请教加筋如何处理？

hongdan

最近突然间要用到有限元法 ,对这方法本身很不熟悉！在此想请教，在一块板上加筋后单元刚度阵要如何组装？
看到有的书上是看成梁板组合类型，考虑偏心和不偏心的情况，将梁的刚度阵转化后直接叠加到板的刚度阵上。如果这样的话，那在后面求解节点位移时加筋处的受的力的大小是多少呢？（板只受一集中力作用）。因为加筋处没受力，可以把它的剪切力和弯矩当成0吗？

欧阳中华

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    加筋结构是航空、船舶中应用非常普遍的一种结构形式，其优点是同样设计荷载下，结构自身重量轻。

    加筋结构的分析可以由不同的方法，根据不同的问题和结构承载特征，分析模型也是有所差异的，比如：

   承载为拉压的加筋结构，可以用膜和杆来离散；

   承载为弯曲的加筋结构，应该用梁和板来离散；

   如果不需要知道加筋结构应力场，仅仅是求解整体问题，如振动和屈曲，为了减少计算量，也可以将加筋板按照板的理论等效为各项异性板；... ..

hongdan

谢谢了!我现在的模型是把加筋当成板和梁来离散.我想请教一下,如果不考虑平面内的作用,即板和梁都只考虑弯曲振动时,还要考虑偏心的影响吗?偏心的坐标转换好象只是平面内位移发生了变化.我现在板和梁的位移只考虑挠度和转角.要考虑偏心的影响吗?

欧阳中华

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    加筋上的筋实际上其中和轴与板的综合轴是不在一个平面的，如果筋的尺寸相对比较小，可以忽略这个影响，至于筋的尺寸大小掌握到什么程度只能靠自己掌握了。

   偏心应该说与惯性矩类比，有现对中和轴的自身惯性矩，偏心类似不是中和轴的惯性矩，为自身惯性矩加上中和轴到计算轴的移轴项.. ..

   “板和梁的位移只考虑挠度和转角.要考虑偏心的影响吗?”
  答： 需要的。

hongdan

可是我看考虑偏心影响以后，梁的刚度阵转化为整体刚度阵时只是平面位移发生变化，此时我只考虑挠度和转角，考不考虑偏心对梁的刚度阵转化为整体刚度阵好像没有影响吧。因为我只考虑梁的弯曲振动，并且假设梁的平面位移为0。

欧阳中华

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    在有限元结构分析中，单元矩阵（如单元刚度矩阵）是在单元坐标下形成的，然后组装到系统整体坐标下的总体矩阵，如果分析时，单元的坐标建立在梁的中和轴上，而系统坐标系里由没有为这点设节点，就得将单元的特征矩阵做转换到相应的节点上，如板的节点，单元坐标的转换使的单元的刚度矩阵也要发生变化的，如果将梁（这里就是筋）的中和轴也在这个系统中划分出节点，就不存在移轴问题了，那样计算量增加.. ..

hongdan

在有限元结构分析中,如果整个系统的刚度阵已经组装,在引入边界条件后,求解节点位移时加筋处节点的受力应该怎么确定呢?如果整个系统只有一个位置受集中力作用,而这集中力位置也设置了节点,其他位置均没有受力,加筋处节点的受力是0吗?

欧阳中华

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    通过系统求解出节点位移，然后利用单元的节点位移，根据单元应力与位移的关系就可以得到需要处的应力，...

    结构不受力的节点自然载荷项对应处为0...

hongdan

通过系统求解节点位移时，加筋处由于没受外力，组装后该处的广义力代的是0来求解节点位移吗？

欧阳中华

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   结构有限元的基本理论对你理解这个问题是个基础，所以建议还是看看结构有限元的书，不能通过解决问题的过程中来掌握有限元，而是有有限元的基本知识的前提下，再试图解决问题，循环往复... .

   找本结构分析的有限元书，看看基本理论，然后再研究一下书上的例题，这样就会慢慢找到感觉了，不然提的问题都不太好解释. ..