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使用新有限元计算细长杆螺旋屈曲的分叉情况。 (英语) Zbl 07167833号

小结:我们开发了一种新的有限元来精确建模杆的扭转,并捕获导致螺旋屈曲和各种进一步后屈曲状态的分叉场景。由于标准非线性梁单元不考虑扭转模式中的非线性,也不考虑轴向、横向和扭转模式之间的耦合,因此我们导出了一种新的梁单元,它允许我们描述受扭转载荷作用的杆的复杂螺旋屈曲分叉情况。对制定的梁单元进行了系统测试,以评估其在确定临界扭转屈曲载荷方面的预测能力及其对所用单元数量的敏感性。一旦模型通过商业有限元软件(Abaqus)验证,我们将注意力集中在计算分岔场景上,以观察各种复杂的螺旋构型和它们之间的跃迁。分析表明,对于一定的扭转载荷值,具有多个环的螺旋线之间存在共存关系。此外,我们追踪了稳定螺旋构型之间的跃迁起始点。所开发的有限元可用于研究工程和生物结构的复杂屈曲力学。

MSC公司:

74-XX岁 可变形固体力学
92至XX 生物学和其他自然科学

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