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[结构力学] 请教加筋如何处理?

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发表于 2007-4-28 21:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

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最近突然间要用到有限元法 ,对这方法本身很不熟悉!在此想请教,在一块板上加筋后单元刚度阵要如何组装?
看到有的书上是看成梁板组合类型,考虑偏心和不偏心的情况,将梁的刚度阵转化后直接叠加到板的刚度阵上。如果这样的话,那在后面求解节点位移时加筋处的受的力的大小是多少呢?(板只受一集中力作用)。因为加筋处没受力,可以把它的剪切力和弯矩当成0吗?
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发表于 2007-4-29 08:20 | 显示全部楼层
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    加筋结构是航空、船舶中应用非常普遍的一种结构形式,其优点是同样设计荷载下,结构自身重量轻。

    加筋结构的分析可以由不同的方法,根据不同的问题和结构承载特征,分析模型也是有所差异的,比如:

   承载为拉压的加筋结构,可以用膜和杆来离散;

   承载为弯曲的加筋结构,应该用梁和板来离散;

   如果不需要知道加筋结构应力场,仅仅是求解整体问题,如振动和屈曲,为了减少计算量,也可以将加筋板按照板的理论等效为各项异性板;... ..

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 楼主| 发表于 2007-4-29 09:41 | 显示全部楼层

回复 #2 欧阳中华 的帖子

谢谢了!我现在的模型是把加筋当成板和梁来离散.我想请教一下,如果不考虑平面内的作用,即板和梁都只考虑弯曲振动时,还要考虑偏心的影响吗?偏心的坐标转换好象只是平面内位移发生了变化.我现在板和梁的位移只考虑挠度和转角.要考虑偏心的影响吗?
发表于 2007-4-29 17:51 | 显示全部楼层
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    加筋上的筋实际上其中和轴与板的综合轴是不在一个平面的,如果筋的尺寸相对比较小,可以忽略这个影响,至于筋的尺寸大小掌握到什么程度只能靠自己掌握了。

   偏心应该说与惯性矩类比,有现对中和轴的自身惯性矩,偏心类似不是中和轴的惯性矩,为自身惯性矩加上中和轴到计算轴的移轴项.. ..

   “板和梁的位移只考虑挠度和转角.要考虑偏心的影响吗?”
  答: 需要的。

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 楼主| 发表于 2007-4-30 08:30 | 显示全部楼层

回复 #4 欧阳中华 的帖子

可是我看考虑偏心影响以后,梁的刚度阵转化为整体刚度阵时只是平面位移发生变化,此时我只考虑挠度和转角,考不考虑偏心对梁的刚度阵转化为整体刚度阵好像没有影响吧。因为我只考虑梁的弯曲振动,并且假设梁的平面位移为0。
发表于 2007-4-30 08:49 | 显示全部楼层
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    在有限元结构分析中,单元矩阵(如单元刚度矩阵)是在单元坐标下形成的,然后组装到系统整体坐标下的总体矩阵,如果分析时,单元的坐标建立在梁的中和轴上,而系统坐标系里由没有为这点设节点,就得将单元的特征矩阵做转换到相应的节点上,如板的节点,单元坐标的转换使的单元的刚度矩阵也要发生变化的,如果将梁(这里就是筋)的中和轴也在这个系统中划分出节点,就不存在移轴问题了,那样计算量增加.. ..

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 楼主| 发表于 2007-4-30 12:16 | 显示全部楼层

回复 #6 欧阳中华 的帖子

在有限元结构分析中,如果整个系统的刚度阵已经组装,在引入边界条件后,求解节点位移时加筋处节点的受力应该怎么确定呢?如果整个系统只有一个位置受集中力作用,而这集中力位置也设置了节点,其他位置均没有受力,加筋处节点的受力是0吗?
发表于 2007-4-30 14:26 | 显示全部楼层
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    通过系统求解出节点位移,然后利用单元的节点位移,根据单元应力与位移的关系就可以得到需要处的应力,...

    结构不受力的节点自然载荷项对应处为0...
 楼主| 发表于 2007-4-30 18:55 | 显示全部楼层
通过系统求解节点位移时,加筋处由于没受外力,组装后该处的广义力代的是0来求解节点位移吗?
发表于 2007-5-1 09:48 | 显示全部楼层
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   结构有限元的基本理论对你理解这个问题是个基础,所以建议还是看看结构有限元的书,不能通过解决问题的过程中来掌握有限元,而是有有限元的基本知识的前提下,再试图解决问题,循环往复... .

   找本结构分析的有限元书,看看基本理论,然后再研究一下书上的例题,这样就会慢慢找到感觉了,不然提的问题都不太好解释. ..
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