×
韩、石磊

非材料领域中几何精确滑动壳的配置力和ALE公式。 （英语） Zbl 07692997号

计算。方法应用。机械。工程师。 412，文章ID 116106，32页（2023）.
摘要：本文提出了一种新的任意拉格朗日-欧拉公式，用于几何精确滑动壳的动力学问题。与以往的研究不同，以往的研究都是在滑动边界上规定滑动运动，并且没有确定构型力的存在，本文在一致的变分框架下导出了控制滑动运动演化的构型动量方程。为此，将滑动运动引起的时变材料域映射到时不变网格域，引入固定材料和固定网格坐标下的变化，并导出它们与固定网格坐标处材料坐标变化的关系。利用哈密尔顿作用变分原理导出了强形式的力学和构型动量方程以及滑动边界处的自然边界条件。在有限元公式中，使用超限插值将域内节点的材料坐标与滑动边界处的值关联起来。汉密尔顿变分原理的离散形式导致了所提出的ALE公式的离散控制方程。对广义-（α）格式进行了调整，以整合产生的机械和构型动量方程。通过数值算例验证了所提公式的正确性和有效性。

引用于1文件

MSC公司：

74-XX岁 可变形固体力学
70-XX岁 粒子和系统力学

关键词：

构型力;构型动量;哈密尔顿变分原理;ALE公式;滑动壳体
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{S.Han}，计算。方法应用。机械。工程412，文章ID 116106，32 p.（2023；Zbl 07692997）
全文： 内政部

