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一种改进的硅树脂材料梁大变形动力学模型。 (英语) Zbl 1397.74122号

摘要:具有大变形的不可压缩超弹性材料的动力学建模是仿生应用中的一个重要问题。先前提出的低阶全参数化绝对节点坐标(ANCF)梁单元在纵向采用三次插值,在横向采用线性插值,但它不能准确描述大的弯曲变形。为此,本文提出了一种研究非线性材料动力学行为的新建模方法。在这个公式中,在本研究中使用了一个具有横向二次插值特征的高阶梁单元。基于Yeoh模型和体积能量罚函数,在ANCF框架下导出了非线性弹性力矩阵。此外,通过对硅悬臂梁在重力作用下的动力学仿真,验证了高阶梁单元的优越性。将采用三种不同ANCF梁单元基于Yeoh模型获得的仿真结果与商业有限元软件包获得的结果进行了比较,作为参考结果。结果表明,使用高阶梁单元获得的结果与参考结果吻合良好,而使用低阶梁单元得到的结果与基准结果不同。此外,应用高阶梁单元可以有效地解决体积锁定引起的刚化问题。结果表明,所提出的高阶梁单元公式在模拟硅酮梁的动态运动过程中具有令人满意的精度。

MSC公司:

74K10型 杆(梁、柱、轴、拱、环等)

软件:

梁189
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全文: 内政部

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