索桿梁高精度動力單元研究.pdf

1、本文對索桿梁結(jié)構(gòu)的動態(tài)剛度矩陣和動力單元矩陣這兩種高精度動力單元進行研究.動態(tài)剛度矩陣法通常也被稱為精確方法,它可以以任意精度獲得結(jié)構(gòu)的無限多的固有頻率和固有振型,該方法只需建立最初的位移場假設(shè),就能精確地求解運動微分方程.動力單元矩陣法是基于動態(tài)剛度方法的一種近似方法,在和傳統(tǒng)有限元具有相同計算自由度的情況下,這種方法能給出比有限元法更高的求解精度. 對動態(tài)剛度矩陣和動力剛度矩陣這兩種動力高精度單元的應(yīng)用和研究歷史進行了回顧.

2、比較了動態(tài)剛度矩陣和動力單元矩陣的幾種推導方法,同時對賀國京提出的基于彈性動力學變分原理的構(gòu)造二階動力單元矩陣的通用方法進行了推廣,使其可以用于得到更高階的動力單元格式. 推導了包含軸力影響的桿單元的動態(tài)剛度矩陣和動力單元矩陣,彌補了已有技術(shù)文獻中桿單元的動態(tài)剛度矩陣和動力單元矩陣無法考慮結(jié)構(gòu)預應(yīng)力影響的缺點.同時,本文還推導了包含軸力影響梁單元的動力單元矩陣,擴大了梁單元動力單元矩陣的使用范圍.為了便于索桿張力結(jié)構(gòu)的動力特性的

3、研究,簡要介紹了索單元的動態(tài)剛度矩陣和動力單元矩陣.總結(jié)了動態(tài)剛度矩陣和動力單元矩陣這兩種非線性特征值問題的求解算法并將其程序化. 使用本文給出的高精度單元研究了桿系結(jié)構(gòu),梁系結(jié)構(gòu),桅桿結(jié)構(gòu),索桁結(jié)構(gòu),索桿張力結(jié)構(gòu)的動力特性.得出在自由度較少的桿系結(jié)構(gòu)中,使用本文給出的高精度桿單元將使得桿系結(jié)構(gòu)動力計算精度有很大的提高,對于梁系結(jié)構(gòu)、索桁結(jié)構(gòu)和索桿張力結(jié)構(gòu)其頻率計算的精度也有較大提高但不如桿系結(jié)構(gòu)那么明顯. 論文最后對上