应用单元基光滑径向点插值法的船舶结构热应力分析

发布时间：2020-05-31 04:18

【摘要】：传热广泛存在于人们的日常生活当中。热应力分析是船舶结构计算过程中需要进行考虑的问题之一,主要包括温度场、温度梯度场、热应变和热应力。对于船舶等相关的大型复杂结构,在工程实践当中往往很难得到热应力的解析解,通常采用基于有限元方法的商业软件进行数值计算。在有限元方法中,二维三角形或三维四面体网格能够不依赖于人工干预自动划分产生,可大大节约前处理时间,但是此类线性网格存在精度低的问题。因此如果能够基于线性单元而提高计算精度,对于工程传热及热应力问题的准确计算非常重要。针对以上有限元方法存在的问题,在本文的工作中采用基于单元的光滑径向点插值方法(CS-RPIM)来分析具有复杂几何形状和复杂边界条件的热应力问题。CS-RPIM采用线性单元对问题域进行剖分,采用实际节点和虚点相结合的方式构建浓缩的径向基点插值形函数;方法基于广义光滑伽辽金(GS-Galerkin)弱形式创建离散系统方程,并且基于单元的光滑域被执行梯度光滑操作和数值积分。在本文中分别二维和三维的基本算例进行了详细的数值计算,然后将CS-RPIM方法计算得到的结果与相同网格的有限元方法进行对比。与传统线性有限元方法相比,CS-RPIM在使用相同的三角形或四面体网格情况下,在变量梯度、热应变能中能够获得更高的精度和更快的收敛性。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U661.4

【参考文献】

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本文编号：2689275