二维光滑边域有限元法在弹性力学中的应用研究

发布时间：2018-01-02 07:19

  本文关键词：二维光滑边域有限元法在弹性力学中的应用研究　出处：《西北工业大学学报》2017年01期 　论文类型：期刊论文

  更多相关文章： 弹性力学 光滑有限元法 光滑边域有限元法 C++ 应用 应变能

【摘要】：在深入理解光滑有限元法基本理论的基础上,重点研究了光滑边域有限元法边域的形成方式,光滑应变矩阵的求解方法以及光滑有限元形函数的计算方法。利用C++语言编制了光滑边域有限元计算程序,针对具有解析解的二维悬臂梁模型和带孔板模型计算了位移场、应力场、位移误差和应变能误差,并与常规T3和Q4有限元法、CS-FEM光滑有限元解比较。通过研究发现相对于常规有限元法,光滑边域有限元法在解的精确性和收敛性方面具有显著优势。
[Abstract]:In depth understanding of the basic theory of smooth finite element method, focusing on the way of edge based smoothed finite element method boundary formation method for solving smooth strain matrix and a method of calculating smooth finite element shape function. The C++ language is used to compile the smooth boundary finite element program, the analytical solution of the two-dimensional cantilever has beam model and perforated plate model to calculate the displacement field, stress field, displacement and strain energy error, compared with the conventional T3 and Q4 finite element method, CS-FEM smooth finite element solution. Through the study found that compared with the conventional finite element method, smooth boundary finite element method has significant advantages in accuracy and convergence in terms of the solution.

【作者单位】： 西北工业大学航空学院;北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(11672238,11472218) 中国航天科技集团公司航天科技创新基金资助
【分类号】：O343;O302
【正文快照】： 经过逾半个世纪的发展,有限元法(FEM)在科学研究及解决工程问题方面都得到了广泛应用。但是,随着科学技术的发展,有限元法越来越多地被应用于解决复杂问题,其缺点与不足也越来越显著。首先,有限元法将无限自由度的问题域离散为有限自由度使总体刚度矩阵偏“硬”而位移解偏小。

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