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等几何分析框架中强弯曲梁的本构模型。 (英语) Zbl 1333.74051号

概要:基于非均匀有理B样条(NURBS)的代码可以在降低计算成本的情况下获得高精度结果,这解释了等距几何方法在力学各个领域的当前发展。在强弯曲梁的情况下,简单的对角德圣维南本构模型可能会导致重大误差,正如经典文献中所述。已经提出了Winkler等其他模型,似乎更适合这些类型的结构。不幸的是,一些数值代码基于对角本构模型,该模型忽略了延伸率和曲率的耦合效应,即使可以通过NURBS开发出高度精细的几何描述。本文报告了基于曲梁等几何分析的数值代码获得的结果,并从定性和定量的角度讨论了上述本构模型的基本选择、计算成本和数值精度。作者认为,有必要进行这种比较,以避免NURBS的计算效率与本构关系的简化表示之间存在过大的差距,NURBS能够非常准确地进行几何描述,而本构关系对直梁有效,但对曲率较大的曲梁则不太有效。给出并讨论了一些选定测试的结果,以突出两种方法之间的差异,表明Winkler模型计算成本的微小增加可以通过精度增益得到很好的补偿。

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74K10型 杆(梁、柱、轴、拱、环等)
65D17号 计算机辅助设计(曲线和曲面建模)
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