结构振动的有限元分析基础?结构振动的有限元分析基础

【菜科解读】
结构的振动分析将涉及到模态分析(modal analysis)、瞬态动力学分析(transient dynamics analysis)、简谐响应分析(harmonic response analysis)、随机谱分析(spectrum analysis) 等方面,其中结构的模态分析(固有频率与振型)将是所有振动分析的基础,下面将就结构的模态分析进行阐述。
结构振动分析的基本方程
描述结构动力学特征的基本力学变量和方程与静力问题类似,但增加了惯性力项和阻尼力项,且所有的变量都将随时间而变化。
结构振动的三大变量
位移:u(ξ,t),v(ξ,t)
应变:εx(ξ,t),εy(ξ,t),γxy(ξ,t)
应力:σx(ξ,t),σy(ξ,t),τ(ξ,t) 是坐标位置ξ(x,y,z) 和时间t 的函数。
结构振动的三大类方程及边界/初始条件
1. 平衡方程(考虑惯性力和阻尼力)
2. 几何方程
3. 物理方程
4. 边界/初始条件BC/IC
位移边界条件BC(u)
力边界条件BC(p)
初始条件IC(initial condition)
结构振动的有限元分析列式
用于动力学问题分析的单元构造与静力问题相同,不同之处是所有基于节点的基本力学变量也都是时间的函数。
单元的节点位移列阵为
单元内的位移插值函数为
其中,N(ξ) 为单元的形状函数矩阵,与相对应的静力问题单元的形状函数矩阵完全相同,ξ 为单元中的几何位置坐标。
基于上面的几何方程和物理方程以及上式,将相关的物理量(应变和应力)表达为节点位移的关系,有
单元有限元方程
将单元的各个矩阵进行组装,可形成系统的整体有限元方程,即
#p#分页标题#e#1. 静力学情形 (static case)
由于与时间无关,则
退化为
2. 无阻尼情形 (undamped system)
此时v=0,则方程
退化为
3. 无阻尼自由振动情形 (free vibration of undamped system)
则v=0,Pt=0,方程
退化为
其振动形式叫做自由振动 (free vibration),该方程解的形式为
这是简谐振动的形式,其中ω 为常数。
将其代入
有
上式有非零解的条件是
这就是特征方程(eigen equation),ω为自然圆频率(natural circular frequency)(rad/sec),也叫圆频率,对应的频率为f=ω/2π(Hz)。
求得自然圆频率ω 后,再将其代入方程
可求出对应的特征向量 (eigen vector)ˆq ,这就是对应于振动频率ω 的振型 (mode)。
常用单元的质量矩阵
结构振动分析将涉及到结构的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵,由
可知,动力学问题中的刚度矩阵与静力问题的刚度矩阵完全相同,而质量矩阵则通过下式来进行计算
#p#分页标题#e#对于一种单元,只要得到它的形状函数矩阵,就可以容易地计算出质量矩阵。
由阻尼矩阵的计算公式
可知,它的计算与质量矩阵相同,只是有关的系数不同而已。
下面给出常见单元的质量矩阵。
杆单元的质量矩阵
质量矩阵分为两种,即一致质量矩阵和集中质量矩阵。
1. 一致质量矩阵
对于二节点杆单元,在局部坐标内有节点位移列阵和形状函数矩阵
相应的质量矩阵为
所谓一致质量矩阵 (consistent mass matrix) 是指,推导质量矩阵时与推导刚度矩阵时所使用的形状函数矩阵相“一致”。
2. 集中质量矩阵
将该二节点杆单元的质量直接对半平分,集中到二个节点上,就可以得到集中质量矩阵 (lumped mass matrix)为
可以看出,集中质量矩阵的系数都集中在矩阵的对角线上,也就是说对应于各个自由度的质量系数相互独立,相互之间无耦合;而一致质量矩阵的系数则有相互耦合。
平面三节点三角形单元的质量矩阵
1. 一致质量矩阵
2. 集中质量矩阵
南宁农村社保可以补交吗2025年
社保全称为“社会保险”,是依法建立的社保制,旨在保护公民在年老、疾病、工伤、失业、生育等情况下依法从社会获得物质帮助的权利。
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社保补缴新规(最新):2025年社保补缴即将截止!这四类人可一次性补缴:城乡居民养老保险参保者补缴15年仅需3000元,退休后每月领取180元;国企老职工可免滞纳金补缴;灵活就业者需把握断缴特殊补救期。
补缴近5年职工社保最划算,6万元投入可换每月多领450元,十年回本。
