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《工程力学》 1999年02期
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采用面积坐标的四边形厚薄板通用单元

岑松  龙驭球  
【摘要】:本文采用四边形面积坐标,利用假设剪切应变场方法和广义协调理论构造出一个具有12个自由度的四边形厚薄板通用弯曲单元TACQ。基本思路如下:首先从Mindlin厚板理论出发,独立假设剪应变场和挠度场,而转角场则由挠度场和剪应变场导出;其次,单元剪应变场是先按Timoshenko厚梁理论确定单元各边剪应变,然后在单元内进行合理插值导出;第三,单元挠度场是根据单元角点处挠度的点协调条件以及单元各边挠度和法向转角的平均协调条件导出。这个方法有两个特点,(1)由于满足点协调和边协调的广义协调条件,故能保证收敛;(2)由于在薄板情况剪应变退化为零,故不出现剪切闭锁现象。数值算例表明:该单元具有精度高,收敛性和可靠性好,对网格畸变不敏感,无剪切闭锁现象等优点;适用于从极薄板到厚板较大的范围。

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 岑松,龙志飞,龙驭球;对转角场和剪应变场进行合理插值的厚薄板通用四边形单元[J];工程力学;1999年04期
2 岑松,龙驭球,姚振汉;位移型板单元内力解的杂交化后处理[J];工程力学;2001年03期
3 龙驭球,傅向荣;基于解析试函数的广义协调四边形厚板元[J];工程力学;2002年03期
4 陈晓明;岑松;龙驭球;傅向荣;;含两个分量的四边形单元面积坐标理论[J];工程力学;2007年S1期
5 陈朝晖;郭益;李正良;;厚薄通用板元在厚筏基础中的应用[J];工程力学;2008年08期
6 岑松;陈晓明;李宏光;杜宇;傅向荣;管楠祥;;有限元新型自然坐标方法研究进展[J];工程力学;2008年S1期
7 王丽;龙驭球;龙志飞;;采用面积坐标方法和形函数谱方法构造四边形薄板元[J];工程力学;2010年08期
8 ;Application of the quadrilateral area coordinate method:a new element for laminated composite plate bending problems[J];Acta Mechanica Sinica;2007年05期
9 龙驭球,陈晓明,岑松;一个不闭锁和抗畸变的四边形厚板元[J];计算力学学报;2005年04期
10 陈晓明;岑松;宋德坡;;采用面积坐标的抗畸变四边形曲边膜元[J];清华大学学报(自然科学版);2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 岑松;龙驭球;姚振汉;;新型四边形广义协调层合板单元[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2001年
2 龙驭球;傅向荣;;基于解析试函数的广义协调元[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年
3 龙志飞;岑松;龙驭球;;厚/薄板元的一些进展[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1999年
4 宋德坡;岑松;陈晓明;;四边形面积坐标膜元模拟曲边网格的策略[A];第15届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 岑松;新型厚薄板、层合板元与四边形面积坐标法[D];清华大学;2000年
2 黄若煜;基于静力—几何比拟理论的新型板壳有限元[D];大连理工大学;2002年
3 褚航;复合桩基共同作用分析[D];浙江大学;2003年
4 陈永亮;广义协调平板壳元研究及其非线性分析[D];清华大学;2003年
5 韦斌凝;基于新的样条子域的高层建筑结构分析的QR法新格式[D];广西大学;2005年
6 王丽;四边形第三类面积坐标的建立及应用研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
7 陈娟;有限元中面积坐标插值的新方法[D];大连理工大学;2010年
8 刘建涛;薄壁结构响应特性有限元数值模拟和疲劳寿命预测方法研究[D];电子科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 李娟;用有限元法分析焊接引起的钢结构变形[D];内蒙古科技大学;2010年
2 李小凯;基于中厚板理论的桩筏基础研究[D];武汉理工大学;2004年
3 李志;考虑土与结构共同作用的筏板基础有限元分析[D];同济大学;2007年
4 李庆丽;基于ADINA二次开发的多场Mindlin板弯曲单元研究[D];大庆石油学院;2007年
5 杜宇;四边形面积坐标方法在平面几何非线性分析中的应用研究[D];清华大学;2007年
6 黎振源;斜板桥的静力和动力分析[D];长沙理工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 龙驭球,李聚轩,龙志飞,岑松;四边形单元面积坐标理论[J];工程力学;1997年03期
