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汽车碰撞波形护栏复杂模型中单元积分的阶

来源:www.tingboni.com  遵义护栏厂家 发布时间:2019-04-29

    在车祸波形护栏分析中,使用高阶积分不仅增加了成本分析,而且虽然结果可以满足收敛准则,但通过位移公式的有限元分析只能给出应变能的研究问题.下限"准确",即从物理概念来看,位移公式将导致更高的系统刚度,因此,实际上只要数值积分中的误差可以适当补偿由于结构刚度的有限元离散化要高估,用数值积分不是一个精确的计算元素,刚度矩阵可以得到更好的结果.换句话说,通过使用精确而非记录来获得单元刚度矩阵.当然,除了使用降阶积分方法之外,使用不同的整数顺序来整合不同的应变项也是有利的.



    并且使用低积分顺序,可能使积分结果不是很准确,几乎不可能得到问题的解决方案.例如,在隐式有限元分析中,要计算单元刚度矩阵,如果顺序太低,积分矩阵零特征值数将超过实际刚体位移数,即所谓的零能量变形模式,也称为作为沙漏.因此,为了得到平衡单元设置微分方程的成功解,必须适当约束集合中对应于零特征值变形模式的所有有限元,这必须应用所谓的复制泄漏控制技术,否则,结构刚度矩阵是奇异的.

    简而言之,如果仪表计算元素刚度矩阵的积分顺序下降到不能包括所有位移模式,则单位将小于矩阵秩等级的精确计算.并且如果不对单位设置足够的刚度约束,则可能导致解决困难,设置单位火炬阵列经常生病,并且总刚度可能是单数.虽然已经开发出一些沙漏控制技术,可以在一定程度上和进一步不稳定的范围内不能保证解决方案,但对于复杂的边界条件和不同类型的单元建立有限元模型的实际分析,效果沙漏控制技术仍然非常有限.

    一般收敛,所需的最小阶数是没有数值积分的误差来计算阶数的单位体积,但必须小心使用规则,例如,在桁架单元3节点的公式中,用一点高斯积分可以精确计算体积,但在计算刚度矩阵时,如果使用高斯积分,对应于自由度行和列单位的中心节点为零向量,这可能使结构刚度矩阵变得奇怪.总而言之,通过计算积分,对于任何类型的积分格式的主要的降阶积分和选择性应该满足两者

    一个条件:

    (1)元素不包含任何伪零能量公式(即元素刚度矩阵的秩不能小于精确计算的秩);

    (2)该单元包含所需的恒定应变状态.

    条件(1)确保完成有限元方程的求解过程,并且在解中不产生错误机制.

    分析结果,往往应满足上述两个条件.由于面部计算量大或者有大量研究人员基于真实面的结果,使用不符合上述条件的降阶或选择性??还原积分格式有时可以得到有限元分析结果的书,但必须特别小心.可以说,在实际分析中,使用选定的点顺序,但无法得到合适的刚度矩阵,意味着所选的积分顺序太低.

    对于单位力矢量,刚度矩阵是通过使用相同格式获得的,并且积分顺序通常是个好主意.但在计算单位质量地址矩阵时应注意,质量浓度为矩阵,只需计算单位体积即可.而一致质量矩阵,通常需要一个比高阶积分计算的刚度矩阵.

    可见,单位积分顺序,特别是包含不同类型单位的模型,单位积分顺序的选择仍然非常重要,因为复杂的边界条件和不同类型的单位建立有限元模型进行分析,一旦出现,沙漏现象那么目前沙漏控制技术很可能没有效果.

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