限时红利机会难得,1975年前出生、缴费未满10年者请务必在年底前完成补缴,保证晚年生活质量。
城乡居民社保能否补缴?城乡居民社保缴费可以补交,但具体补交规则需根据社保类型(养老保险或医疗保险)及当地法规来确定。
一、城乡居民医疗保险补交城乡居民医保可以补交。
城镇居民基本医疗保险费实行按年预收制,每年有固定的缴费期,如错过缴费期,通常可以在时间内进行补交。
补交医保的费用和享受医保待遇的时间可能因地区而异,具体需根据当地医保来确定。
具体情况需要根据当地社保法规来确定,建议咨询当地社保经办机构或查阅相关法规。
二、城乡居民社保断交补交城乡居民社保断交是可以补交的,但通常只能补交最近三个月的社保费用。
如果需要补交更长时间的社保费用,可能需要满足一些特定条件,如户口在本地的居民因个人原因错过了缴费时间,可以申请补缴;或者因缴费年限不足需要补交,才能领取养老金。
三、城乡居民养老保险补交城乡居民养老保险是可以补交的,大多数地区都允许一次性补交,也允许在办理退休时,一次性补交。
补交养老保险的费用和具体法规可能因地区而异,建议咨询当地社保经办机构或拨打12333咨询热线获取准确信息。
综上所述,城乡居民社保缴费是可以补交的,但具体补交规则需根据社保类型及当地法规来确定。
在补交社保费用时,建议咨询当地社保经办机构或拨打相关咨询热线获取准确信息,以确保自身权益得到保护。
城乡社保在新规推行下,哪些个体满足补缴条件,其补缴金额依据什么规则算出?符合什么状况,社保能一次性补缴?根据《社会保险法》第63条,单位欠缴社保费的,社保费征收机构会责令单位在时间内补缴。
具体按险种来说,补缴的情形有三种:1,职工养老保险:适用于单位欠费的情形。
补缴时需要提供原始工资凭证、劳动合同等证明材料。
对于特殊群体,比如2011年前退休的国企职工、1961-1982年下乡知青等,补缴时需要带上档案材料作为证明。
3,灵活就业人员:正常情况下,灵活就业人员是不允许补缴社保的。
但在特殊情况下,比如,特殊情况下,允许灵活就业人员一次性补缴至15年。
3,城乡居民养老保险:2010年城乡居民养老保险制刚开始时,那些已经45岁以上但还没交过社保,或者缴费不足15年的人(主要是1965年前出生的人),到了60岁可以一次性补缴至15年。
如果60岁时还没缴满,可以继续缴费至65岁,到时如果还不够15年,也可以一次性补齐。
补缴,不是简单的交钱了事,而是需要严格遵循流程来申请:第一步,资格确认:可以通过社保局官网或12333热线查询自己是否符合补缴条件。
第二步,材料准备:准备好身份证、参保证明、劳动关系凭证等材料。
第三步,申报渠道:单位补缴需要通过电子税务局,个人补缴可以使用掌上12333APP。
第四步,费用结算:补缴费用包括本钱和滞纳金,需要在时间内完成缴费。
划主要:单位补缴需法定人签字确认,城乡居民补缴需村委会或社区出具证明,跨省转移人员需先完成社保关系接续。
社保需要买多少年2025
80后大多要工作到55岁,社保缴纳只要每推迟一年,便增加半年,直接影响到养老金领取时间与金额。
社保基数的确定,依据职工上一年1月到12月期间,所有工资性收入所得的月平均金额,此金额用于计算社会保险费缴纳的工资基数。
从2030年1月1日开始,职工按月领取基本养老金的最低缴费年限将由15年逐步提高到20年,每年递增六个月。
当职工达到法定退休年龄,缴费年限未满足最低标准时,可通过延长缴费或一次性缴费的方式补足年限,然后按月领取基本养老金。
随新社通小编了解一下详情。
(1)社保需要买多少年2025?社保最低缴费年限及退休时间对照表?,逐步延长社保缴费年限至20年已确定了嘛?确定延长至20年。
?根据法规,社保最低缴费年限延长至20年已确定,并将从2030年起逐步实施。
?如下:实施时间线缓冲期设置(2025-2029年)在2025年至2029年期间退休的职工,仍可按现行15年最低缴费年限办理退休。
这一安排旨在减轻临近退休人群的负担,尤其是缴费年限接近15年的职工。
渐进式调整(2030年起)?从2030年1月1日开始,最低缴费年限由15年逐步提高至20年,每年增加6个月(如2030年需缴满15年6个月,2031年需16年,依此类推)。
调整周期预计持续10年,至2040年完成20年缴费年限的全面过渡。
适用范围与关键人群?适用对象?主要针对?城镇职工养老保险?,城乡居民养老保险暂未涉及。
影响群体?企业职工:企业用工成本可能上升,部分企业或倾向短期用工。
灵活就业人员:需额外承担5年缴费压力,若中途断缴可能影响退休资格。
80后、90后:需同时适应延后退休年龄与延长缴费年限的双重调整。
