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基于T形梁单元变形能分解的T形梁结构性能量化分析方法技术

技术编号:42489368 阅读:22 留言:0更新日期:2024-08-21 13:06
本发明专利技术属于力学分析与材料技术领域,公开了一种基于T形梁单元变形能分解的T形梁结构性能量化分析方法,包括以下步骤:基于正交理论与力学平衡并考虑单元的材料属性,得到T形梁单元的变形能分解基矩阵;建立三维T形梁空间结构模型,采用T形梁单元对T形梁空间结构进行划分并实行有限元求解,得到T形梁单元在任意荷载工况下产生任意位移和变形后的基本变形能与基本位移投影系数,得到T形梁单元在任意荷载工况下的基本变形信息,判别出T形梁单元在任意荷载工况下产生的主要变形或位移及次要变形或位移,进而实现对T形梁空间结构的变形能分解与性能量化分析。本发明专利技术能够指导对T形梁空间结构的加固与优化设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于力学分析与材料,涉及一种基于t形梁单元变形能分解的t形梁结构性能量化分析方法。


技术介绍

1、梁单元由于具有自由度少、建模简单等优点,在工程分析与设计中得到了广泛的应用。目前结构的设计方法是针对其宏观变形,如对抗弯、抗剪、抗扭等进行分别设计,而如何有效识别梁结构的基本变形类型,对于结构的性能分析与优化设计具有重要意义。

2、然而目前基于有限元的t形梁单元分析结果所给出的数据皆为微观上的信息,如应力和应变,而t形梁结构在外界作用下发生的是综合变形,单一的基本变形信息被包含在综合变形中,无法直观有效地用应力、应变等微观层面的信息表示出来,因此对t形梁单元的总变形进行变形分解与识别具有重要意义。

3、现有的梁单元变形分解方法(申请号:202010109547.0)是通过长方体单元映射而来,主要针对矩形截面梁的变形分解。而实际结构中,梁截面多为箱形截面及t形截面,现有的梁单元变形分解法在分析此类截面时误差较大,且未考虑单元的弹性模量、剪切模量等材料属性。因此,为解决传统梁单元不能识别宏观变形的问题,需要提出一种针对t形梁单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于T形梁单元变形能分解的T形梁结构性能量化分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于T形梁单元变形能分解的T形梁结构性能量化分析方法,其特征在于,所述T形梁单元基本变形能和基本位移的基向量为u1~u12,具体如下:

3.根据权利要求2所述的一种基于T形梁单元变形能分解的T形梁结构性能量化分析方法,其特征在于,步骤2中所述空间直角坐标系中T形梁单元在任意荷载工况作用下产生任意位移与变形前后的节点位移向量ur为:

4.根据权利要求3所述的一种基于T形梁单元变形能分解的T形梁结构性能量化分析方法,其特征在于,所述步骤3具...

【技术特征摘要】

1.一种基于t形梁单元变形能分解的t形梁结构性能量化分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于t形梁单元变形能分解的t形梁结构性能量化分析方法,其特征在于,所述t形梁单元基本变形能和基本位移的基向量为u1~u12,具体如下:

3.根据权利要求2所述的一种基于t形梁单元变形能分解的t形梁结构性能量化分析方法,其特征在于,步骤2中所述空间直角坐标系中t形梁单元在任意荷载工况作用下产生任意位移与变形前后的节点位移向量ur为:

4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙攀旭杨强丁晨严亚丹王东炜孙钢柱
申请(专利权)人:郑州大学
类型:发明
国别省市:

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