三維薄壁樑-柱桿件非線性有限元素

Abstract

梁－柱結構元件的非線性三維（空間行為）分析為一極為困難之課題。傳統之解法以 Vlasov氏薄壁梁理論為出發點，當材料之塑性行為必須加以考慮時，由Vlasov理論出 發之解析或數值方式皆極度復雜。本文根據Bathe 氏所推導之等參(isoparametric) 三維梁元素，由連體力學中之Lagrange法出發，而對三維梁－柱之非線性行為提出一 有限元素分析模式。本文對Bathe 氏之矩型樑元素做適度修正以考慮斷面翹曲(Warp- ing)行為以及推廣其應用至實際的Ⅰ型斷面。在塑性行為方面，因為元素為等參型式 所以在數值積分過程中可以很方便的加以考慮。本文之特色在於分析中不從特別的三 維理論出發而連體力學中的Lagrange推導法做為基礎，此推導法為一廣義之方法而且 可適用於任何非線性問題。數值結果說明，以本研究所擔出之有限元素模式求解薄壁 樑－柱三維非線性行為為一可行之方法，但在翹曲行為的模擬上本模式尚有必要加以 改良。 #50012355.abs #50012355.abs