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索膜结构找形是否可以引入外荷载
pwx11






积分 26
帖子 22
2004-11-10 11:07    顶部


索膜结构找形都是不对应外荷载的,而是在找形完成后进行荷载分析;
但如果要在找形期间就考虑外荷载,即一种外荷载对应一种形态,同时索内力还是预先的内力,仅仅依靠平衡条件进行找形(当然,此时已不能说是找形l )
这样是否可以实现?
因为没有自己写过刚度矩阵Ke+kg,不知道切线刚度矩阵是否满秩
望高手指点,最好能具体告知在ansys中怎么结合实现?
pizzahut






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帖子 323
2004-11-12 10:43    顶部


如果要在找形期间就考虑外荷载,即一种外荷载对应一种形态,同时索内力还是预先的内力,仅仅依靠平衡条件进行找形(当然,此时已不能说是找形l )  
这样是否可以实现?
  
  
我想这是一个已知荷载态反求初始态的问题。其实问题的条件很充足啊,因为pwx11规定荷载平衡态时索内力为预定的内力,那么既然索内力已经预定好了,相应的外荷载也就可以根据平衡条件计算出来了,实际就是索单元的等效节点力的反力嘛。
  
现在问题就是要求初始态了(因为初始态不知道,那么就无法建模求你要求的荷载平衡态),我想这个初始态可能有两种:第一种是初始不平衡态,就是索单元在初始无外力时也不平衡;第二种是初始平衡态。对于第一种情况,似乎很难通过平衡方程求得,因此只能求第二种情况。
  
其实这也简单嘛,就是拿你已经设定的索内力值(不加任何外载)去迭代求解即可。因为当你预先设定索力状态后,该状态在无外载作用下肯定是不平衡的(否则加了外载后是平衡态矛盾),所以只需拿这个状态去迭代,平衡后的状态就是初始态。在这个初态下,加上你求得的外力,就得到了你想要的一种外荷载对应预定索力的情形了。
pizzahut






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帖子 323
2004-11-12 15:15    顶部


sorry,斑竹太勤奋,不能edit了,只好再re一个。
  
我上面没有搞清pwx11的意思,经人提醒,可能你是想求特定的外荷载以及特定的索膜预应力下面膜的形状吧(即荷载平衡形状是待求的)?
这个求解思路过程或许可以这样:1、同样设定弹性模量为零,因为在找形中设定E=0可以使单元的初应力不发生改变,这里也一样。2、设定单元的初应力=特定的值。这在我自己编的程序中可以直接设定来实现,但在ansys里面如何设定得自己想办法,也许每个单元设定一个不同的膨胀系数吧,我没有试过。3、外荷载按设定值照样加上去就行。
  
但是有一点,当采用柔性边界时,设定E=0程序是很难收敛的哦,:(,此时一般都是设一个小弹模(其实也不小),但这样就很难达到你需要达到的目标了,因为这时膜力肯定不会等于你想设定的值。如果是用索元代替膜的话,建议你看看一种叫“附加条件的力密度法”,有人写过论文的。这种方法收敛真的很好,很多用有限元法不能收敛的形状它都可以算出来。
pwx11






积分 26
帖子 22
2004-11-15 10:03    顶部


非常感谢pizzahut  的热心!
本人后来也咨询了jingsongxia师兄,他给我讲述了刚度矩阵的关系
其中Ke是弹性刚度矩阵,是通过应变的改变了使得单元内力变化已平衡外荷载;
Kg是通过旋转单元方向,进行静力平衡来平衡外荷载。
对于找形种引入外荷载是可以的
当采用小的弹性模量时,如果外荷载与单元内力处于同一数量级时将得到将快收敛;一定的外荷载有时不一定仅通过静力平衡找到其合理的形状。
讲了很多,具体记不清了^_^
 


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