考慮節(jié)點協(xié)調(diào)變形及節(jié)點面精細化的有限質(zhì)點法研究.pdf

1、本文以低維度單元模型的節(jié)點形式為主線，以有限質(zhì)點法為數(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際的含間隙節(jié)點連接約束兩方面，對工程中存在的節(jié)點形式進行建模、理論推導和數(shù)值計算，以彌補有限質(zhì)點法研究中未系統(tǒng)性進行節(jié)點層面研究的缺憾。最后提出了針對類似于Bennett等存在節(jié)點面接觸鎖止問題的結構的節(jié)點面精細化的思想。
　　本文首先針對實際結構模型中存在各種約束條件，如節(jié)點自由度約束（固定節(jié)點、鉸接節(jié)點等）、節(jié)點彈性支承

2、（位移彈性約束及轉動彈性約束）、節(jié)點彈性連接（半剛性連接等）、節(jié)點自由度耦合（剪鉸節(jié)點等）等，以有限質(zhì)點法為分析方法，推導了處理各種約束所需要的計算理論及公式。
　　為解決需要考慮副元素間隙的結構分析問題，針對實際結構中存在的運動副（包括平面轉動副、平面移動副、空間轉動副、空間球副、空間移動副）進行分類討論。針對含間隙機構建模時需要考慮的兩個主要問題—間隙節(jié)點數(shù)學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)點法為分析手段

3、，重點研究間隙節(jié)點數(shù)學模型的建立，碰撞接觸時刻的偵測，運動模式的判定，潛在接觸點的相對速度的求解及碰撞力模型的選取等。
　　本文針對類似Bennett存在節(jié)點面接觸鎖止問題的結構，提出了低尺度層面的面向有限質(zhì)點法通用計算平臺的節(jié)點面精細化的思想。文中提出了節(jié)點部位處理方法及節(jié)點面接觸偵測方法，并推導了revolute joint鉸軸線方向旋轉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一些典型算例的分