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动力学方程的解析与应用介绍

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:假定在加载过程中,阻尼在非共振区对动力响应影响较小,这里阻尼比取常量,并采用瑞利阻尼假定;刚度为应变率的函数,因此,动力学方程为非线性方程。将式、式代入式得其中总结点位移为{U}={Ud}+{Us},在时域上采用纽马克方法进行离散。

动力学方程的解析与应用介绍

假定在加载过程中,阻尼在非共振区对动力响应影响较小,这里阻尼比取常量,并采用瑞利阻尼假定;刚度为应变率的函数,因此,动力学方程为非线性方程。用[M]表示质量阵;[C]表示阻尼阵;[Kd(t)]表示动刚度阵;和{Ud(t)}分别为结点加速度、速度和动位移;{Pd(t)}为结点动荷载列阵。[Ks(t)]表示静刚度阵;{Us}分别为结点静位移;{Ps}为结点静荷载列阵。假设在施加动载的前一时刻,[Ks(t=0)]{Us(t=0)}={Ps(t=0)},在施加动载过程中,{Ps}={Ps(t=0)}不变,{Us}={Us(t=0)}不变。t时刻的动力平衡方程为

在t+Δt时刻的动力平衡方程为

将以上6个增量关系式代入式(8.14)并减式(8.13)得

引入损伤变量d(ε),等价弹性模量

认为在每一时间步内,弹性模量强化系数HE为常量,由上一步的应变率确定,则刚度矩阵增量为(www.xing528.com)

式中:单元损伤变量增量;[]为初始单元刚度矩阵

将式(8.17)、式(8.18)代入式(8.15)得

其中 

总结点位移为{U}={Ud}+{Us},在时域上采用纽马克(Newmark)方法进行离散。

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