基于变分渐近法的FRP层合工字梁三维局部场重构

摘要

基于变分渐近法,建立了可在标准有限元程序中实现的FRP层合梁渐近降维模型,将原FRP层合梁三维弹性问题转化为变分形式,适用于任意大位移和整体转动.然后,利用变分渐近法对未知三维翘曲函数进行渐近求解,分别得到经典模型(零阶近似)和渐近修正的精细模型(一阶近似).最后,利用平衡方程将修正后的模型转化为广义Timoshenko梁模型(GTM),以便于实际应用.通过FRP层合工字梁数值算例表明,描述GTM模型得到的局部场分布与直接有限元分析结果吻合较好,但计算成本和建模工作量明显降低.