参考文献：

[1] 陈立清，轴向运动弦的横向振动分析与控制，应用。机械。修订版，58、2、91-116（2005）
[2] Zhu，W.D。；Chen，Y.，电梯缆索动力学和控制的理论和实验研究，J.Vib。灰尘。，128, 1, 66-78 (2005)
[3] 洪，D。；Ren，G.，一维柔性介质上滑动接头的建模，多体系统。动态。，26, 1, 91-106 (2011) ·Zbl 1287.70003号
[4] Escalona，J.L.，多体动力学中缠绕系统建模和仿真的任意拉格朗日-欧拉离散化方法，机械。机器。理论，112，1-21（2017）
[5] Pham，P.T。；Hong，K.S.，轴向运动系统的动力学模型：综述，非线性动力学。，100, 1, 315-349 (2020)
[6] Ulsoy，A.G。；Mote，C.D.，宽带锯片的振动，J.Eng.Ind.，104，1，71-78（1982）
[7] Hochlenert博士。；斯佩尔斯伯格-科尔斯佩特，G。；Hagedorn，P.，运动连续体中摩擦引起的振动及其在制动尖叫中的应用，J.Appl。机械。，74, 3, 542-549 (2006) ·Zbl 1111.74437号
[8] 于维秋科夫。；Gruber，P.G.公司。；Krommer，M。；Gerstmayr，J。；加福尔，I。；Winter，G.，《材料加工中的混合欧拉-拉格朗日描述：轧机中金属板的变形》，国际。J.数字。方法工程，109，10，1371-1390（2017）·Zbl 1378.74015号
[9] 朱，H。；Zhu，W.D。；Fan，W.，《动力传动带传动的动态建模、仿真和实验：系统综述》，J.Sound Vib。，491，第115759条pp.（2021）
[10] Sun，J.L。；田强。；胡海燕。；Pedersen，N.L.，ALE-ANCF描述的变长柔性多体系统的拓扑优化，非线性动力学。，93, 413-441 (2018) ·Zbl 1398.74257号
[11] Vatankhahghadim，B。；Damaren，C.J.，《太阳帆展开动力学》，高级太空研究，67，9，2746-2756（2021）
[12] J.Donéa。；法索利·斯特拉，P。；朱利安尼，S.、拉格朗日和欧拉有限元技术在瞬态流体-结构相互作用问题中的应用，（Jaeger，T.A.；Boley，B.A.，《第四届反应堆技术结构力学国际会议汇刊——B卷：热和流体/结构动力学分析》（1977年），北荷兰出版公司），1-12
[13] Belytschko，T。；Kennedy，J.M.，《组件模拟的计算机模型》，Nucl。工程设计。，49, 17-38 (1978)
[14] 休斯·T·J·R。；刘伟凯。；Zimmermann，T.K.，不可压缩粘性流的拉格朗日-欧拉有限元公式，计算。方法应用。机械。工程，29，3，329-349（1981）·Zbl 0482.76039号
[15] Hyldahl，P。；Mikkola，A。；Balling，O.，一种基于任意拉格朗日-欧拉和绝对节点坐标组合公式的薄板单元，Pro。仪器机械。Eng.K:J.多体动力学。，227, 3, 211-219 (2013)
[16] Eshelby，J.D.，弹性奇异点上的力，Philos。事务处理。R.Soc.伦敦。序列号。数学。物理学。工程科学。，24487-112（1951年）·Zbl 0043.44102号
[17] Herrmann，A.G.，《论连续介质力学的守恒定律》，国际固体结构杂志。，17, 1, 1-9 (1981) ·Zbl 0445.73002号
[18] Maugin，G.A。；爱泼斯坦，M。；Trimarco，C.，《非均匀材料中的伪动量和材料力：电磁弹性场中电磁材料断裂的应用》，国际固体结构杂志。，29, 14, 1889-1900 (1992) ·兹比尔0764.73067
[19] Braun，M.，有限元离散化引起的构形力，Proc。美国东部时间。阿卡德。科学。，物理学。数学。，46, 24-31 (1997) ·Zbl 0920.73359号
[20] 米勒（R.Mueller）。；Maugin，G.A.，《关于材料力和有限元离散化》，计算。机械。，29, 52-60 (2002) ·Zbl 1053.74048号
[21] Thoutireddy，P.，变分任意拉格朗日-欧拉方法（2003），加州理工学院（博士论文）
[22] Thoutireddy，P。；Ortiz，M.，有限变形弹性力学的变分r-自适应和形状优化方法，国际。J.数字。方法工程，61，1，1-21（2004）·Zbl 1079.74597号
[23] 科尔，E。；Askes，H。；Steinmann，P.，基于连续介质力学的空间和材料设置的ALE公式，第一部分：通用超弹性公式，计算。方法应用。机械。工程，193，39，4207-4222（2004）·Zbl 1068.74078号
[24] Askes，H。；科尔，E。；Steinmann，P.，基于连续介质力学的空间和材料设置的ALE公式，第二部分：分类和应用，计算。方法应用。机械。工程，193，39，4223-4245（2004）·Zbl 1149.74392号
[25] 齐埃隆卡，M.G。；奥尔蒂斯，M。；Marsden，J.E.，弹性动力学中的变分r自适应，国际。J.数字。方法工程，74，7，1162-1197（2008）·Zbl 1158.74507号
[26] Kienzler，R。；Herrmann，G.，《关于基本梁理论中的材料力》，J.Appl。机械。，53, 3, 561-564 (1986)
[27] Kienzler，R.，关于与基本梁理论相关的守恒定律的存在性和完整性，国际固体结构杂志。，22, 7, 789-796 (1986) ·Zbl 0595.73050号
[28] 比戈尼（D.Bigoni）。；Dal Corso，F。；Bosi，F。；Misseroni，D.，《作用在弹性结构上的类Eshelby力：理论和实验证明》，《力学》。材料。，80368-374（2015年）
[29] Bosi，F。；米塞罗尼，D。；Dal Corso，F。；Bigoni，D.，弹性臂秤，Proc。R.Soc.伦敦。序列号。数学。物理学。工程科学。，470，第20140232条pp.（2014）·Zbl 1320.74066号
[30] 比戈尼（D.Bigoni）。；Dal Corso，F。；米塞罗尼，D。；Bosi，F.，扭转运动，Proc。R.Soc.伦敦。序列号。数学。物理学。工程科学。，4702171，第20140599条pp.（2014）
