薄膜断裂和穿透的向量式有限元分析及应用

摘要：

向量式有限元基于牛顿运动定律,通过质点描述和向量分析来求解整体结构的动力响应.首先,给出了向量式有限元三角形薄膜单元的基本理论,进而针对薄膜结构的断裂和穿透破坏过程,提出相应解决方案.对于薄膜断裂问题,采用Mises应力状态变量达到失效应力限值作为断裂判据,通过质点分裂方式将相连单元的对应节点断开,并对分裂后的新质点进行状态更新来模拟其断裂过程;对于薄膜穿透问题,则同时结合碰撞和断裂过程模拟来实现.在此基础上,编制了薄膜结构的断裂和穿透求解计算程序,算例分析表明,程序可很好地完成薄膜结构的大变形大转动、断裂和穿透等不连续行为的模拟,验证了理论及程序的可靠性和有效性,体现了本文方法进行薄膜结构复杂不连续行为分析的优势.

关键词：薄膜结构、向量式有限元、断裂、质点分裂、碰撞、穿透

所属期刊栏目：35

分类号：TU383;O346.1(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金51378459;浙江省建设科研项目2015K11

在线出版日期：2018-08-15（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：315-320