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用于大位移和接触的几何精确的等几何梁。 (英语) 兹比尔1441.74103

小结:这项工作讨论了几何精确三维梁的有效公式,可用于涉及大位移、碰撞和非线性材料的动力学模拟。为此,我们将模型建立在剪切柔性Cosserat杆理论的基础上,并在等几何分析(IGA)的背景下实现它。根据IGA方法,使用样条函数对梁的中心线进行参数化;在我们的工作中,通过四元数的样条插值来参数化截面的旋转,并使用四元数指数映射来执行旋转的时间积分。为了有效和稳健地模拟接触,我们建议采用基于微分-变量不等式的非光滑动力学公式。该模型已在一个开源物理模拟库中实现,该库可以模拟执行器、有限元、刚体、约束、碰撞和摩擦接触。该梁模型已在各种基准上进行了测试,以评估其在非线性静态和动态分析中的有效性;在所有情况下,模型的行为与理论结果和实验数据一致。

MSC公司:

74K10型 杆(梁、柱、轴、拱、环等)
65D07年 使用样条曲线进行数值计算
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
74M15型 固体力学中的接触
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全文: 内政部

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