2 龙志飞,李聚轩,岑松,龙驭球;四边形单元面积坐标的微分和积分公式[J];工程力学;1997年03期
3 龙志飞,李聚轩,岑松,龙驭球;采用面积坐标的四边形板弯曲单元[J];工程力学;1997年04期
4 岑松,龙志飞;一种新型厚薄板通用三角形广义协调元[J];工程力学;1998年01期
5 岑松,龙志飞;对转角场和剪应变场进行合理插值的厚板元[J];工程力学;1998年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩建刚,黄义,暴瑛;多变量小波有限元法在求解中厚板问题中的应用[J];四川建筑科学研究;2004年04期
2 余景平,沈鹏程,路观平,沈小璞;状态空间法分析结构的动态响应[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1995年02期
3 沈小璞,陈荣毅,沈鹏程;状态空间法解厚薄壁压力管的多变量统一问题[J];安徽建筑;1996年Z1期
4 王其申;梁的截面形状误差对其频率和模态的影响[J];安庆师范学院学报(自然科学版);1998年04期
5 朱杰江;蔡海;;土-桩-筏共同作用的混合分析法[J];地下空间与工程学报;2009年06期
6 曾志琼,王元丰;关于建立变分原理的变积方法探析[J];北方交通大学学报;2001年04期
7 赵世瑛,石志飞;压电材料的一组广义变分原理[J];北方交通大学学报;1997年04期
8 黄淑萍,石志飞;饱和多孔介质耦合系统的广义变分原理[J];北方交通大学学报;1998年01期
9 姜涛,孙守光,李强,缪龙秀;车轮扁疤引起的车轴附加载荷的仿真研究[J];北方交通大学学报;1998年04期
10 邱志平,顾元宪,陈塑寰;估计结构静力响应范围的区间摄动法[J];兵工学报;1996年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 龙驭球;傅向荣;;基于解析试函数的广义协调元[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年
2 陈晓明;龙驭球;;采用四边形面积坐标的含转角自由度膜元[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年
3 陈晓明;龙驭球;;采用四边形面积坐标的八节点平面单元[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
4 管楠祥;岑松;陈晓明;;基于四边形面积坐标的空间轴对称单元研究[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
5 李宏光;岑松;陈晓明;;六面体单元体积坐标理论[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
6 李宏光;岑松;;一种抗网格畸变的新型六面体单元[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年
7 龙驭球;龙志飞;须寅;;广义协调元法的进展[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1997年
8 岑松;龙志飞;张春生;;两个采用面积坐标的四边形八结点膜元[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1998年
9 龙志飞;岑松;龙驭球;;厚/薄板元的一些进展[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1999年
10 龙志飞;陈晓明;;采用面积坐标的广义协调四边形平面问题单元[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭庆勇;非保守系统Fourier卷积型拟变分原理研究及应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周平;柔体动力学初值问题拟变分原理及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 盛兴旺;预应力混凝土斜交箱形梁分析理论与试验研究[D];中南大学;2000年
5 刘铁林;动力问题的非时间步参数时间有限元法及弹性波传播数值模拟的格子法[D];大连理工大学;2000年
6 何东升;九参三角形板元研究[D];大连理工大学;2001年
7 干腾君;考虑上部结构共同作用的筏板基础分析及其优化[D];重庆大学;2001年
8 蒋兴奇;主轴轴承热特性及对速度和动力学性能影响的研究[D];浙江大学;2001年
9 王曙光;竖向荷载作用下梁板式筏形基础基底反力及变形特征研究[D];中国建筑科学研究院;2002年
10 李道奎;含内埋脱层结构的屈曲分析与压电壳的三维应力分析[D];国防科学技术大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张科;薄膜/基体系统三维压痕实验力学模型研究[D];郑州大学;2010年
