基于敏度分析的不同模量桁架正反問(wèn)題求解.pdf

1、拉壓不同彈性模量材料是工程問(wèn)題中經(jīng)常遇到的，如玻璃鋼、塑料、陶瓷、混凝土、特殊金屬等。這些材料廣泛地應(yīng)用于建筑業(yè)、機(jī)械制造、飛機(jī)制造、造船及火箭等行業(yè)中。由于這類(lèi)問(wèn)題一般難以求得解析解，因此，數(shù)值求解技術(shù)的研究具有重要的理論探討價(jià)值和實(shí)際工程意義。 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的非線性和非光滑性是雙模量問(wèn)題求解中的主要困難。在基于有限元技術(shù)的數(shù)值計(jì)算中，需不斷地回代求解，求解效率較低。本文以工程中廣泛應(yīng)用的桁架結(jié)構(gòu)為背景，首先利用光滑函數(shù)技術(shù)，

2、對(duì)拉壓雙模量問(wèn)題的本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行處理，以便克服材料本構(gòu)關(guān)系的非光滑性，在此基礎(chǔ)上建立了求解彈性雙模量一維連續(xù)體與桁架結(jié)構(gòu)的數(shù)值模型，借助所推導(dǎo)的敏度計(jì)算公式和Newton-Raphson算法進(jìn)行了正問(wèn)題的數(shù)值求解，算例結(jié)果表明，本文所提算法具有較高的計(jì)算精度和收斂速度。 在正問(wèn)題正確求解的基礎(chǔ)上，分別采用計(jì)算效率較高的敏度類(lèi)算法和可以避免推導(dǎo)復(fù)雜的敏度解析表達(dá)式的智能類(lèi)算法進(jìn)行雙彈性物性參數(shù)的反問(wèn)題求解，并探討了參數(shù)取值范圍和數(shù)據(jù)