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J-GLOBAL ID：202002234630999189   整理番号：20A0273077

柔軟多体システムの動的解析のための3Dビーム要素の高精度共回転定式化【JST・京大機械翻訳】

A high-precision co-rotational formulation of 3D beam elements for dynamic analysis of flexible multibody systems

著者 (3件)： Wang Gang (School of Ocean Science and Technology, Dalian University of Technology, Panjin, 124221, China) ,  Qi Zhaohui (State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Department of Engineering Mechanics, Dalian University of Technology, Dalian, 116024, China) ,  Xu Jinshuai (State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Department of Engineering Mechanics, Dalian University of Technology, Dalian, 116024, China)
資料名： Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering  (Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering)
巻： 360  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： E0856A  ISSN： 0045-7825  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 慣性力の評価は,大きな変位と回転を含む柔軟な多体系(FMS)の動的解析のための中心的で複雑な作業である。多くの共回転アプローチにおいて,慣性と内力の両方を定式化するために,三次補間を採用し,そこでは,慣性項が誘導において複雑になる可能性があり,数値積分においていくつかのGauss点が必要である。本論文は,FMSの動的解析のための3Dビーム要素の高精度共回転定式化を提示した。回転ベクトルとその補完を切り替える方法を採用して,空間有限回転における特異点問題を避けた。従来の共回転定式化と対照的に,本論文における支配方程式を,回転行列の変化を必要とせずに,仮想電力の原理に基づいて定式化した。提案した共回転定式化の枠組みにおいて,Euler-BernoulliおよびTimoshenko-Reissner梁要素を含む小変形梁要素の剛性マトリックスを直接用いることができた。より本質的には,梁要素の慣性項を,梁要素を左および右端ノードでの3つの集中質量に離散化することにより定式化し,梁要素の中間点で補助ノードを作り,集中質量行列を得た。等価性は,梁要素が局所座標系において小さな弾性変形を受けるならば,全体の質量が完全に正確であり,慣性のモーメントが高精度であることを確実にした。共回転定式化の局所座標系において,小さい弾性変形を保証することができ,そのため,慣性力はGauss積分を必要とせずに解析的に定式化される。最後に,幾何学的に正確な梁理論と以前の共回転梁定式化に対する定式化の精度を評価するために,4つの数値例を検討した。提案した方法は,少数の要素を用いても,比較から高精度の数値結果を与えることができる。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 剛性マトリックス ,  数値積分 ,  内挿法 ,  質量行列 ,  等価性 ,  慣性力 ,  モーメント ,  *動的解析 ,  弾性変形 ,  ベクトル ,  *定式化 ,  *三次元 ,  特異点 ,  梁 ,  電力

著者キーワード (5件)： 3Dビーム要素 ,  共回転定式化 ,  集中質量行列 ,  動力学 ,  フレキシブル多体システム(FMS)

分類 (1件)： 曲板  (HD03070K)

タイトルに関連する用語 (6件)： 多体システム ,  動的解析 ,  3D ,  ビーム ,  要素 ,  定式化