受扭圆轴弹性屈曲分析时边界条件的不一致性

• 作者: 王鑫伟 谈梅兰
• 来源期刊: 机械科学与技术
• 学科: 数学
• 关键词: 有限元法 增量刚度矩阵 边界条件 屈曲 微分方程
• 年，卷（期）: 2005,（10）
• 页码范围: 1191-1193
• 页数: 3页
• 分类号: O241.82
• 字数: 1904字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1003-8728.2005.10.018

摘要

受扭圆轴广泛存在于机械结构中.对于细长圆轴,当其两端受扭矩作用时将发生弹性屈曲.在两端简支条件下,文献中已有的解析解和基于能量法的数值近似解结果不吻合,原因是人们没有注意到边界条件的不一致性.笔者用有限元法进行了分析,给出了单元的线性刚度矩阵和增量刚度矩阵.分析发现:由能量变分方程所得到的应自动满足的自然边界条件--力边界条件和得到解析解的二阶平衡微分方程所应满足的力边界条件两者在简支情况下是不一致的.考虑到与解析解的力边界条件的等效性后用有限元数值分析方法得到的结果与解析解极为吻合.有限元解与解析解间的差异,有时并非单元性能的原因或计算误差造成的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王鑫伟	南京航空航天大学航空宇航学院	113	1091	16.0	25.0
2	谈梅兰	江苏大学理学院	26	144	7.0	11.0