
【化】 generalized nodal force
broad sense; generalized
【計】 node; node point
【化】 nodal; nodal point; node
【醫】 Gaussian points; nodal points
【經】 node
all one's best; force; power; puissance; strength
【化】 force
【醫】 dynamo-; ergo-; force; potency; potentia; Power; stheno-; strength; vis
廣義節點力(Generalized Nodal Force)是結構力學與有限元分析中的核心概念,指在離散化模型中節點所承受的等效力學作用量。其英文釋義強調"generalized",表明它不僅包含傳統三維空間中的力矢量(force vector),還涉及力矩、熱應力、慣性力等擴展物理量。例如,在桁架單元中,節點力可能表現為軸向拉壓力;而在梁單元中,節點力則包含剪力、彎矩和扭矩的複合作用。
這一概念源于結構離散化理論,通過節點傳遞單元間的相互作用。根據虛功原理,廣義節點力需滿足能量等效原則,即實際連續體與離散模型在相同虛位移下具有相等的虛功。數學表達為: $$ mathbf{F}^{(e)} = int_{V^{(e)}} mathbf{B}^T boldsymbol{sigma} dV $$ 其中$mathbf{B}$為應變-位移矩陣,$boldsymbol{sigma}$為應力張量。
在工程應用中,美國機械工程師協會(ASME)發布的《Finite Element Analysis in Mechanical Design》将其定義為“多物理場耦合分析中節點自由度的廣義載荷響應量”。實際案例包括航天器熱-結構耦合仿真中的溫度梯度引起的等效節點力分布。
權威參考文獻:
根據搜索結果和相關概念,“廣義節點力”是有限元分析或結構力學中的術語,其核心含義可結合以下要點解釋:
廣義節點力指在離散化結構(如有限元模型)中,通過節點傳遞的等效力學量。它不僅包含傳統意義上的集中力,還可能涉及力矩、熱應力等效載荷等廣義力學形式。
廣義節點力的“廣義”體現在兩方面:
在有限元分析中,廣義節點力用于建立平衡方程,通過疊加所有節點力與外部載荷,求解結構的位移和應力分布。
由于搜索結果中僅有涉及節點力概念且權威性較低,以上解釋結合了有限元分析的基礎理論進行補充。如需更專業的定義,建議參考結構力學或有限元教材。
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