杂交元假设应力模式的变形刚度分析 被引量：7

1

作者 张灿辉 黄黔 冯伟 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2006年第7期757-764,共8页

通过本征变形模式提出识别杂交元零能变形模式和假设应力场中零能应力模式的新方法,同时给出了在假设应力场中增加应力模式时杂交元变形刚度的计算公式.从而从理论上阐明了在假设应力场中增加零能应力模式不仅不能抑制单元零能变形模式... 通过本征变形模式提出识别杂交元零能变形模式和假设应力场中零能应力模式的新方法,同时给出了在假设应力场中增加应力模式时杂交元变形刚度的计算公式.从而从理论上阐明了在假设应力场中增加零能应力模式不仅不能抑制单元零能变形模式而且可能增加非零能变形模式的刚度,因此不宜用来假设应力场;同时进一步指出寄生应力模式将使单元产生虚假应变能而使单元显得过刚,因此即使它能够抑制单元零能变形模式也不宜用来假设应力场,从而为假设应力场提供了合理的建议.数值算例说明了包含零能应力模式和寄生应力模式时单元的性能. 展开更多

关键词 杂交应力元 单元变形刚度 零能变形模式 零能应力模式

下载PDF 职称材料

Mindlin板理论高阶精化杂交应力元及稳定性分析

2

作者 马旭 闫守浩 李坦 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期172-179,共8页

基于Mindlin板理论,构造了杂交应力四边形8节点单元QA8-R。采用任意阶的Timoshenko梁函数构造了三阶边界位移插值函数,该函数确保单元能通过严格的收敛检验。利用Airy应力函数构造了单元域内应力插值函数,该函数包含21个最优选择的应力... 基于Mindlin板理论,构造了杂交应力四边形8节点单元QA8-R。采用任意阶的Timoshenko梁函数构造了三阶边界位移插值函数,该函数确保单元能通过严格的收敛检验。利用Airy应力函数构造了单元域内应力插值函数,该函数包含21个最优选择的应力项。通过精化元方法构造了组合几何刚度矩阵,建立了屈曲分析的有限元列式。数值算例结果表明:QA8-R单元不仅可以通过C^(0-1)分片检验,保证了单元的严格收敛性,而且在不同边界条件下对中厚板的计算精度较高,更易于工程应用。 展开更多

关键词 MINDLIN板理论 杂交应力元 Ariy应力函数 任意阶的Timoshenko梁函数

下载PDF 职称材料

伽辽金无网格法和有限元法的比较 被引量：4

3

作者 梁晓东 牛忠荣 程长征 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期881-884,共4页

无网格法在计算力学中成为一种区别于有限元法的新的数值计算方法。文章通过对无单元无网法、应变光滑稳定法、常规有限元法和杂交应力元法进行位移误差和应力误差比较分析;结果表明,无单元无网法和有限元完全积分法在许多问题上精度是... 无网格法在计算力学中成为一种区别于有限元法的新的数值计算方法。文章通过对无单元无网法、应变光滑稳定法、常规有限元法和杂交应力元法进行位移误差和应力误差比较分析;结果表明,无单元无网法和有限元完全积分法在许多问题上精度是可比较的,而有限元中杂交应力元法则明显优于其他方法。 展开更多

关键词 无网格法 积分网格 无单元无网法 应变光滑稳定 杂交应力元

下载PDF 职称材料

三维杂交应力元性能分析的基本变形模式方法 被引量：4

4

作者 张灿辉 王东东 张建霖 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期44-49,共6页

通过分离杂交元各阶模态所对应应力场求得单元基本变形模式,从而提出一种直接分析杂交元任意变形性能的基本变形模式方法。单元模态不仅和假设应力场有关而且是多种简单变形耦合而成的复杂变形,该文采用应力参数直接考察杂交元振型所对... 通过分离杂交元各阶模态所对应应力场求得单元基本变形模式,从而提出一种直接分析杂交元任意变形性能的基本变形模式方法。单元模态不仅和假设应力场有关而且是多种简单变形耦合而成的复杂变形,该文采用应力参数直接考察杂交元振型所对应的应力场,有效地把复杂的耦合应力场分离成一系列简单应力场的组合,进而在此基础上求得杂交元基本变形模式,克服了直接分离复杂振型的困难,可以对杂交元对于基本变形模式的变形刚度即单元性能进行简便有效的分析。通过对多种杂交元进行分析研究和数值计算,综合评价和对比了它们对于各种变形的性能,指出某些假设应力场只适用于特定问题的求解但不能用以形成通用的杂交元。 展开更多

