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使用新型区域检测算法进行梁对梁无摩擦接触的动态模拟。 (英语) Zbl 1502.74077号

小结:本文的主要目的是基于绝对节点坐标公式(ANCF)提出柔性梁-梁的面-面无摩擦接触动力学公式,并对柔性梁的区域接触问题进行了仿真分析。采用ANCF的高阶梁单元来描述接触过程中梁截面的翘曲变形。与ABAQUS相比,该建模方法只需少量元素,效率更高。此外,提出了一种新的接触区检测算法,该算法使用曲面来描述梁之间的接触,能够在梁直径变化时准确检测接触状态。另一方面,利用该算法可以得到接触区的形状和位置,这在以前的研究中是没有的。其次,结合罚函数法,建立了柔性梁-梁的动力学模型。最后,通过三个数值算例验证了该方法在处理柔性梁大区域接触问题中的有效性。

MSC公司:

74M15型 固体力学中的接触
65Z05个 科学应用
74K10型 杆(梁、柱、轴、拱、环等)

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参考文献:

[1] 胡华英、田庆秋、刘春华,《软机器:计算动力学的挑战》,载于:《第24届国际理论与应用力学大会论文集》,2016年,加拿大蒙特利尔。
[2] 田强。;刘,C。;Li,P.,《柔性多体系统动力学的先进性和挑战》,J.Dyn。Control,15,05,385-405(2017),(中文)
[3] 罗,K。;田强。;Hu,H.Y.,软机械动态建模与仿真进展,科学。Sinica物理学。机械。阿童木。,第50、9条,第090006-1-11条(2020),(中文)
[4] Wriggers,P。;Zavarise,G.,关于承受大挠度的三维梁之间的接触,Commun。数字。方法。工程,13,429-438(1997)·Zbl 0878.73063号
[5] 杜夫瓦,K。;科克宁,K。;Maqueda,L.G.,使用有限元法的三维带传动非线性动力学,非线性动力学。,48, 4, 449-466 (2007) ·Zbl 1177.74363号
[6] Zavarise,G。;Wriggers,P.,《三维空间梁间摩擦接触》,国际出版社。J.数字。方法工程,49,8,977-1006(2000)·Zbl 0993.74045号
[7] 利图卡,P。;Wriggers,P.,矩形横截面3D梁之间的接触,国际。J.数字。方法工程,53,9,2019-241(2002)·Zbl 1169.74617号
[8] 奥马尔,医学硕士。;Shabana,A.A。;Mikkola,A。;Loh,W.Y.,钢板弹簧的多体系统建模,振动与控制杂志,101601-1638(2004)·Zbl 1119.74481号
[9] Kerkkänen,K.S。;García-Vallejo,D。;Mikkola,A.M.,使用大变形有限元公式对皮带传动进行建模,非线性动力学。,43, 3, 239-256 (2006) ·Zbl 1138.74355号
[10] 沈立杰。;郭庆伟。;Liu,J.Y.,圆柱接触柔性梁的动力学建模和实验技术,J.Dyn。控制,5,2,147-152(2007)
[11] Konyukhov,A。;Schweizerhof,K.,《接触分析中最近点投影程序的可解性:任意几何曲面的分析和求解策略》,计算。方法应用。机械。工程,197,33-40,3045-3056(2008)·Zbl 1194.74223号
[12] Konyukhov,A。;Schweizerhof,K.,曲线间接触的几何精确协变方法,计算。方法应用。机械。工程,199,37-40,2510-2531(2010)·Zbl 1231.74325号
[13] Litewka,P.,增强型多点梁对梁无摩擦接触有限元,计算。机械。,52, 6, 1365-1380 (2013) ·Zbl 1398.74359号
[14] Durville,D.,弹性梁组件内的接触摩擦建模:打结应用,计算。机械。,49, 6, 687-707 (2012) ·Zbl 1312.74019号
[15] Khude,N.N.,《摩擦接触/冲击下柔性体系统的高效模拟》(2015),威斯康星大学麦迪逊分校
[16] Neto,A.G。;皮门塔,P.M。;Wriggers,P.,一种用于束流接触的主表面到主表面的公式。第一部分:无摩擦交互,计算。方法应用。机械。工程师,303,5月1日,400-429(2016)·兹比尔1425.74340
[17] 王庆堂。;田强。;胡海英,通过绝对节点坐标公式对大范围运动中薄梁摩擦接触的动态模拟,非线性动力学。,77, 4, 1411-1425 (2014)
[18] Shabana,A.A.,斜率和有限元绝对节点坐标公式的定义,多体系统。动态。,1, 3, 339-348 (1997) ·Zbl 0890.73071号
[19] 奥马尔,医学硕士。;Shabana,A.A.,用于大旋转和变形问题的二维剪切变形梁,J.Sound Vib。,243, 3, 565-576 (2001)
[20] García-Vallejo,D。;Mikkola,A.M。;Escalona,J.L.,基于绝对节点坐标的新型无锁剪切变形有限元,非线性动力学。,50, 1, 249-264 (2007) ·Zbl 1193.74148号
[21] 李,P.F。;甘托伊,F.M。;Shabana,A.A.,大位移有限元分析中梁截面变形的高阶表示,J.Sound Vib。,330, 26, 6495-6508 (2011)
[22] Shabana,A.A。;Yakoub,R.Y.,梁单元的三维绝对节点坐标公式:理论,J.Mech。设计。,123, 4, 614-621 (2001)
[23] Orzechowski,G。;Shabana,A.A.,使用高阶ANCF梁单元分析翘曲变形模式,J.Sound Vib。,363428-445(2016)
[24] 沈,Z。;裴,L。;Cheng,L.,在绝对节点坐标公式中包含横截面畸变的有限元梁模型,非线性动力学。,77, 3, 1019-1033 (2014)
[25] Orzechowski,G。;Shabana,A.A.,使用高阶ANCF梁单元分析翘曲变形模式,J.Sound Vib。,363428-445(2016)
[26] Neto,A.G。;Pimenta,P.M。;Wriggers,P.,一种用于束流接触的主表面到主表面的公式。第二部分:摩擦相互作用,计算。方法应用。机械。工程,319年6月1日,146-174(2017)·Zbl 1439.74218号
[27] Laursen,T.A.,计算接触和冲击力学,麦加尼卡,38,3,393-394(2003)
[28] Bialek,J.M.,有限元分析的非线性连续介质力学。Fusion,38,5776(1998)
[29] Fischer,K.A。;Wriggers,P.,基于砂浆法的有限变形无摩擦2D接触公式,计算。机械。,36, 3, 226-244 (2005) ·Zbl 1102.74033号
[30] Litewka,P.,梁对梁接触的有限元分析,Lect。注释应用。计算。机械。,53, 1-159 (2010) ·Zbl 1203.74002号
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