改进弧长法求解屈曲问题.pdf

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1、第卷第期西南交通大学学报年月:!#0()":/""12'33+!#0(西南交通大学土木工程学院,四川成都/):为了解决结构非线性有限元分析求解过程中结构失稳或材料出现软化时传统45+&6)3+法无法通过极值点的问题,在传统弧长法的基础上,提

2、出了求解过极值点问题的改进弧长法该方法将非线性方程求解过程中出现的不平衡力向量分解为两个相互正交的向量,并建立其弧长的约束方程,求解得到非线性计算中的荷载因子在求解过程中,给出了改进的确定弧长方法,通过弧长调整避免了求解荷载系数中出现复根的问题通过两个拱型结构的屈曲分析算例,分别考虑几何非线性和几何材料双重非线性效应,对两个拱形结构进行了非线性屈曲分析,结果表明:结构在出现屈曲时发生急跳现象,验证了改进的弧长法在结构出现材料软化和失稳时能通过极值点!":有限元;非线性分析;屈曲;极值点;改进弧长法#$%&:///'()

3、*:,,,()78'9'+,'+:'+,,*5)435'&5+,+'9:3'5-,8)+,;*/,8)'+&):%;'7';&:+,5)%5);4&36:63;5395)6:<%5)&55)5:&;'5'+&45+&6)3+%5);7&'3'+++'+&:7'+'5%+5&+&-3'3

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6、'+5)%&5:'&*:3!"#:7'+'5%+5%5);;++'+&:&+&-3'3;<*='+,;'%'5;6'+5;'%6:9;&:+,5)%5);将结构的延性、最大承载力和屈曲等因素作为载下降现象,但难以保证当出现反向荷载时有足够研究重点,进行结构受力的全过程分析,经常会遇的精度;编程实现强制迭代法比较困难比较以上到需要分析通过荷载位移曲线峰值点和结构出现各种算法,弧长法是目前理论上最完备、最有效的负刚度的情况对结构变形全过程进行非线性跟踪一种算法文献[]

7、提出了弧长法文献[/]改分析,是全面了解该结构受力性能必须进行的一项进了弧长法文献[0]对弧长法求解过程进行了[0]复杂工作,其中荷载控制法和位移控制法是非线性深入的探讨,以解决几何非线性问题中的屈曲分析中早期常用的方法位移控制法可以捕捉到荷问题,但将其应用于结构的材料非线性有限元分析::国家自然科学基金资助项目(!"#") :周凌远("#$),男,副教授,博士,研究方向为桥梁结构行为分析,%&':()*'+,-*&+./% "

8、/没有取得预期效果,主要原因是算法不能有效地处△A@△Aμδ,Aδ,,(!)理材料破坏导致的应变局部化问题式中:μ为荷载系数;本文针对弧长选取及复根问题的