基于渐近均匀化方法的准周期梁结构等效刚度数值实现方法研究

来源：计算力学学报杂志2024年第2期北京时间：

作者：章雨驰,徐亮,刘电子,钱征华

单位：南京航空航天大学 机械结构力学及控制国家重点实验室 航空学院, 南京 210016,南京航空航天大学 机械结构力学及控制国家重点实验室 航空学院, 南京 210016,东安格利亚大学 工程学院, 诺里奇 NR4 7TJ,南京航空航天大学 机械结构力学及控制国家重点实验室 航空学院, 南京 210016

摘要：相比周期梁结构,准周期梁结构沿轴向梯度变化,具有更大的设计自由度,能够获得更好的结构性能。由于其非均质性,一般将其均匀化为具有等效性质的均质梁结构,但现有工作很少涉及准周期梁结构等效性质的计算。本文针对由周期梁结构映射而成的准周期梁结构,通过引入雅可比矩阵,基于渐近均匀化方法推导的单胞方程及其等效性质计算列式,并建立了其单胞方程及等效刚度的有限元求解列式。该方法可以处理沿轴向变形的任意微单胞构型,数值算例验证了其正确性和有效性。

关键词：渐近均匀化方法,准周期梁,等效刚度,映射函数,有限元分析,

基金资助：国家自然科学基金(12061131013；12172171)；中央高校基本科研业务费专项资金(NE2020002；NS2019007)；国家自然科学基金创新研究群体科学基金(51921003)；江苏省自然科学基金(BK20211176)；江苏省高校优势学科建设工程资助项目.