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韩景龙, 朱德懋. 一种单元谐波平衡法[J]. 力学学报, 1999, 31(6): 753-760. DOI: 10.6052/0459-1879-1999-6-1995-090
引用本文: 韩景龙, 朱德懋. 一种单元谐波平衡法[J]. 力学学报, 1999, 31(6): 753-760. DOI: 10.6052/0459-1879-1999-6-1995-090
AN ELEMENT HARMONIC BALANCE METHOD[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 1999, 31(6): 753-760. DOI: 10.6052/0459-1879-1999-6-1995-090
Citation: AN ELEMENT HARMONIC BALANCE METHOD[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 1999, 31(6): 753-760. DOI: 10.6052/0459-1879-1999-6-1995-090

一种单元谐波平衡法

AN ELEMENT HARMONIC BALANCE METHOD

  • 摘要: 基于有限元离散,对于工程中的非线性响应问题,提出一种单元谐波平衡法.与常规的谐波平衡法不同,本文将谐波平衡方程建立在有限元素上,从而兼顾了有限元素法和常规谐波平衡法两大优势.有限元技术的应用能使得求解问题的范围扩大到复杂工程结构,而谐波平衡概念的使用将使得含有复杂变形和复杂本构关系的动力学响应问题得到有效解决.所提方法能适用于工程结构中具有复杂非线性关系的动力学响应问题.由于谐波平衡法的实施依赖于谐波系数方程及其切线刚度矩阵的解析推导,尽管已经局限到有限元素上,但对于较为复杂一些的本构关系,推导仍非易事.为解决这些问题,放弃通常对于变形梯度和应变张量所作的向量假设,而是从连续介质力学中基本的几何关系入手,提出一种矩阵分解形式.通过利用张量的内蕴导数定义以及关于迹函数的有关性质,给出应力增量的一种新的表现形式.当它与变形梯度的矩阵分解相结合时,使得切线刚度矩阵的导出变得十分简单,而且所得计算形式也比通常紧凑和方便许多.

     

    Abstract: An element harmonic balance method based on finite element method is proposedin this paper and is used to solve nonlinear dynamic response problems. Different from generalharmonic balance method, such harmonic balance equations airs established in finite element level,making the method advantageous in both finite element method and general harmonic balancemethod. The applications of finite element method can extend the solving range to complex engi-neering structures, and the application of harmonic balance...

     

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