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利用傳統協調位移有限元進行彈簧
來源:admin 點擊:次  發布時間:2012-07-21 16:47

利用傳統協調位移有限元進行彈簧,渦卷彈簧公司分析便可得到漪足工程要求的計算結果,沮當巖體發生.動、斷裂、炭落、失林時.巖體材料又衰現出非連續介質的特點.這時.在協調位移元中被認為非法的單元位移方式.如單元間互相開裂、怡位、淆移均變成了合理的了。因此傳統協調位移元在處理此類非連續介質交形時.就不方便了。剛體元則由于其位移不協調的特點,而較適用于斷裂控側的巖體等脆性材料應力分析。對非連續介質而盲.其應力—應變關系及其破壞過怪是極為復雜的.已不能簡單地套用連續介質理論.羞于連續性艦設的教值方法如何有效地澳擬巖休中實際存在的大t裂瞇、節理等不連續面,-*是巖體力學中,要的研究課厄.KYoYaru)扮出用扭傷力舉的方法處理通節理巖體間厄.扭傷力學是rrP年代后期發展起來的力學一個腸分支vnun.它不同于斷裂力學之處在于:認為材料內存在,分布性缺陷.這些原始缺陷(扭傷)在材料內是連續分布的.文‘.,應用報傷力學的原理理立了節理巖體的報傷有限元法。但由于巖休的復雜性,應用扭傷力學方法仍然存在粉確定有關今教的困難。例如:扭傷張t取決于節理分布狀態、密度、節理面之間的應力傳遨情況娜因索.對其體的工怪而,,要完全查明上述因爪仍然是十分困難的。關于報傷的擴展規律以及致抓的原因更是有待研究的間腸。對不連續巖體的傳統有限元分析中,常用荃于Goodman單元(M,的節理單元和夾層單元來a擬巖體中的不連續面.但若巖體中存在,大盈的走向各異的軟弱面時.勢必為上述單元的使用帶來很大的困難。目蕊均采用地質概化的方法,在tf算中僅僅考慮那些對結構受衡級不利的幾組節理.往往幾組節理相互交織.對有限元網格例分很不利.另外.上述單元中部來用了至今還不能很好確定的法向和切向剛度系盆K.和K,.從而為計算帶來很多的不確定性。棋擬不連續介質性戀的較有效和功能較吸的方法—離勝單元法及塊體單元法.是解答多節理巖體的另一類,要方法。在這類方法中通常把巖體,作是由節理切創的巖塊組成的結構體。一種最簡單的理扭化傲型是把巖體粉作是旅此相互搜勝的一系列剮性塊體。離徽元法(Cunda11.1971).剛體一彈價元法(Kawai, 1976)和塊體理論(Goodman和Shi.1985)是三種有代表性的不連續塊體方法   發條彈簧也是 剛體彈賈元棋型(RBSM:Rigid Body-Spring Model)最早由日本東京大學Kawai教授在1976年提出‘.,。其提出之初是用于解決計算機容f小的問皿。由于該方法獨特的思路.現已發展成為一種新的數值計算方法.稱為剛體有限元法(Rigid Finite ElementMethod.簡記為RFEM)。該法同傳統有限元一樣.曹先對研究城進行單元離眼,沮與有限元節點插值不同.剛體有限元在單元形心處插值,以單元形心位移為基本未知It.用分片的剛體位移棋式去通近實際生體位移場。結構內部彈扭性空形通過單元間相對變形來體硯.結構內部應力死通過單元交界面面力來表現。應住意的是:由于剛體彈藺元單元間有相對變形.故剛體彈倪元位移是不協調的.簡言之.剛體彈忱元的基本忍想是:把結構劃分為一竺由分布在單元接觸面上的彈位系統連接在一起的剛體攀元的集合。剛性單元本身不發生彈性交形.因此結構的變形能完全儲存在接觸面的彈倪系統中。 剛體彈資元目前有許多不同譯法.如稱之為剮體有限元、剛體元、剛性有限元、剮性元、界面元等等,本書甘稱之為剛體元。與有限元法相比,剛體元法一直未得到充分發層,也未引起廣泛的盆視。這是由于傳統有限元法在處1連續介質間腸時其有很吸的優點.除某些份況下‘如板元、充元等),傳統有限元較易構造位移協調的單元抽值函數.并可通過描加節點,提高擂誼階次的方法.使計算精度大大提高.而剛體元由于單元交界面位移不協調.將其應用于連續介質力學間腸時.列可能產生單元間開裂、互相壓入等.不允許一位移形式.隨粉工怪實踐的發展和認識碩城的擴大.人們發現許多材料亦會發生不連續的空形。
 

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