关键词 杂交应力元 基本变形模式 变形刚度 假设应力场 应力参数

原文传递

非线性复合材料杂交应力有限元的有效迭代方法 被引量：4

5

作者 张灿辉 冯伟 黄黔 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期434-438,共5页

推导了面内剪应力应变关系非线性的复合材料的杂交应力有限元列式,给出了位移迭代和应力迭代的策略和步骤.提出一种非线性应力场迭代格式的改进方案,不仅提高了收敛速度,而且克服了大载荷下简单迭代法循环迭代而无法收敛的关键问题,使... 推导了面内剪应力应变关系非线性的复合材料的杂交应力有限元列式,给出了位移迭代和应力迭代的策略和步骤.提出一种非线性应力场迭代格式的改进方案,不仅提高了收敛速度,而且克服了大载荷下简单迭代法循环迭代而无法收敛的关键问题,使得所提出的非线性杂交应力元方法几乎对任意大载荷都能够收敛.数值算例表明该方法是确实可行的. 展开更多

关键词 非线性复合材料 杂交应力元 假设应力场 应力场迭代法

下载PDF 职称材料

简化杂交应力元H阵的一种方法 被引量：4

6

作者 焦兆平 《计算结构力学及其应用》 CAS CSCD 1991年第2期214-216,共3页

本文建议一种简化杂交应力元H阵的方法,可以有效地减少H阵的生成和求逆的计算时间。

关键词 杂交应力元 逆阵

下载PDF 职称材料

一种抑制杂交元零能模式的假设应力场方法 被引量：3

7

作者 张灿辉 王东东 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期40-47,共8页

基于杂交元位移场直接导出可以表示单元任意变形的简单变形模式,同时指出与所有假设应力模式正交的非零变形为零能机动模式,从而可以用简单变形模式方便地识别和抑制单元零能模式.在此基础上利用初始应力模式与简单变形模式的正交性提... 基于杂交元位移场直接导出可以表示单元任意变形的简单变形模式,同时指出与所有假设应力模式正交的非零变形为零能机动模式,从而可以用简单变形模式方便地识别和抑制单元零能模式.在此基础上利用初始应力模式与简单变形模式的正交性提出一种假设杂交元应力场的有效方法,结合等函数法应力模式组成初始应力模式,不仅可以根据实际问题需要灵活地假设不同分布规律的应力场,而且所形成杂交元可以完全避免零能机动模式.在数值算例中采用本文方法分别形成了2D-4节点杂交元和3D-8节点杂交元的多种假设应力场,表明本文所提出方法是有效可行的. 展开更多

关键词 杂交应力元 简单变形模式 零能模式 假设应力场

下载PDF 职称材料

Mindlin板弯曲和振动分析的高阶杂交应力三角形单元 被引量：3

8

作者 李坦 齐朝晖 +1 位作者 马旭 陈万吉 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期31-37,共7页

现有的Mindlin板单元只能通过零剪力分片检验,而不能通过非零常剪力分片检验。该文根据ReissnerMindlin一阶剪切变形理论,基于余能原理,提出了一种高阶杂交应力六节点三角形Mindlin板单元。该单元特点是不仅能通过零剪力分片检验,而且... 现有的Mindlin板单元只能通过零剪力分片检验,而不能通过非零常剪力分片检验。该文根据ReissnerMindlin一阶剪切变形理论,基于余能原理,提出了一种高阶杂交应力六节点三角形Mindlin板单元。该单元特点是不仅能通过零剪力分片检验,而且能通过严格的非零常剪力增强型分片检验。构造单元时特别注意了单元边界位移以及域内应力的插值函数的选取。采用任意阶Timoshenko梁函数作为边界位移插值函数,应力插值函数选取为满足平衡方程的多项式。对不同厚度不同边界条件的方板进行弯曲和自由振动分析,质量矩阵采用集中质量阵。数值结果表明无论对薄板还是中厚板,该单元均是准确有效的。 展开更多

关键词 杂交应力元 MINDLIN板 增强型分片检验 任意阶Timoshenko梁函数 集中质量矩阵

原文传递

新的具有一个无外力圆柱表面杂交应力元 被引量：2

9

作者 田宗漱 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1989年第3期373-378,共6页

用杂交应力模式导出新的特殊实体元。数值算例表明:新的元给出较8节点实体特殊杂交应力元、一般杂交应力元及假设位移元远为准确的应力值。

关键词 杂交应力元 杂交应力模式 圆柱面

下载PDF 职称材料

半圆孔板承受拉伸和弯曲时的三维应力集中 被引量：2

10

作者 王安平 田宗漱 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期52-57,154,共7页

根据Hellinger-Reissner原理建立了具有一个无外力圆柱表面三维8节点杂交应力元,元内假定应力场满足以柱坐标表示的三维平衡方程及无外力圆柱面上的外力边界条件,当元退化为二维时也满足协调方程。单元位移场选取与相邻元协调。用这种... 根据Hellinger-Reissner原理建立了具有一个无外力圆柱表面三维8节点杂交应力元,元内假定应力场满足以柱坐标表示的三维平衡方程及无外力圆柱面上的外力边界条件,当元退化为二维时也满足协调方程。单元位移场选取与相邻元协调。用这种特殊杂交应力元,在相当粗的网格下即能准确地分析具有半圆孔厚(薄)板的三维(二维)应力集中。 展开更多

