考慮節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)變形及節(jié)點(diǎn)面精細(xì)化的有限質(zhì)點(diǎn)法研究.pdf

1、本文以低維度單元模型的節(jié)點(diǎn)形式為主線，以有限質(zhì)點(diǎn)法為數(shù)值分析方法，分別從理想狀態(tài)下的基本連接約束及符合工程實(shí)際的含間隙節(jié)點(diǎn)連接約束兩方面，對(duì)工程中存在的節(jié)點(diǎn)形式進(jìn)行建模、理論推導(dǎo)和數(shù)值計(jì)算，以彌補(bǔ)有限質(zhì)點(diǎn)法研究中未系統(tǒng)性進(jìn)行節(jié)點(diǎn)層面研究的缺憾。最后提出了針對(duì)類似于Bennett等存在節(jié)點(diǎn)面接觸鎖止問題的結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)面精細(xì)化的思想。
　　本文首先針對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)模型中存在各種約束條件，如節(jié)點(diǎn)自由度約束（固定節(jié)點(diǎn)、鉸接節(jié)點(diǎn)等）、節(jié)點(diǎn)彈性支承

2、（位移彈性約束及轉(zhuǎn)動(dòng)彈性約束）、節(jié)點(diǎn)彈性連接（半剛性連接等）、節(jié)點(diǎn)自由度耦合（剪鉸節(jié)點(diǎn)等）等，以有限質(zhì)點(diǎn)法為分析方法，推導(dǎo)了處理各種約束所需要的計(jì)算理論及公式。
　　為解決需要考慮副元素間隙的結(jié)構(gòu)分析問題，針對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)中存在的運(yùn)動(dòng)副（包括平面轉(zhuǎn)動(dòng)副、平面移動(dòng)副、空間轉(zhuǎn)動(dòng)副、空間球副、空間移動(dòng)副）進(jìn)行分類討論。針對(duì)含間隙機(jī)構(gòu)建模時(shí)需要考慮的兩個(gè)主要問題—間隙節(jié)點(diǎn)數(shù)學(xué)模型的建立及由鉸間隙產(chǎn)生的接觸碰撞行為的處理，以有限質(zhì)點(diǎn)法為分析手段

3、，重點(diǎn)研究間隙節(jié)點(diǎn)數(shù)學(xué)模型的建立，碰撞接觸時(shí)刻的偵測(cè)，運(yùn)動(dòng)模式的判定，潛在接觸點(diǎn)的相對(duì)速度的求解及碰撞力模型的選取等。
　　本文針對(duì)類似Bennett存在節(jié)點(diǎn)面接觸鎖止問題的結(jié)構(gòu)，提出了低尺度層面的面向有限質(zhì)點(diǎn)法通用計(jì)算平臺(tái)的節(jié)點(diǎn)面精細(xì)化的思想。文中提出了節(jié)點(diǎn)部位處理方法及節(jié)點(diǎn)面接觸偵測(cè)方法，并推導(dǎo)了revolute joint鉸軸線方向旋轉(zhuǎn)向量的求解公式及力的處理所需要的公式。
　　在各部分理論之后都通過對(duì)一些典型算例的分