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力学性能

[概念] 结构动力学之显隐式

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随着科学研究和工程技术的不断发展,出现了诸如航天飞机、空间站、海洋石油钻井平台等大型或超大型的复杂结构,它们不但自由度高,而且还含有非线性、随机载荷和复杂的边界条件等多种因素。因此,到20世纪末开始,结构动力学发展到一个新的高度,对复杂结构的分析需要借助高阶有限元模型进行大量计算。

概念机理

[概念] 橡胶支座精细化模拟与有限元分析注意要点

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硫化天然橡胶是一种非线性材料,具有低剪切模量、低弹性模量、几乎不可压缩和断裂伸长率高的特点。典型的橡胶单轴拉伸应力应变曲线如下图所示,我们可以通过宏观单元对于橡胶支座进行模拟,详情请看(【JY】基于Rmberg-Osgood 本构模型的双线性计算),为了探究支座的细部构造与性能,今天给大家带来橡胶支座精细化模拟,以及有限元分析中相关的注意要点。

软件讨论

[求解器] 求解器之三维结构振型分析

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本期推送自编的一款小型计算分析软件,对于计算振型的方法,将采用子空间迭代法进行计算。为了验证理论的可行性,以下进行对比测试。本想用OpenSees的eigen进行振型计算,但是目前可选的三种算法对于超大型结构它还是很吃力,干脆就从单元集成到振型计算,基于自编内核做了一遍……

概念机理

[概念] 振型求解之子空间迭代

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子空间迭代法是把迭代法和瑞利-里兹法相结合并交替使用的一种方法,既利用瑞利-里兹法来缩减自由度,又在计算中利用迭代法使振型逐步趋近其精度。子空间迭代法中首先选定n个(n < N,N为体系的总自由度数)试向量,对这n个向量同时进行迭代,通常结构的自由度成千上万,而所需求解振型不过数十个,子空间迭代方法不需要全局求解,而是点到即止。子空间迭代方法以迭代法求得的向量作瑞利-里兹法向量,在用瑞利-里兹法求n个近似特征对,这归结为解退化了的子空间里的特征对问题。这种方法能同时求出模较大的一些特征值和相应的特征向量,也能在迭代过程中应用Rayleigh-Ritz原理进行加速。因此,同时迭代法比乘幂法更便于进行自动计算,而且加快了收敛速度,它是求解大型、稀疏矩阵特征值问题的最有效的方法之一。

概念机理

[概念] 橡胶支座的简述和其力学性能计算

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合理地应用隔震技术可保证建筑在中、大震后的正常使用性能,对高烈度区的建筑具有较强的适用性。隔震技术常用的是橡胶隔震支座,橡胶垫隔震装置由钢板和橡胶交替叠合而成。橡胶隔震垫技术发展已比较成熟,隔震装置竖向承载力大,具有稳定的弹性复位功能,且隔震周期长、阻尼比大。并且橡胶隔震技术是目前国际上研究最成熟、应用最广泛的一种抗震技术。

力学性能

[体系概念]结构概念设计之(结构体系概念)

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结构的体系概念是指了解基本的结构体系及其原理,以及各种体系适用的场合等,也包括一些纸和笔初步计算的技能。这是最基本也是最核心的结构概念,其作用贯穿结构设计全过程,在结构方案和体系选型的时候,有好的体系概念才能综合考虑好各种因素,定好结构设计的大方向,可以尽量避免返工。在结构分析的时候,有好的体系概念才能找对方向调整修改结构模型。

力学性能

[理念设计]结构概念设计之(设计理念进展)

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首先讲下结构概念设计,概念设计一般是指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、材料性能、制作水平技术、结构破坏机理、试验现象所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度来确定力学架构的体系和细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法,可以有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期一些不必要的繁琐运算,具有较好的的省时省力的可靠性能。