基于径向基点插值法的旋转Mindlin板高次刚柔耦合动力学模型

• 作者: 杜超凡 郑燕龙 章定国 周晓婷
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 无网格法 径向基点插值法 旋转Mindlin板 高次刚柔耦合 非线性动力学
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 固体力学|Solid Mechanics
• 页码范围: 119-133
• 页数: 15页
• 分类号: O313.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/0459-1879-21-362

摘要

将无网格径向基点插值法(radial point interpolation method,RPIM)用于中心刚体?旋转柔性板的动力学分析.基于浮动坐标系方法和一阶剪切变形理论即Mindlin板理论,考虑剪切变形的影响,并计入板面内变形的非线性耦合变形项,采用径向基点插值法描述板的变形场,保留动能中有关非线性耦合变形项的所有高阶量,通过构造高阶形函数避免了径向基点插值法出现剪切闭锁的现象,建立了既能处理薄板问题又能处理中厚板问题的作大范围运动矩形板的高次刚柔耦合动力学模型.高阶形函数可通过添加高阶多项式的方式获得,静力学算例表明径向基点插值法中添加15项多项式可基本消除剪切闭锁.将零次近似模型、一次近似模型和高次模型的仿真结果对比,说明零次近似模型的缺陷,同时说明高次模型有更广的适用范围,可分析大变形问题.将径向基点插值法的仿真结果与有限元法和假设模态法进行比较分析,说明本文方法的正确性,也表明无网格径向基点插值法作为一种柔性体离散方法在刚柔耦合多体系统动力学的研究中具有可推广性.