(2)退休所对应的社保缴纳时间标准是多久?退休年龄调整方面:原50岁退休的女职工,退休年龄将从50岁分阶段提高至55岁;社保缴费年限调整方面:最低缴费年限自2030年起由15年逐步延长至20年,2040年起统一执行55岁退休、缴费20年的标准。
【2025年社保最低缴费年限对照表,最新版】2024年及以前社保最低缴费年限为15年2030年及以前社保最低缴费年限开始逐年提高,每年提高6个月2031年及以前社保最低缴费年限约为16年(15年+6个月)2033年及以前社保最低缴费年限约为17年(15年+2年=17年,因每年提高6个月,故为约数)2035年及以前社保最低缴费年限约为18年(同理)2037年及以前社保最低缴费年限约为19年(同理)2039年及以后社保最低缴费年限为20年(3)要实现退休,社保累计缴费时间需多久?下表是社保缴纳年限及退休时间对照表,如下:1975年出生的人,退休时,社保的最低缴纳年限要求是多少?完整的退休年龄对应社保最低缴费时间表是怎样?1975年1月生,2025年2月退休,社保15年1975年2月生,2025年3月退休,社保15年1975年3月生,2025年5月退休,社保15年1975年4月生,2025年6月退休,社保15年1975年5月生,2025年8月退休,社保15年1975年6月生,2025年9月退休,社保15年1975年7月生,2025年11月退休,社保15年1975年8月生,2025年12月退休,社保15年1975年9月生,2026年2月退休,社保15年1975年10月生,2026年3月退休,社保15年1975年11月生,2026年5月退休,社保15年1975年12月生,2026年6月退休,社保15年1976年出生的人,退休时,社保的最低缴纳年限要求是多少?完整的退休年龄对应社保最低缴费时间表是怎样?1976年1月生,2026年8月退休,社保15年1976年2月生,2026年9月退休,社保15年1976年3月生,2026年11月退休,社保15年1976年4月生,2026年12月退休,社保15年1976年5月生,2027年2月退休,社保15年1976年6月生,2027年3月退休,社保15年1976年7月生,2027年5月退休,社保15年1976年8月生,2027年6月退休,社保15年1976年9月生,2027年8月退休,社保15年1976年10月生,2027年9月退休,社保15年1976年11月生,2027年11月退休,社保15年1976年12月生,2027年12月退休,社保15年1977年出生的人,退休时,社保的最低缴纳年限要求是多少?完整的退休年龄对应社保最低缴费时间表是怎样?1977年1月生,2028年2月退休,社保15年1977年2月生,2028年3月退休,社保15年1977年3月生,2028年5月退休,社保15年1977年4月生,2028年6月退休,社保15年1977年5月生,2028年8月退休,社保15年1977年6月生,2028年9月退休,社保15年1977年7月生,2028年11月退休,社保15年1977年8月生,2028年12月退休,社保15年1977年9月生,2029年2月退休,社保15年1977年10月生,2029年3月退休,社保15年1977年11月生,2029年5月退休,社保15年1977年12月生,2029年6月退休,社保15年1978年出生的人,退休时,社保的最低缴纳年限要求是多少?完整的退休年龄对应社保最低缴费时间表是怎样?1978年1月生,2029年8月退休,社保15年1978年2月生,2029年9月退休,社保15年1978年3月生,2029年11月退休,社保15年1978年4月生,2029年12月退休,社保15年1978年5月生,2030年2月退休,社保15年6个月1978年6月生,2030年3月退休,社保15年6个月1978年7月生,2030年5月退休,社保15年6个月1978年8月生,2030年6月退休,社保15年6个月1978年9月生,2030年8月退休,社保15年6个月1978年10月生,2030年9月退休,社保15年6个月1978年11月生,2030年11月退休,社保15年6个月1978年12月生,2030年12月退休,社保15年6个月1979年出生的人,退休时,社保的最低缴纳年限要求是多少?