基于向量式有限元的三角形薄板單元
本文選題:平板結(jié)構(gòu) + 向量式有限元。 參考:《工程力學(xué)》2014年01期
【摘要】:向量式有限元是一種基于點(diǎn)值描述和向量力學(xué)理論的新型分析方法。該文基于向量式有限元基本原理,推導(dǎo)了三角形DKT薄板單元的基本公式,詳細(xì)闡述了通過逆向運(yùn)動(dòng)處理薄板單元的平面內(nèi)、外剛體位移從而獲得單元節(jié)點(diǎn)純變形位移的過程,以及進(jìn)一步通過變形坐標(biāo)系獲得單元節(jié)點(diǎn)內(nèi)力的求解方法;同時(shí)對(duì)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量矩陣與慣性矩陣、應(yīng)力計(jì)算的數(shù)值積分及插值方法、時(shí)間步長(zhǎng)及阻尼參數(shù)的取值等問題提出了合理可行的處理方式。在此基礎(chǔ)上編制了薄板單元的計(jì)算分析程序,并進(jìn)行了算例驗(yàn)證。算例分析表明所編制的向量式有限元薄板單元程序可以很好地完成平板結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)力分析,驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的正確性和分析程序的可靠性。該文成果為進(jìn)一步建立向量式有限元薄殼單元理論打下了必要的基礎(chǔ)。
[Abstract]:The vector finite element method is a new analysis method based on point value description and vector mechanics theory.Based on the basic principle of vector finite element, this paper deduces the basic formula of triangular DKT thin plate element, and expounds in detail the process of dealing with the displacement of the plane and outer rigid body of the thin plate element by reverse motion so as to obtain the pure deformation displacement of the element node.At the same time, the mass matrix and inertia matrix of particle, the numerical integral and interpolation method of stress calculation,A reasonable and feasible way to deal with the problems of time step size and damping parameter is put forward.On this basis, the calculation and analysis program of thin plate element is worked out, and an example is given to verify it.The numerical examples show that the finite element finite element program can be used to perform the static and dynamic analysis of the plate structure, and the correctness of the theoretical derivation and the reliability of the analysis program are verified.The results of this paper lay the necessary foundation for further establishing the theory of thin shell element of vector finite element.
【作者單位】: 浙江大學(xué)空間結(jié)構(gòu)研究中心;浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51378459,50778159) 浙江省重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)資助項(xiàng)目(2010R50034)
【分類號(hào)】:TU311
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1764792
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