文献类型：会议

作　　者：罗凯 刘铖 胡海岩

作者单位：北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室

会议文献：中国计算力学大会2014暨第三届钱令希计算力学奖颁奖大会论文集

会议名称：中国计算力学大会2014暨第三届钱令希计算力学奖颁奖大会

会议日期：20140810

会议地点：中国贵州贵阳

主办单位：中国力学学会计算力学专业委员会

出版日期：20140810

学会名称：中国力学学会

语　　种：中文

摘　　要：在等几何分析框架下,对大变形柔性梁、薄壳及薄膜结构的屈曲失稳现象进行非线性稳定性分析和后屈曲平衡路径的计算,采用非均匀有理B样条曲线/曲面(NURBS)描述柔性梁、薄壳以及薄膜结构,并采用一种可压的neo-Hookean模型描述超弹性薄膜材料的本构关系。基于Koiter的初始后屈曲理论,通过摄动展开得到阶数较低的降阶模型代替原有的有限元全模型,并通过引入屈曲模态和屈曲载荷来跟踪屈曲分支路径,将降阶模型的非线性解作为平衡路径的初始预测,然后,采用一种改进的弧长算法对有限元全模型进行迭代修正,最终实现整个非线性平衡路径的求解。由于采用降阶模型进行非线性预测比Newton法的线性预测更准确,所以该方法不仅具有较高的非线性分析精度,而且可以实现以较大的载荷步长跟踪平衡路径和减少线性方程组的求解数目。此外,该方法还能够准确跟踪结构的屈曲分支,从而可以分析屈曲敏感结构以及含较多密集屈曲模态的结构,并且采用改进的弧长算法可以处理在求解弧长约束方程时出现虚根的问题。数值算例表明:该方法可以准确和高效地预测和分析同时包含极值失稳和分叉失稳的非线性屈曲行为。

关 键 词：非线性屈曲 等几何分析方法  降阶模型 摄动 弧长法 极值/分叉失稳  

分 类 号：O347[力学类]