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基于桁架单元的能量一致积分方法

潘天林 吴斌

潘天林, 吴斌. 基于桁架单元的能量一致积分方法[J]. 工程力学, 2018, 35(10): 1-9,36. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.06.0434
引用本文: 潘天林, 吴斌. 基于桁架单元的能量一致积分方法[J]. 工程力学, 2018, 35(10): 1-9,36. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.06.0434
PAN Tian-lin, WU Bin. AN ENERGY CONSISTENT INTEGRATION METHOD FOR TRUSS ELEMENTS[J]. Engineering Mechanics, 2018, 35(10): 1-9,36. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.06.0434
Citation: PAN Tian-lin, WU Bin. AN ENERGY CONSISTENT INTEGRATION METHOD FOR TRUSS ELEMENTS[J]. Engineering Mechanics, 2018, 35(10): 1-9,36. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.06.0434

基于桁架单元的能量一致积分方法

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.06.0434
基金项目: 国家重点研发计划项目(2016YFC0701106);青年科学基金项目(51808101);东北电力大学博士科研启动基金项目(BSJXM-2017110)
详细信息
    作者简介:

    吴斌(1970-),男,湖北人,教授,博士,博导,主要从事结构抗震和防灾减灾研究(E-mail:bin.wu@hit.edu.cn).

    通讯作者: 潘天林(1984-),男,辽宁人,讲师,博士,主要从事结构抗震研究(E-mail:pantianlin202@126.com).
  • 中图分类号: TU311.4

AN ENERGY CONSISTENT INTEGRATION METHOD FOR TRUSS ELEMENTS

  • 摘要: 基于能量平衡理论,提出针对桁架单元的能量一致积分方法。该方法具有非线性无条件稳定性,2阶精度。利用中值定理证明算法参数的存在性,并给出参数的求解形式。对离散后的动力方程线性化得到用于迭代的等效刚度矩阵。实现新算法在非线性有限元程序中的嵌入,并以此为基础完成单摆、输电塔体结构的非线性动力分析。数值结果表明,经典的平均加速度方法与隐式中点方法均会表现出能量不一致现象,甚至会产生发散结果;相比而言,该文方法在不同的时间步长情况下都表现出良好的数值稳定性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-06-06
  • 修回日期:  2018-01-10
  • 刊出日期:  2018-10-29

基于桁架单元的能量一致积分方法

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.06.0434
    基金项目:  国家重点研发计划项目(2016YFC0701106);青年科学基金项目(51808101);东北电力大学博士科研启动基金项目(BSJXM-2017110)
    作者简介:

    吴斌(1970-),男,湖北人,教授,博士,博导,主要从事结构抗震和防灾减灾研究(E-mail:bin.wu@hit.edu.cn).

    通讯作者: 潘天林(1984-),男,辽宁人,讲师,博士,主要从事结构抗震研究(E-mail:pantianlin202@126.com).
  • 中图分类号: TU311.4

摘要: 基于能量平衡理论,提出针对桁架单元的能量一致积分方法。该方法具有非线性无条件稳定性,2阶精度。利用中值定理证明算法参数的存在性,并给出参数的求解形式。对离散后的动力方程线性化得到用于迭代的等效刚度矩阵。实现新算法在非线性有限元程序中的嵌入,并以此为基础完成单摆、输电塔体结构的非线性动力分析。数值结果表明,经典的平均加速度方法与隐式中点方法均会表现出能量不一致现象,甚至会产生发散结果;相比而言,该文方法在不同的时间步长情况下都表现出良好的数值稳定性。

English Abstract

潘天林, 吴斌. 基于桁架单元的能量一致积分方法[J]. 工程力学, 2018, 35(10): 1-9,36. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.06.0434
引用本文: 潘天林, 吴斌. 基于桁架单元的能量一致积分方法[J]. 工程力学, 2018, 35(10): 1-9,36. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.06.0434
PAN Tian-lin, WU Bin. AN ENERGY CONSISTENT INTEGRATION METHOD FOR TRUSS ELEMENTS[J]. Engineering Mechanics, 2018, 35(10): 1-9,36. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.06.0434
Citation: PAN Tian-lin, WU Bin. AN ENERGY CONSISTENT INTEGRATION METHOD FOR TRUSS ELEMENTS[J]. Engineering Mechanics, 2018, 35(10): 1-9,36. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.06.0434
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