变截面构件的二阶变形计算

摘要

在考虑变截面构件的变形计算时,需要推导变截面构件的单元刚度矩阵.本文采用有限元法及能量法,以惯性矩和弯曲挠度三次插值函数的位移模式为基础,推导了变截面构件在考虑弯曲变形及二阶效应下的单元刚度矩阵,并且采用ANSYS及FORTRAN语言自编有限元程序进行验证.其计算结果比较表明:采用本文方法对变截面构件的二阶变形计算精度较高,并且为单元的划分带来便利,具有少单元高精度的优点.因此,本文方法可广泛应用变截面构件的变形计算中.其次,在用解析法计算变截面构件临界力时,其微分方程为变系数微分方程,求解难度较高,而本文最后以一个算例说明采用本文方法可较精确计算变截面构件的临界力.