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一种基于向量式有限元的预应力梁模拟方法、系统及设备技术方案

技术编号:45544278 阅读:13 留言:0更新日期:2025-06-17 18:18
本申请公开了一种基于向量式有限元的预应力梁模拟方法、系统及设备,涉及有限元仿真技术领域,该方法包括:采用向量式有限元法建立预应力梁数值模型;将所述预应力梁数值模型离散为多个节点和多个预应力梁单元;计算各预应力梁单元的刚度矩阵;基于所述刚度矩阵确定各节点的控制方程;采用中心差分法求解各节点的控制方程,并根据求解结果对各节点的状态进行更新,完成预应力梁的模拟。本申请能够实现预应力梁复杂行为的模拟,其计算效率高,计算稳定性好。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及有限元仿真,特别是涉及一种基于向量式有限元的预应力梁模拟方法、系统及设备


技术介绍

1、目前业界应用传统方法针对预应力梁的模拟研究取得了一些进展,但现有计算框架难以实现预应力梁复杂行为的模拟,传统方法计算结果不收敛且计算精度不佳。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种基于向量式有限元的预应力梁模拟方法、系统及设备,可对包含任意形状预应力筋的预应力梁进行准确模拟,能够提高计算效率,保证计算稳定性。

2、为实现上述目的,本申请提供了如下方案:

3、第一方面,本申请提供了一种基于向量式有限元的预应力梁模拟方法,包括:

4、采用向量式有限元法建立预应力梁数值模型;

5、将所述预应力梁数值模型离散为多个节点和多个预应力梁单元;

6、计算各预应力梁单元的刚度矩阵;

7、基于所述刚度矩阵确定各节点的控制方程;

8、采用中心差分法求解各节点的控制方程,并根据求解结果对各节点的状态进行更新,完成预应力梁的模拟

9、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于向量式有限元的预应力梁模拟方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于向量式有限元的预应力梁模拟方法,其特征在于,在将所述预应力梁数值模型离散为多个节点和多个预应力梁单元之后,还包括:设置边界条件及荷载条件。

3.根据权利要求1所述的基于向量式有限元的预应力梁模拟方法,其特征在于,计算各预应力梁单元的刚度矩阵,具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于向量式有限元的预应力梁模拟方法,其特征在于,所述预应力梁单元的应变矩阵和预应力筋的应变矩阵的表达式为:

5.根据权利要求4所述的基于向量式有限元的预应力梁模拟方法,其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种基于向量式有限元的预应力梁模拟方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于向量式有限元的预应力梁模拟方法,其特征在于,在将所述预应力梁数值模型离散为多个节点和多个预应力梁单元之后,还包括:设置边界条件及荷载条件。

3.根据权利要求1所述的基于向量式有限元的预应力梁模拟方法,其特征在于,计算各预应力梁单元的刚度矩阵,具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于向量式有限元的预应力梁模拟方法,其特征在于,所述预应力梁单元的应变矩阵和预应力筋的应变矩阵的表达式为:

5.根据权利要求4所述的基于向量式有限元的预应力梁模拟方法,其特征在于,预应力梁单元的刚度矩阵的计算公式为:

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【专利技术属性】
技术研发人员:段元锋田茂霖章红梅
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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