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首页> 外文期刊>Proceedings of the institution of mechanical engineers >Geometrically accurate infinitesimal-rotation spatial finite elements
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Geometrically accurate infinitesimal-rotation spatial finite elements

机译：几何精确的无穷小旋转空间有限元

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In this paper, a general procedure is used to develop new geometrically accurate infinitesimal-rotation finite elements (FE). New spatial beam, plate, and solid elements are developed in terms of constant geometric coefficients obtained using the matrix of position vector gradients. The spatial beam, plate, and solid element shape functions are developed using the displacement field of the absolute nodal coordinate formulation (ANCF). These elements are suited for developing reduced-order models for structural and multibody system (MBS) analyses, particularly when the floating frame of reference (FFR) formulation is used. The initial geometry of the new elements, referred to as the ANCF/FFR, is related to B-splines and NURBS (non-uniform rational B-splines) by a linear mapping, and therefore, their use does not lead to geometry distortion when geometry models are converted to analysis meshes. The main contribution of this technical note is the proposed general procedure for the development of the geometrically accurate spatial ANCF/FFR elements and demonstrating the use of this procedure by developing the ANCF/FFR displacement field of three different spatial elements.
机译：在本文中，使用通用程序来开发新的几何精确的无限小旋转有限元（FE）。根据使用位置矢量梯度矩阵获得的恒定几何系数，开发了新的空间梁，板和实体元素。使用绝对节点坐标公式（ANCF）的位移场来开发空间梁，板和实体元素的形状函数。这些元素适合用于开发结构和多体系统（MBS）分析的降阶模型，尤其是在使用浮动参考框架（FFR）公式时。新元素的初始几何形状（称为ANCF / FFR）通过线性映射与B样条曲线和NURBS（非均匀有理B样条曲线）相关，因此，当使用它们时，它们的使用不会导致几何变形几何模型将转换为分析网格。该技术说明的主要贡献是为几何精确的空间ANCF / FFR元素的开发拟议的通用程序，并通过开发三个不同空间元素的ANCF / FFR位移场来演示此程序的使用。

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