是不適合做成公開課平台。。。
推薦書目比如閆軍,楊春秋教授編著的《計算結構力學》
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