国家自然科学基金(11172076) 作品数:4 被引量:24 H指数:4 相关作者: 兰朋 陆念力 於祖庆 都亮 赵欣 更多>> 相关机构: 哈尔滨工业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 哈尔滨市科技创新人才研究专项资金 更多>> 相关领域: 机械工程 理学 电气工程 一般工业技术 更多>>
基于绝对节点坐标列式的新单元构建与动力学建模研究 随着高速化、轻质化及精密化机械系统的发展,基于小变形假设的传统柔性多体系统动力学建模及分析方法,其无法精确考虑大范围运动与大幅度变形的相互耦合,缺点日渐凸显。绝对节点坐标列式(ANCF, Absolute Nodal C... 王腾飞关键词:计算机辅助设计 文献传递 INTEGRATION OF NON-UNIFORM RATIONAL B-SPLINES GEOMETRY AND RATIONAL ABSOLUTE NODAL COORDINATES FORMULATION FINITE ELEMENT ANALYSIS 被引量:4 2014年 This investigation is intended to develop a computer procedure for the integration of NURBS geometry and the rational absolute nodal coordinate formulation (RANCF) finite element analysis. A linear transformation is given that can be used to convert the NURBS curve to RANCF cable element mesh retaining the same geometry and the same degree of continuity, including the discussion of continuity control and mesh refinement. The green strain tensor is used to establish the nonlinear dynamic equations with numerical examples to demonstrate the use of the procedure in the dynamic analysis of flexible bodies. Peng Lan Zuqing Yu Liang Du Nianli LuBézier和B-spline曲线的绝对结点坐标列式有限元离散方法 被引量:6 2012年 CAD系统中广泛采用Bézier,B-spline描述复杂的几何形状,而传统有限元则采用完全不同的插值函数来描述分析模型,对几何形状的不同描述导致由CAD模型转换为有限元模型非常困难,且带来模型上的不一致。研究Bézier和B-spline曲线离散为绝对结点坐标列式(Absolute nodal coordinate formulation,ANCF)有限单元的方法,建立Bézier和B-spline曲线与ANCF索单元之间的线性转换关系,实现了两者之间的自动转换,从而为整合CAD和CAA系统提供一种方法,表明ANCF单元可完全涵盖Bézier曲线的特性,Bézier表达其实是ANCF表达的特例,采用ANCF单元可以精确表达Bézier和B-spline曲线。同时研究了B-spline曲线的连续性与ANCF单元结点之间的连续性关系,B-spline采用节点重复度控制所定义图形的连续性,ANCF单元因为采用位置和位置导数作为结点坐标可以自动保证C1连续,C2连续性要求实际上是在单元之间添加曲率相等的约束方程,从而实现消除一个位置导数坐标;对于3阶曲线,证明C3连续性要求下任意两个ANCF单元均可以合并为一个大的单元。进而得出在实际转换和分析中不必通过添加约束方程得到不同的连续性,可以直接由B-spline表达得到不同连续性要求的ANCF单元网格。以悬臂梁在冲击作用下的动态响应为例说明了不同的连续性要求对有限元分析的影响。 兰朋 於祖庆 赵欣关键词:计算机辅助设计 有限元分析 BÉZIER曲线 基于分段连续ANCF缆索单元的输电线缆动力学建模与仿真 被引量:7 2018年 在绝对节点坐标缆索单元和Bézier/B样条几何体关系的基础上,构造了分段连续的ANCF缆索单元。单元形函数为分段连续函数,给出了其递推形式的定义式。单元在内节点处的连续性取决于单元节点坐标的选取以及形函数的定义方式。给出了单元弹性力及其对节点坐标雅可比矩阵的定义。进而采用该单元,建立了输电线缆架设过程中断线工况的动力学分析模型。可以实现用一个单元表示整条电缆线,从而在动力学仿真程序中避免了反复进行的单元到系统的集成及系统到单元的离散过程。用静力学分析计算得到输电线缆在重力、张紧力等外力共同作用下达到平衡时的节点坐标值,将其作为初值输入给动力学仿真程序,以模拟张紧力对输电线缆动力学行为的影响。建立了静、动力学仿真算例验证了单元的准确性,并给出了输电线缆的动力学仿真结果。 於祖庆 兰朋 李昆昆 陆念力关键词:动力学 计算机仿真 弹性支撑阶梯柱侧向位移与稳定性的精确分析 被引量:7 2014年 为了得到平面内弹性支撑阶梯柱刚度与稳定性问题的精确解,对箱形阶梯柱平面内受力模型进行了合理等效。基于纵横弯曲理论,建立了弹性支撑条件下变截面阶梯柱挠曲微分平衡方程,结合边界条件,得到了任意阶变截面阶梯柱端部挠度及结构失稳特征方程的精确递推表达式,从而给出工程中起重机常用节数箱形伸缩臂平面内失稳特征方程的显式表达。将所得的计算结果与ANSYS软件细分单元后的计算结果进行比较分析,验证了推导公式的正确性,从而为工程设计提供了简单、快捷、精确的变截面阶梯柱变形与屈曲临界力确定方法。 都亮 陆念力 兰朋关键词:稳定性分析 箱形伸缩臂 二阶效应 侧向位移