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深海采矿柔性立管系统非线性有限元模拟
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作者 佟莹 夏健 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期129-134,共6页
在海洋环境载荷及集矿机牵引作用下,深海采矿柔性立管系统的动力学响应涉及几何非线性和非保守载荷的双重非线性源。基于三维固体有限变形理论建立数学模型,在完全拉格朗日格式下推导了系统运动平衡方程,针对非保守载荷的等效计算、非... 在海洋环境载荷及集矿机牵引作用下,深海采矿柔性立管系统的动力学响应涉及几何非线性和非保守载荷的双重非线性源。基于三维固体有限变形理论建立数学模型,在完全拉格朗日格式下推导了系统运动平衡方程,针对非保守载荷的等效计算、非线性切线刚度矩阵及非线性方程的数值求解等关键问题提出了有效处理方案。根据处理方案开发了数值计算程序,并应用于柔性立管系统的静动力学分析。结果表明,本文开发的数值计算程序对海洋柔性管道的非线性响应具备良好的预测能力,验证了本文理论和计算模型的有效性和实用性。 展开更多
关键词 海洋柔性管道 几何线性 非保守载荷 线性有限元分析 张量体系
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弹性曲梁静态大变形数学模型及其数值解 被引量:1
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作者 李世荣 宋曦 周又和 《甘肃工业大学学报》 北大核心 2002年第4期128-132,共5页
基于Kirchhoff直法线假设,采用考虑轴线可伸长的几何非线性理论,建立了弹性曲梁在任意荷载(保守和非保守)作用下大变形问题的控制方程.其中包含轴线弧长、位移、转角、内力等7个独立未知函数.通过引进变形后的弧长为未知函数后,问题的... 基于Kirchhoff直法线假设,采用考虑轴线可伸长的几何非线性理论,建立了弹性曲梁在任意荷载(保守和非保守)作用下大变形问题的控制方程.其中包含轴线弧长、位移、转角、内力等7个独立未知函数.通过引进变形后的弧长为未知函数后,问题的求解区间则固定不变.该模型不仅考虑了轴线可伸长,同时精确地考虑了轴线的初始曲率对变形的影响,反映了轴向变形与弯曲变形的相互耦合效应.作为应用,用打靶法具体计算了一端固定另一端自由,沿轴线作用均布切向随动载荷的半圆形曲梁的非线性平面弯曲问题,给出了随载荷参数大范围变化的平衡路径曲线及平衡构形. 展开更多
关键词 弹性曲梁 静态大变形 数学模型 数值解 非保守载荷 打靶法
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