基于几种有限元时域积分法的三角桁架结构位移响应辨识准确性分析.pdfVIP

第30卷第4期天津城建大学学报Vol.30No.4

2024年8月JournalofTianjinChengjianUniversityAug.2024

D0I:10.19479/j.2095-719x.2404254

基于几种有限元时域积分法的三角桁架结构

位移响应辨识准确性分析

杨宽信1,刘思南2

（1.碧桂园集团房地产广西区域，广西贵港537399；2.天津城建大学，天津300384）

摘要：本文推导了四种有限元时域积分法，并将其应用于三角桁架结构，进行位移识别响应的计算模拟和准确性分析。

采用有限元法分别建立刚度矩阵和质量矩阵，确定时间步长大小，并根据模态叠加法的解来确定不同时域积分

法的自由度位移误差计算.结果显示，通常情况下时间步长系数T=1/3可以提供最佳的准确性.与其他方法相

比，WooramKim两阶段显式时域积分法能够保证较高的位移识别准确性，在拐点处呈现小超调量，使其在模拟

计算中具有较高的稳定性。

关键词：时域积分法；结构动力学；三角形桁架结构；有限元法

中图分类号：TU311.4文献标志码：A文章编号：2095-719X(2024)04-0254-07

AccuracyAnalysisofDisplacementResponseIdentificationinTrussStructureUsing

FiniteElementTime-domainIntegrationMethods

YANGKuanxin,LIUSinan?

(1.GuangxiAreaofCountryGardenGroupRealEstate,Guigang537399,China;2.TianjinChengjianUniversity,Tianjin

300384,China)

Abstract:Thisarticlederivedfourfiniteelementtime-domainintegrationmethodsandappliedthemtocalculateandana-

lyzetheaccuracyofdisplacementidentificationresponseintriangulartrussstructuresthroughsimulation.Thestiffnessma-

trixandmassmatrixwereestablishedseparatelybyusingthefiniteelementmethod,andthesizeofthetimestepwasdeter-

mined.Thedegreeoffreedomdisplacementerrorcalculationofdifferenttime-domainintegrationmethodswasdetermined

basedonthesolutionofthemodalsuperpositionmethod.Theresultsshowthatundernormalcircumstances,atimestepco-

efficientoft=1/3canprovidethebestaccuracy.Comparedwithothermethods,WooramKimstwo-stageexplicittime-do-