关键词 杂交应力元 半圆孔板 三维应力集中 拉伸 弯曲

下载PDF 职称材料

Mindlin板弯曲和振动分析的高阶杂交应力四边形单元 被引量：2

11

作者 李坦 齐朝晖 +1 位作者 马旭 陈万吉 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期491-498,共8页

基于Mindlin板理论提出了一种高阶八节点杂交应力四边形单元.该单元不仅能通过零剪力分片检验,而且能通过非零常剪力增强型分片检验.单元边界位移插值采用任意阶Timoshenko梁函数,对不同厚跨比的四边简支、固支方板,以及圆板进行了弯曲... 基于Mindlin板理论提出了一种高阶八节点杂交应力四边形单元.该单元不仅能通过零剪力分片检验,而且能通过非零常剪力增强型分片检验.单元边界位移插值采用任意阶Timoshenko梁函数,对不同厚跨比的四边简支、固支方板,以及圆板进行了弯曲和自由振动分析,数值结果表明无论对薄板还是中厚板,该单元均是准确和有效的,并且具有几何不变性. 展开更多

关键词 杂交应力元 MINDLIN板 增强型分片检验 任意阶Timoshenko梁函数 集中质量矩阵

下载PDF 职称材料

含一个无外力圆柱面带转动的三维杂交应力元 被引量：1

12

作者 王安平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期105-113,共9页

根据一种修正的余能原理,建立了一类具有一个无外力圆柱表面及结点含转动自由度的8结点新型三维杂交应力元.单元边界位移场选择二次位移插值函数,且与相邻元协调;单元内假定应力场满足以柱坐标表示的平衡方程及圆柱面上无外力边界条件.... 根据一种修正的余能原理,建立了一类具有一个无外力圆柱表面及结点含转动自由度的8结点新型三维杂交应力元.单元边界位移场选择二次位移插值函数,且与相邻元协调;单元内假定应力场满足以柱坐标表示的平衡方程及圆柱面上无外力边界条件.数值算例表明,这种特殊杂交应力元在相当粗的网格下即能十分准确地分析圆弧形槽口附近及曲梁的三维(及二维)的孔边应力分布. 展开更多

关键词 杂交应力元 转动自由度 槽孔 应力场 应力分布

下载PDF 职称材料

矩形凸肩板拉伸和弯曲时三维应力集中 被引量：1

13

作者 杨庆平 田宗漱 《船舶力学》 EI 2004年第5期62-70,共9页

根据Hellinger-Reissner原理建立了具有一个无外力直表面的三维杂交应力元,将它和具有一个无外力圆柱面的三维杂交应力元联合,可以在相当粗的网格下有效地分析矩形凸肩厚(薄)板的三维(及二维)应力集中。

关键词 Hellinger-Reissner原理 矩形凸肩板 拉伸 弯曲 三维应力集中 杂交应力元 构件

下载PDF 职称材料

偏心圆孔板的三维应力集中 被引量：1

14

作者 赵奉东 田宗漱 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第10期108-112,共5页

根据1种修正的余能原理，建立了具有1个无外力圆柱表面的12结点三维杂交应力元，其单元内的应力场满足三维柱坐标平衡方程及无外力圆柱面边界条件；当元退化为二维时，也满足协调条件。数值算例表明用这种特殊杂交应力元能十分有效地分... 根据1种修正的余能原理，建立了具有1个无外力圆柱表面的12结点三维杂交应力元，其单元内的应力场满足三维柱坐标平衡方程及无外力圆柱面边界条件；当元退化为二维时，也满足协调条件。数值算例表明用这种特殊杂交应力元能十分有效地分析具有偏心圆孔厚(薄)板的三维及二维应力集中。 展开更多

关键词 三维应力集中 杂交应力元 偏心圆孔板

下载PDF 职称材料

新的一个求解带孔薄板弹性问题的二维杂交应力单元 被引量：1

15

作者 曹子龙 关玉璞 陈伟 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期329-336,共8页

建立了一个新的求解带圆孔薄板弹性问题的二维杂交应力单元,该单元为四节点四边形平面单元,名为P-HS4-8β.由极坐标系下的物理方程和几何方程求解出了一个极坐标方向的应力,通过将这个应力带入由Hellinger-Reissner原理推导的极坐标系... 建立了一个新的求解带圆孔薄板弹性问题的二维杂交应力单元,该单元为四节点四边形平面单元,名为P-HS4-8β.由极坐标系下的物理方程和几何方程求解出了一个极坐标方向的应力,通过将这个应力带入由Hellinger-Reissner原理推导的极坐标系下平面应力问题的能量方程中,得到消除了该应力的能量方程,基于这个能量方程建立杂交应力单元列式.根据圆孔边无外力条件和相容方程,推导了适用于求解带圆孔薄板问题的极坐标系下的二应力插值矩阵,并将此矩阵应用于新的有限单元列式中.数值算例表明新单元在求解孔边附近的应力时具有较高的精度. 展开更多

