梁结构振动过程解析方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种梁结构振动过程解析方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：基于S‑R和分解定理得到梁结构的应变张量和转动张量；基于所述应变张量和转动张量，得到梁结构的增量变分方程；基于所述增量变分方程，得到梁结构振动过程中的系统离散方程；基于所述系统离散方程、所述梁结构的基本参数以及所述梁结构振动过程中各时刻的振动参数得到梁结构振动过程中各时刻的节点位移增量。上述梁结构振动过程解析方法、装置、计算机设备和存储介质，采用S‑R和分解定理，对梁结构的非线性大变形振动过程进行解析，计算结果更加准确，解析结果更加贴合实际情况。

Analysis method, device, computer equipment and storage medium of vibration process of beam structure

【技术实现步骤摘要】
梁结构振动过程解析方法、装置、计算机设备和存储介质
本申请涉及非线性力学
，特别是涉及一种梁结构振动过程解析方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
在结构工程中，随着各种新型复合材料的出现，结构不断地向大型化或者柔性化方向发展，结构的振动问题显得日益突出，尤其是非线性动力学响应对结构的控制起着极为重要的作用。梁结构作为工程结构中最基本的结构单元之一，它在结构工程的应用非常广泛，因此研究梁结构的非线性动力学特性对工程结构的设计和控制具有非常重要的意义。由于具有很好的简便性和有效性，数值计算在工程结构计算中发挥着很重要的作用。在众多方法中，有限单元法(FiniteElementMethod，简称FEM)是研究最成熟运用最广泛的一种数值方法之一。但是有限元对单元具有很强的依赖性，对于大变形问题，单元的畸变会严重影响有限元的求解精度。另外，目前关于梁结构的数值计算方法大多数是建立在经典梁理论基础之上，如Euler–Bernoulli梁理论、Timoshenko梁理论。这些理论都是在小变形线弹性理论基础上，采用适当的假设简化而来，导致在计算非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梁结构振动过程解析方法，其特征在于，所述方法包括：/n基于S-R和分解定理得到梁结构的应变张量和转动张量；/n基于所述应变张量和转动张量，采用更新拖带坐标法以及广义欧拉运动学公式得到梁结构的增量变分方程；/n基于所述增量变分方程，采用移动最小二乘法，并施加边界条件，得到梁结构振动过程中的系统离散方程，所述系统离散方程与所述梁结构的基本参数、振动参数以及振动过程中的节点位移增量有关；/n基于所述系统离散方程、所述梁结构的基本参数以及所述梁结构振动过程中各时刻的振动参数得到梁结构振动过程中各时刻的节点位移增量。/n

【技术特征摘要】
1.一种梁结构振动过程解析方法，其特征在于，所述方法包括：
基于S-R和分解定理得到梁结构的应变张量和转动张量；
基于所述应变张量和转动张量，采用更新拖带坐标法以及广义欧拉运动学公式得到梁结构的增量变分方程；
基于所述增量变分方程，采用移动最小二乘法，并施加边界条件，得到梁结构振动过程中的系统离散方程，所述系统离散方程与所述梁结构的基本参数、振动参数以及振动过程中的节点位移增量有关；
基于所述系统离散方程、所述梁结构的基本参数以及所述梁结构振动过程中各时刻的振动参数得到梁结构振动过程中各时刻的节点位移增量。


2.根据权利要求1所述的梁结构振动过程解析方法，其特征在于，所述基于S-R和分解定理得到梁结构的应变张量和转动张量之前包括：
将梁结构的振动过程放置到拖带坐标系统中进行描述。


3.根据权利要求1所述的梁结构振动过程解析方法，其特征在于，所述梁结构的基本参数包括线性刚度矩阵、非线性刚度矩阵、罚函数刚度矩阵以及质量矩阵，所述振动参数包括节点加速度、外力向量、应力积分向量以及罚函数力向量。


4.根据权利要求1所述的梁结构振动过程解析方法，其特征在于，所述基于所述应变张量和转动张量，采用更新拖带坐标法以及广义欧拉运动学公式得到梁结构的增量变分方程包括：
获取所述梁结构的内力功率、惯性力功率和外力虚功率；
基于所述梁结构的内力功率、惯性力功率和外力虚功率得到所述梁结构振动过程中的变分关系；
基于所述应变张量、转动张量以及变分关系，得到梁结构的增量变分方程。


5.根据权利要求1所述的梁结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，周涛，付浩然，陈颖，
申请(专利权)人：浙江清华柔性电子技术研究院，清华大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33