Development of Mixed Finite Element Analysis Method for Laminated Rubber Bearing

叠片橡胶支座混合有限元分析方法的开发

基本信息

  • 批准号:
    06650085
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.28万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1994
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1994 至 1995
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The laminated rubber bearing consisting fo rubber sheets and steel plates has been widely used in base structures to absorb earthquake vibration. The function of this bearing is to support all the weight of the structure and protect the structure from shear vibration by earthquake. Due to the nearly incompressible property of hyperelasticity, the displacement-based finite-element solutions cause large errors in pressure solutions. In order to overcome this shortcoming, a mixed method has been proposed, where pressure and displacement fields are developed as independent variables. Finite-element solutions depend upon shape function and the numerical integration technique ; however, the suitable numerical condition for a laminated rubber bearing has not been fully discussed. The present study shows the mixed finite-element formulation in rate form for hyperelasticity, and show numerical examples of the laminated rubber bearing system in shear deformation in 2-dimensional as well as 3-dimensional case to clarify the advantage of the analysis method and the fundamental feature of mechanical response.
由橡胶板和钢板组成的板式橡胶支座已广泛应用于基础结构中吸收地震振动。该支座的作用是支撑结构的全部重量,保护结构免受地震剪切振动的影响。由于超弹性几乎不可压缩的特性,基于位移的有限元解导致压力解存在较大误差。为了克服这个缺点,提出了一种混合方法,其中压力场和位移场被开发为自变量。有限元解取决于形函数和数值积分技术;然而,板式橡胶支座的合适数值条件尚未得到充分讨论。本研究展示了超弹性率形式的混合有限元公式,并展示了板式橡胶支座系统在 2 维和 3 维情况下剪切变形的数值示例,以阐明该分析方法的优点和机械响应的基本特征。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A.Matsuda,O.Watanabe: "3-Dimensional Mixed Finite Element Analysis of Laminated Rubber Bearing Using Lower Order Element," International Journal.(to be prepare).
A.Matsuda,O.Watanabe:“使用低阶元的层压橡胶轴承的三维混合有限元分析”,国际期刊。(待准备)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
松田昭博・渡部修: "低次要素を用いた積層ゴムの混合型有限要素解析" 日本機械学会論文集 A編. 61. 1615-1622 (1995)
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  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
A.Matsuda, O.Watanabe: "3-Dimensional Mixed Finite-Element Analysis of Laminated Rubber Bearing Using Lower-Order Element" for Intennational Journal. (to be prepared).
A.Matsuda、O.Watanabe:“使用低阶元素对层压橡胶轴承进行三维混合有限元分析”,国际期刊。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
松田、渡部: "低次要素を用いた積層ゴムの混合形有限要素解析" 日本機械学会論文集(A編). 61. 1615-1622 (1995)
Matsuda, Watanabe:“使用低阶元素的层压橡胶的混合有限元分析”日本机械工程师学会会刊(A 版)61. 1615-1622 (1995)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
A.Matsuda, O.Watanabe: "Mixed Finte-Element Analysis of Laminated Rubber Bearing Using Lower-Order Element" Trams.JSME,Ser.A. Vol.61. 1615-1622 (1995)
A.Matsuda、O.Watanabe:“使用低阶元的层压橡胶轴承的混合有限元分析”Trams.JSME,Ser.A。
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