含面内刚性转角自由度的四边形广义协调膜元

摘要：

在常规4结点膜单元内增加独立的平面内刚体转角自由度,采用四边形等参元形式,基于广义协调理论建立了含转角自由度的四边形广义协调膜元,避免了常规平面膜元由于忽略平面内转动而引发转动零刚度、导致刚度阵奇异的缺陷.广义协调元法具有非协调元不要求精确协调的优点,且随着单元细分可趋近于协调元,保证了广义协调元的收敛性.应用于经典的Cook问题、悬臂粱问题和MacNeal粱问题,该单元计算精度高、收敛性好、无零能模式.网格畸变分析表明,该单元弱梯形闭锁、单元抗畸变性较好,与矩形单元相比,具有单元划分的灵活性和适应性.

关键词：有限元法、广义协调理论、转角自由度、膜元、网格畸变、零能模式

所属期刊栏目：32

分类号：TU375.2(建筑结构)

资助基金：国家科技部技术创新基金01C6215;教育部高等学校博士学科点专项科研基金9562001

在线出版日期：2009-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：31-36