振动与冲击2021,Vol.40Issue(15) :232-237,245.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.15.029

基于绝对节点坐标法的变截面拱面外弯扭振动分析

Analysis of out of plane bending and torsional vibration of variable cross-section arch based on ANCF

刘茂 王忠民
振动与冲击2021,Vol.40Issue(15) :232-237,245.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.15.029

基于绝对节点坐标法的变截面拱面外弯扭振动分析

Analysis of out of plane bending and torsional vibration of variable cross-section arch based on ANCF

刘茂 1王忠民1
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作者信息

  • 1. 西安理工大学土木建筑工程学院,西安 710048
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摘要

基于绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)研究了均质变截面Euler-Bernoulli拱的面外弯扭振动的振动特性.建立了考虑面外弯曲和扭转的均质的振动模型,在总体惯性坐标系下,将它划分为若干个变截面拱单元,给出单元的动能、应变能以及外力势能的表达式,得到了单元质量矩阵和刚度矩阵,进而获得了拱的总体的质量矩阵和刚度矩阵.应用Lagrange方程建立了拱的弯扭振动微分方程.数值计算了两端固定的等截面圆弧拱和变截面圆弧拱的前三阶频率,画出了相应的振型图,分析了变截面圆弧拱的中心角、半径、高宽比以及均布径向载荷对其振动特性的影响规律;数值计算了两端固定的等截面和变截面抛物线型非圆弧拱的前三阶频率,画出了相应的振型图.

关键词

绝对节点坐标法(ANCF)/非圆弧拱/面外弯扭振动/变截面

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基金项目

出版年

2021
振动与冲击
中国振动工程学会 上海交通大学 上海市振动工程学会

振动与冲击

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.898
ISSN:1000-3835
被引量3
参考文献量9
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