关键词 圆孔板 杂交应力元 二维应力分析 极坐标 有限元法

原文传递

横观各向同性轴对称问题的非协调元和杂交应力元计算

16

作者 万力 郭乙木 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期81-84,共4页

基于变分原理得出各向同性轴对称问题下的非协调元和杂交应力元方法仍然适用于分析横观各向同性轴对称问题的结论,同时对应用于各向同性问题的罚平衡优化方法进行了修改,使之能够应用于横观各向同性问题的分析。文中给出了分析算例,并... 基于变分原理得出各向同性轴对称问题下的非协调元和杂交应力元方法仍然适用于分析横观各向同性轴对称问题的结论,同时对应用于各向同性问题的罚平衡优化方法进行了修改,使之能够应用于横观各向同性问题的分析。文中给出了分析算例,并对各种单元结果进行了比较,计算结果表明非协调元和杂交应力元方法不但适用于横观各向同性轴对称问题分析,而且将提高其数值解的精度,改善单元内部应力分布。 展开更多

关键词 横观各向同性 轴对称 杂交应力元 非协调元 罚平衡优化

下载PDF 职称材料

一种新的弹塑性杂交应力元法

17

作者 丁沛然 陈万吉 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1993年第2期137-146,共10页

本文基于一个改进的弹塑性的Hellinger/Reis■ner 混合变分原理构造了一种用于解弹塑性问题的四节点等参杂交应力元.新的模型中,在单元内增加了等效应力增量、塑性等效应变增量及不协调位移变量,从而使单元内的屈服准则及流动法则平均... 本文基于一个改进的弹塑性的Hellinger/Reis■ner 混合变分原理构造了一种用于解弹塑性问题的四节点等参杂交应力元.新的模型中,在单元内增加了等效应力增量、塑性等效应变增量及不协调位移变量,从而使单元内的屈服准则及流动法则平均得到满足,不协调位移改进了单元应力精度.计算表明,新的模型可以提高弹塑性杂交法的精度和计算效率. 展开更多

关键词 弹塑性 杂交应力元 等效应力

下载PDF 职称材料

非协调轴对称杂交应力元单元刚度矩阵的准确建立

18

作者 田炯 田宗漱 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 1994年第1期39-44,共6页

给出新型三类用理性杂交模式、根据一种修正的Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ原理、建立高精度非协调轴对称实体旋转有限元时，其单元刚度矩阵的准确计算式。

关键词 单元刚度矩阵 轴对称 杂交应力元

下载PDF 职称材料

区间B样条小波杂交应力元分析及其应用 被引量：1

19

作者 刘艳红 商中新 《中国民航大学学报》 CAS 2013年第2期75-79,共5页

将小波函数引入到杂交应力元中,以其尺度函数作为插值函数,构造了二维四节点和三维八节点的B样条小波杂交应力元。将数值算例结果与理论解和Abaqus软件计算结果相对比,本文所构造的新型单元具有计算精度高、对单元划分密度不敏感、收敛... 将小波函数引入到杂交应力元中,以其尺度函数作为插值函数,构造了二维四节点和三维八节点的B样条小波杂交应力元。将数值算例结果与理论解和Abaqus软件计算结果相对比,本文所构造的新型单元具有计算精度高、对单元划分密度不敏感、收敛速度快的优点。 展开更多

关键词 杂交应力元 区间B样条小波 有限元

下载PDF 职称材料

纵向槽孔板的应力集中系数

20

作者 刘劲松 田宗漱 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 1995年第2期113-118,共6页

根据Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ原理，建立了一种具有一个无外力圆形边界的特殊杂交应力元，其应力场准确满足弹性力学平衡方程、协调方程及无外力圆弧上的边界条件。根据修正的Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ原理，... 根据Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ原理，建立了一种具有一个无外力圆形边界的特殊杂交应力元，其应力场准确满足弹性力学平衡方程、协调方程及无外力圆弧上的边界条件。根据修正的Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ原理，建立了另一种具有一个无外力直边界的特殊杂交应力元，其应力场在元上变分满足平衡方程，但准确满足无外力直边上的边界条件。数值算例表明：特殊假定应力元与一般假定位移元这两类元联合，能十分有效地进行纵向倒圆槽孔板的应力集中分析。 展开更多

关键词 杂交应力元 纵向倒圆槽孔 应力集中系数 圆孔

下载PDF 职称材料