完整的退休年龄对应社保最低缴费时间表是怎样?1979年1月生,2031年2月退休,社保16年1979年2月生,2031年3月退休,社保16年1979年3月生,2031年5月退休,社保16年1979年4月生,2031年6月退休,社保16年1979年5月生,2031年8月退休,社保16年1979年6月生,2031年9月退休,社保16年1979年7月生,2031年11月退休,社保16年1979年8月生,2031年12月退休,社保16年1979年9月生,2032年2月退休,社保16年6个月1979年10月生,2032年3月退休,社保16年6个月1979年11月生,2032年5月退休,社保16年6个月1979年12月生,2032年6月退休,社保16年6个月1980年出生的人,退休时,社保的最低缴纳年限要求是多少?完整的退休年龄对应社保最低缴费时间表是怎样?1980年1月生,2032年8月退休,社保16年6个月1980年2月生,2032年9月退休,社保16年6个月1980年3月生,2032年11月退休,社保16年6个月1980年4月生,2032年12月退休,社保16年6个月1980年5月生,2033年2月退休,社保17年1980年6月生,2033年3月退休,社保17年1980年7月生,2033年5月退休,社保17年1980年8月生,2033年6月退休,社保17年1980年9月生,2033年8月退休,社保17年1980年10月生,2033年9月退休,社保17年1980年11月生,2033年11月退休,社保17年1980年12月生,2033年12月退休,社保17年1981年出生的人,退休时,社保的最低缴纳年限要求是多少?完整的退休年龄对应社保最低缴费时间表是怎样?1981年1月生,2034年2月退休,社保17年6个月1981年2月生,2034年3月退休,社保17年6个月1981年3月生,2034年5月退休,社保17年6个月1981年4月生,2034年6月退休,社保17年6个月1981年5月生,2034年8月退休,社保17年6个月1981年6月生,2034年9月退休,社保17年6个月1981年7月生,2034年11月退休,社保17年6个月1981年8月生,2034年12月退休,社保17年6个月1981年9月生,2035年2月退休,社保18年1981年10月生,2035年3月退休,社保18年1981年11月生,2035年5月退休,社保18年1981年12月生,2035年6月退休,社保18年1982年出生的人,退休时,社保的最低缴纳年限要求是多少?完整的退休年龄对应社保最低缴费时间表是怎样?1982年1月生,2035年8月退休,社保18年1982年2月生,2035年9月退休,社保18年1982年3月生,2035年11月退休,社保18年1982年4月生,2035年12月退休,社保18年1982年5月生,2036年2月退休,社保18年6个月1982年6月生,2036年3月退休,社保18年6个月1982年7月生,2036年5月退休,社保18年6个月1982年8月生,2036年6月退休,社保18年6个月1982年9月生,2036年8月退休,社保18年6个月1982年10月生,2036年9月退休,社保18年6个月1982年11月生,2036年11月退休,社保18年6个月1982年12月生,2036年12月退休,社保18年6个月1983年出生的人,退休时,社保的最低缴纳年限要求是多少?完整的退休年龄对应社保最低缴费时间表是怎样?1983年1月生,2037年2月退休,社保19年1983年2月生,2037年3月退休,社保19年1983年3月生,2037年5月退休,社保19年1983年4月生,2037年6月退休,社保19年1983年5月生,2037年8月退休,社保19年1983年6月生,2037年9月退休,社保19年1983年7月生,2037年11月退休,社保19年1983年8月生,2037年12月退休,社保19年1983年9月生,2038年2月退休,社保19年6个月1983年10月生,2038年3月退休,社保19年6个月1983年11月生,2038年5月退休,社保19年6个月1983年12月生,2038年6月退休,社保19年6个月1984年出生的人,退休时,社保的最低缴纳年限要求是多少?完整的退休年龄对应社保最低缴费时间表是怎样?1984年1月生,2038年8月退休,社保19年6个月1984年2月生,2038年9月退休,社保19年6个月1984年3月生,2038年11月退休,社保19年6个月1984年4月生,2038年12月退休,社保19年6个月1984年5月生,2039年2月退休,社保20年1984年6月生,2039年3月退休,社保20年1984年7月生,2039年5月退休,社保20年1984年8月生,2039年6月退休,社保20年1984年9月生,2039年8月退休,社保20年1984年10月生,2039年9月退休,社保20年1984年11月生,2039年11月退休,社保20年1984年12月生,2039年12月退休,社保20年