如何使用刚体岩土静力载荷试验规程等效原理进行单元载荷的移置

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-03-26 09:57 标签： 风荷载静力等效原理
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弹性力学与有限元精要.ppt 162页
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郭吉坦Email：dl-QQ：手机：第一篇弹性力学第一章弹性力学基本方程1.1绪论1.2弹性力学的基本假定1.3几个基本概念1.4弹性力学基本方程第二章弹性力学平面问题2.1平面应力问题2.2平面应变问题2.3平面问题的基本方程第三章弹性力学问题求解方法简述第一章弹性力学基本方程1.1绪论1.2弹性力学的基本假定1.3几个基本概念1.4弹性力学基本方程弹性力学，又称弹性理论。是研究弹性体由于外力载荷或者温度改变，物体内部所产生的位移、变形和应力分布等。为解决工程结构的强度，刚度和稳定性问题作准备。弹性力学的研究对象：是完全弹性体，包括构件、板和三维弹性体，比材料力学和结构力学的研究范围更为广泛。研究的内容：外力作用下应力、应变、位移物体变形——弹性变形、塑性变形弹性变形：当外力撤去以后恢复到原始状态，没有变形残留，材料的应力和应变之间具有一一对应的关系。与时间无关，也与变形历史无关。塑性变形：当外力撤去以后尚残留部分变形量，不能恢复到原始状态，——即存在永久变形。应力和应变之间的关系不再一一对应，与时间、与加载历程有关。弹性：假定“完全弹性”关系，是抽象出来的理想模型。完全弹性是指在一定温度条件下，材料的应力和应变之间具有一一对应的关系。应力—应变关系称为本构关系。材料模型包括：线性弹性体非线性弹性体1.2弹性力学的基本假定连续性假设根据这一假设，物体的所有物理量，例如位移、应变和应力等均成为物体所占空间的连续函数。均匀性假设假设弹性物体是由同一类型的均匀材料组成的，物体各个部分的物理性质都是相同的，不随坐标位置的变化而改变。在处理问题时，可以取出物体的任意一个小部分讨论。。3.各向同性假设假定物体在各个不同的方向上具有相同的物理性质，物体的弹性常数不随坐标方向变化。?像木材、竹子以及纤维增强材料等，属于各向异性材料，它们是复合材料力学研究的对象。??4.完全弹性假设应力和应变之间存在一一对应关系，与时间及变形历史无关。满足胡克定理。5.小变形假设在弹性体的平衡等问题讨论时，不考虑因变形所引起的几何尺寸变化，使用物体变形前的几何尺寸来替代变形后的尺寸。采用这一假设，在基本方程中，略去位移、应变和应力分量的高阶小量，使基本方程成为线性的偏微分方程组。1.3几个基本概念外力一点的应力状态一点的形变位移分量1外力作用于物体的外力可以分为3种类型：体力、面力、集中力。体力——就是分布在物体整个体积内部各个质点上的力，又称为质量力。例如物体的重力，惯性力，电磁力等等。面力——是分布在物体表面上的力，例如风力，静水压力，物体之间的接触力等。集中力——作用物体一点上的力。（在弹性力学中一般不用，而在有限元中经常出现）①体力物体任意一点P所受体力的大小和方向，在P点区域取一微小体积元素△V，设△V的体力合力为△F，则体力是矢量：一般情况下，物体每个点体力的大小和方向不同。体力分量：将体力沿三个坐标轴xyz分解，用X、Y、Z表示，称为体力分量。符号规定：与坐标轴方向一致为正，反之为负。??应该注意的是：在弹性力学中，体力是指单位体积的力。体力的因次：[力]/[长度]^3表示：F={XYZ}②面力与体力相似，在物体表面上任意一点P所受面力的大小和方向，在P点区域取微小面积元素△S，③集中力体力与面力都是分布力，集中力则只是作用在一个点上，作用区域△V或△S很小，但数值很大，这种形式的力可以认为是集中力。集中力分量：集中力直接将其沿三个坐标轴分解，用X0、Y0、Z0表示，即集中力力分量。符号规定：与坐标轴方向一致为正，反之为负。??体力的因次：[力]2一点的应力状态①应力表示方法材料力学中接触过斜截面上的应力，斜截面上应力可以分成正应力、剪应力；复杂物体任意截面上的应力可分为1个与平面垂直的正应力、2个平面内剪应力。3一点应变分量①微分单元体的变形：微分单元体棱边的伸长和缩短；正应变棱边之间夹角的变化；剪应变??②应变的定义（自学）设平行六面体单元，3个轴棱边：变形前为MA，MB，MC；变形后变为M'A'，M'B'，M'C'。4位移分量位移：由于载荷作用或者温度变化等外界因素等影响，物体内各点在空间的位置将发生变化，位置移动即产生位移。位移——刚体位移、变形刚体位移——物体内部各个点仍然保持初始状态的相对位置不变，由于物体整体在空间做刚体运动引起的位置改变。变形——物体整体位置不变，弹性体在外力作用下发生形状的变化，而改变了物体内部各个点的相对位置，引起位移。后者与弹性体的应力有着直接的关系——弹性力学研究的主要变形，通常叫位移。形变和位移之间的关系：位移确定→形变完全确定：???从物理概念看，各点的位置确定，则微分线段上的形变确定。?????从数学推导看，位移函数确定，则其导数（形变
正在加载中，请稍后...来源：《青岛大学学报(工程技术版)》1988年第01期 作者：张秉森;
分布载荷的有限元等效节点力的移置
一、概述 工程结构所承受的外载荷,往往都是分布载荷.在利用有限元法对结构进行动响应分析时,这些分布作用在结构上的载荷,都必须移置成作用在节点上的集中载荷.因此,如何把分布载荷移置成有限元等效节点力,将直接影响到对结构的分析结果. 在现有的工程计算中,为了简化计算,大都采用简单的处理方法。这样,就不可避免地要引入较大的计算误差。尤其是对复杂结构并受复杂的分布载荷的情况,分布载荷的处理就显得特别重要.尽管现有的理论对分布载荷的有限元等效节点力已有论述,但对于复杂结构,由于结构中的不同构件处于空间中的不同方位,要想利用现有的理论来处理这样结构的分布载荷,就遇到了不少困难。因此,有必要探求适应于空间任意方位构件上的分布载荷的处理方法。 本文利用虚位移原理,并以三维梁单元为例,从数学上严格推导了把分布载荷移置成有限元等效节点力的计算公式。在推导的过程中,考虑了梁单元所在的空间方位,采用了坐标变换的理论.因此,其结论适应于空间任意方位的梁单元.利用本文的方法,只要引入其他单元的形函数,则可以很方便地推导出其他单元的计算公式。因此,本文为复杂结构的动响应分析处理分布外载......(本文共计8页)
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主办：青岛大学
出版：青岛大学学报(工程技术版)杂志编辑部
出版周期：季刊
出版地：山东省青岛市君，已阅读到文档的结尾了呢~~
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弹弹性力学简明教程第六章
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