[31] 阿玛尼尼，C。；Dal Corso，F。；米塞罗尼，D。；Bigoni，D.，《配置力和非线性结构动力学》，J.Mech。物理学。固体，130，82-100（2019）
[32] O'Reilly，O.M.，《弹性臂量表中类eshelby力的一些观点》，Proc。R.Soc.伦敦。序列号。数学。物理学。工程科学。，第471条，第20140785页（2015）·Zbl 1371.74177号
[33] O'Reilly，O.M.，《弦杆力学中非线性问题的建模：平衡定律的作用》（2017），施普林格出版社：纽约施普林格·兹比尔1370.74001
[34] 比戈尼（D.Bigoni）。；Bosi，F。；Dal Corso，F。；Misseroni，D.，《穿透叶片的不稳定性》，J.Mech。物理学。固体，64，411-425（2014）
[35] Bosi，F。；米塞罗尼，D。；Dal Corso，F。；Bigoni，D.，自我封装，或弹性棒的“滴水”，Proc。R.Soc.伦敦。序列号。数学。物理学。工程科学。，471，第20150195条pp.（2015）
[36] Liakou，A.，最优控制方法在约束弹性问题屈曲分析中的应用，国际固体结构杂志。，141-142, 158-172 (2018)
[37] Liakou，A.，空间弹性的约束屈曲：最优控制方法的应用，J.Appl。机械。，85, 8 (2018)
[38] 斯托克斯，B。；Andersson，B.，应用于复合材料分层的非线性板理论，J.Mech。物理学。固体，36，6，689-718（1988）·Zbl 0673.73054号
[39] Makowski，J。；彼得拉斯基维茨（Pietraszkiewicz），W。；Stumpf，H.，不规则薄壳非线性理论中的跳跃条件，J.弹性，54，1，1-26（1999）·Zbl 0952.74040号
[40] 埃雷梅耶夫，V.A。；Pietraszkiewicz，W.，具有相变的弹性壳的非线性理论，《弹性力学杂志》，74，1，67-86（2004）·Zbl 1058.74058号
[41] Goldberg，N.N。；O'Reilly，O.M.，《应用于相变和粘附的壳和板的材料动量平衡定律》，机械学报。，233, 9, 3535-3555 (2022) ·兹比尔1500.74043
[42] Han，S.L.，非材料领域中滑动梁的配置力和几何精确公式，计算。方法应用。机械。工程，395，第115063条pp.（2022）·Zbl 1507.74193号
[43] Han，S.L。；Bauchau，O.A.，柔性多体动力学中可变长度梁的配置力，（多体系统动力学（2023））·Zbl 07742577号
[44] 瓦格纳，W。；Gruttmann，F.，鲁棒非线性混合四边形壳单元，国际。J.数字。方法工程师，64，5635-66（2005）·Zbl 1122.74526号
[45] 瓦格纳，W。；Gruttmann，F.，基于hu-washizu泛函的改进四边形壳单元，高级模型。模拟。工程科学。，7, 1, 28 (2020)
[46] Simo，J.C.（西莫，J.C.）。；Fox，D.D.，关于应力合成几何精确壳模型，第一部分：公式和最佳参数化，计算。方法应用。机械。工程，72，267-304（1989）·Zbl 0692.73062号
[47] Rebel，D.G.，《含钻头旋转的有限旋转壳理论及其有限元实现》（1998年），代尔夫特理工大学：荷兰代尔夫特理工大学（博士论文）
[48] Steinmann，P.，《超弹性动力学的空间和材料设置》，机械学报。，156, 193-218 (2002) ·兹比尔1027.74005
[49] O'Reilly，O.M.，《棒的物质动量平衡定律》，《弹性力学》，86，155-172（2007）·Zbl 1106.74035号
[50] Lanczos，C.，《力学变分原理》（1970），多佛出版公司：纽约多佛出版有限公司·Zbl 0138.19705号
[51] Zhong，W.X.，《应用力学与最优控制中的对偶系统》（2004），克鲁沃学术出版社：克鲁沃学术出版商波士顿，多德雷赫特，纽约，伦敦·Zbl 1078.70001号
[52] Bauchau，O.A.，（柔性多体动力学，柔性多体力学，固体力学及其应用，第176卷（2011年），施普林格荷兰：施普林格荷属多德雷赫特）·Zbl 1209.70001号
[53] 戈登·W·J。；霍尔，C.A.，《曲线坐标系的构造及其在网格生成中的应用》，国际。J.数字。方法工程，7，4，461-477（1973）·Zbl 0271.65062号
[54] 德沃金，E.N。；Bathe，K.J.，用于一般非线性分析的基于连续介质力学的四节点壳单元，工程计算。，1, 77-88 (1984)
[55] 阿诺德，M。；Brüls，O.，约束机械系统广义-α格式的收敛性，多体系统。动态。，18, 2, 185-202 (2007) ·邮编1121.70003
[56] 布吕尔斯，O。；Cardona，A.，《关于李群时间积分器在多体动力学中的应用》，J.Compute。非线性动力学。，5, 3, 0310021 (2010)
[57] 卡里米，A.H。；阿拉赫达迪，S。；Ghayour，M.，质量在预定路径或任意路径上以变速运动的矩形板的动力学分析，薄壁结构。，160，第107340条pp.（2021）
[58] Balabukh，L.I。；Vulfson，M.N。；Mukoseev，B.V。；Panovko，Y.G.，关于移动支架反作用力所做的功，Res.Theory Constr。，18, 190-200 (1970)
[59] 斯坦布雷彻，I。；休谟，A。；Vu-Quoc，L.，《关于滑动梁的数值模拟：不同方法的比较》，J.Sound Vib。，408, 270-290 (2017)
[60] 俄亥俄州鲍肖。；Han，S.L.，旋转和运动插值，多体系统。动态。，31, 3, 339-370 (2014) ·Zbl 1293.74404号
[61] Sonneville，V.公司。；布吕尔斯，O。；Bauchau，O.A.，《几何精确光束的插值方案：运动方法》，国际。J.数字。方法工程，112，9，1129-1153（2017）
[62] Han，S.L。；Bauchau，O.A.，关于运动的全局插值，计算。方法应用。机械。工程，337，10，352-386（2018）·Zbl 1440.70008号
[63] Faris，W.G.，向量场和微分形式（2008），https://www.math.arizona.edu/faris/methodseb/manifold.pdf
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。