【摘 要】
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桁架的几何非线性有限元的研究工作虽然很多,但诸多从变分原理和形函数出发,通常存在列式复杂,程序计算效率低等缺点,本文直接从杆件单元的空间几何关系和物理关系出发用共旋坐标法导出了空间桁架单元在大转动、小应变条件下的几何非线性单元切线刚度矩阵,并基于Newton-Raphson迭代法解非线性有限元方程,从而建立了空间桁架的大转动变形问题的计算机求解过程,且编制了相应的有限元Fortran程序NSTSA
【机 构】
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湖南师范大学资源与环境科学学院,湖南,长沙,410081 湖南大学工程力学系,湖南,长沙,4100
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桁架的几何非线性有限元的研究工作虽然很多,但诸多从变分原理和形函数出发,通常存在列式复杂,程序计算效率低等缺点,本文直接从杆件单元的空间几何关系和物理关系出发用共旋坐标法导出了空间桁架单元在大转动、小应变条件下的几何非线性单元切线刚度矩阵,并基于Newton-Raphson迭代法解非线性有限元方程,从而建立了空间桁架的大转动变形问题的计算机求解过程,且编制了相应的有限元Fortran程序NSTSAP.数值算例验证了本文方法的列式和迭代过程的正确性、收敛性及可靠性.
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