光束189

空间充气承载结构压缩屈曲特性分析的拟梁法本文扩展了{it A.Le van}等人的工作。[“充气梁的有限元公式”,《薄壁结构》,45,第2期,221--236(2007;url{doi:10.1016/j.tws.2007.01.015})]对于非线性问题和复杂结构的情况。分析了起皱应力分布和压力效应。基于充气梁理论,提出了一种拟梁方法,将充气结构建模为一组具有预应力状态的充气梁单元。该方法以三节点Timoshenko梁模型为基础,根据虚功原理给出了离散化的非线性方程组。采用3节点梁189单元结合ANSYS非线性程序进行有限元仿真。通过修改与压力有关的梁单元截面参数,使压力效应等效。以充气悬臂梁的弯曲为例,验证了该方法的准确性。结果表明,本文方法得到的数值结果与公开发表的解析和薄膜有限元结果接近。利用该方法计算了充气支撑架在压缩力作用下的整体屈曲和承载特性。最后给出了起皱应力和区域特征。该方法具有较好的收敛性,且计算时间短。对于具有复杂外形的大型充气结构,整体承载能力分析问题是非常有效的。


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