金属波纹拱壳屋顶有限元模型的自动生成

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金属波纹 拱 壳屋顶 是一 种新 型 的蛇形筒 状 空 间
结构， 此种结 构集 传 力、 力 、 受 支承 、 围护 、 温 、 保 防水
划 分有 限元 网格变 得 非常 困难 ， 为此 ， 本文应 用有 限 元 网格 的 自动剖分 理论 编写 了金 属波 纹拱壳 自动 分 网程序 来实 现有限 元 网格的 自动 剖分 。
常 密集 ． 限 元 模 型 比较 复 杂 应 用有 限 元同 掊 自动 剖 分 理论 ． 用 平 面 超 单 元 变换 剖 分 法 ， 写 程 序 实现 １壹 属 斑纹 措 壳 结 持 有 采 缩 有 限 元模 型 网格 的 自动剖 分 ． 太 节省 １计 算 机 建 模 时 问 ， 避 免 １在 手动 建 模 及 划 分 有 限 元 罔 格 时 所 出现 的误 操 作 。 太 并 关键词 波垃拱壳 超单 元 自动剖 分
献， 更没有统 一 的设 计 计算 标准 ， 理论 研究 远远ＧＥ ＮＥＲＡＴＩ Ｃ ｏＮ ｏＦ ＴＨ Ｅ ＮＩ ＦＩ ＴＥ ＥＬＥＭ ＥＮＴ ｏＤＥＬ Ｍ ｏＦ ＥＴＡＬ Ｍ ＣｏＲＲＵ ＧＡ ＴＥ Ｄ ＡＲ ＣＨ － Ｈ ＥＬＬ Ｓ Ｒｏ ０Ｆ
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等作用 于一身 ， 材料 得以 充分发 挥作 用， 有用 钢 使 具 量 少 、 价低 和施 工速 度快等 诸 多优 点， 造 而且 由于 自
重 轻 （ 为 ｌ ～２ ｇ ｌ ， 仅 ２ ５ｋ ／ｎ ） 整个 屋 面 的荷 载水 平 较 ＂ 低， 所以它 对 下部结 构要求 不高 ， 目前在 我 国得 到迅
维普资讯
轻 钢 结 构
金属 波 纹 拱 壳 屋 顶 有 限 元模 型 的 自动 生 成
刘瑞 霞 徐 国彬
北京
王 彬 彬
１０ ４ ） ０ ０４
（ 方 交通 大 学 北
摘 要
用 细 化 有 限 元模 型 同 格 的 方法 来模 拟 垒 属 波 纹拱 壳 屋 项 结 构 实 际的 波 纹 丹 状 是 一 种有 拉 的 分析 方 法 ． 却健 得 罔格 非 ｛ 但
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１ 有限 元 网格的 自动剖 分理论
对ｆ 空间 壳体 结 构， 由于在 厚 度方 向不需 剖分 ， 因此可 类似 于平 面体 的 自动 剖 分 ， 只是 在 求 整体 坐 标时增 加一个 ｚ坐 标。 为此 ， 文 采 用平 面 超 单元 本 变 换 剖分法 ＇ 。 ３ Ｊ 超 单元变 换 法 的基本 思路是 根据 结构 的几 何外 形、 内部 材料类 型 以及 网 络 的布 置 要 求 将 整个 结 构 划 分为 若干子 区域 ， 些 子 区域 称之 为超 单 元 。给 这
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速推 广应用 。但 是 由于金 属波纹 薄 壁拱壳 屋顶是 由
高强 度彩色 钢板 冷 弯而成 ， 且为 ｌ机 械成 型 的需要， 『
其肋板 及壳板 均 做 成 ＿褶 皱 波 纹 形式 ， ｒ 固而其 受 载
后 的工作性 能 、 破坏 机理和 破坏模 型 变得极 为复 杂， 至今 为止， 没有 关 于这 一 结构 性 能 的 正 式研 究 文 还