2 刘志慧;钢夹层板船体结构强度分析方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 尹磊;薄壁箱形截面桥梁弯扭分析[D];河北工程大学;2010年
4 李娟;用有限元法分析焊接引起的钢结构变形[D];内蒙古科技大学;2010年
5 周宏宇;厚薄板通用的广义协调矩形单元[D];西安建筑科技大学;2001年
6 朱敬举;弹性矩形薄板稳定问题的广义位移解及应用[D];燕山大学;2001年
7 王庆江;跳板跳水的数值分析与计算机仿真[D];南京理工大学;2002年
8 李晓芳;螺杆泵采油地面装置动态特性研究[D];大庆石油学院;2002年
9 邹万红;高层建筑钢结构计算机辅助分析设计系统研究[D];湖南大学;2002年
10 黎明发;水力测功器转子的装配及承载过程仿真研究[D];武汉理工大学;2002年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邱畅,高广运,王贻荪;厚板与多层弹性半空间的共同作用分析[J];地下空间;2003年02期
2 孙凌玉,Stephen Bian,姚迎宪;车身薄壁梁结构轻量化设计的理论研究[J];北京航空航天大学学报;2004年12期
3 汪苏;王春侠;郭军刚;;航空发动机薄壁机匣激光焊接有限元数值模拟[J];北京航空航天大学学报;2006年07期
4 吴波;弹性地基上不规则厚板的荷载应力分析[J];重庆交通学院学报;1992年04期
5 单德山,李乔;荷载列作用下简支曲线梁的动力响应[J];重庆交通学院学报;2001年01期
6 周文伟,任伟新,陈大鹏;板弯曲有限元方法中的几个问题[J];长沙铁道学院学报;1996年03期
7 孙建刚;基于修正π_(HW)变分有限元板分析列式[J];地震工程与工程振动;1995年04期
8 汪建华,马继;计算机和数值模拟技术在焊接中的应用[J];电焊机;2001年12期
9 朱江;;焊接变形的控制和预防[J];电焊机;2009年08期
10 唐立民,陈万吉,刘迎曦;有限元分析中的拟协调元[J];大连工学院学报;1980年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 龙驭球;傅向荣;;基于解析试函数的广义协调元[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 干腾君;考虑上部结构共同作用的筏板基础分析及其优化[D];重庆大学;2001年
2 岑松;新型厚薄板、层合板元与四边形面积坐标法[D];清华大学;2000年
3 王泓;材料疲劳裂纹扩展和断裂定量规律的研究[D];西北工业大学;2002年
4 赵东拂;混凝土多轴疲劳破坏准则研究[D];大连理工大学;2002年
5 管德清;焊接钢结构疲劳强度与寿命预测理论的研究[D];湖南大学;2003年
6 李崇君;特殊三角剖分上的多元样条及其应用[D];大连理工大学;2004年
7 王英玉;金属材料的多轴疲劳行为与寿命估算[D];南京航空航天大学;2005年
8 王兆清;有理单元法研究[D];上海大学;2005年
9 丁智平;复杂应力状态镍基单晶高温合金低周疲劳损伤研究[D];中南大学;2005年
10 张希;无网格局部彼得洛夫伽辽金法在大变形问题中的应用[D];清华大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 朱传锐;基于扩展有限元和水平集理论的裂纹扩展问题研究[D];河南理工大学;2010年
2 高艳丽;16Mn钢焊接件疲劳裂纹萌生与扩展的研究[D];沈阳大学;2007年
3 路金花;基于CSR的船体结构强度分析和焊趾处疲劳强度分析[D];哈尔滨工程大学;2007年
4 郭益;基于广义协调理论的厚筏基础研究[D];重庆大学;2007年
5 肖刚;结构在约束下和动力作用下屈曲的数值模拟[D];上海交通大学;2008年
6 陈文;基于灵敏度与模拟退火方法的模型修正及软件二次开发[D];南京航空航天大学;2008年
7 刘波波;基于时域精细算法与扩展有限元技术的粘弹性位移场分析[D];大连理工大学;2009年
8 黄明镜;受感部力学特性数值模拟方法研究[D];电子科技大学;2009年
9 周晴;发动机测试探针振动特性有限元分析系统的研究与开发[D];电子科技大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩建刚,黄义,暴瑛;多变量小波有限元法在求解中厚板问题中的应用[J];四川建筑科学研究;2004年04期
2 李秀梅;秦荣;张永兵;;样条无单元法在厚板分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2008年05期
3 朱杰江;蔡海;;土-桩-筏共同作用的混合分析法[J];地下空间与工程学报;2009年06期
4 陈朝晖;郭益;蒋锐;管前乾;;含面内刚性转角自由度的四边形广义协调膜元[J];重庆大学学报;2009年01期
5 岑松,龙驭球,姚振汉;位移型板单元内力解的杂交化后处理[J];工程力学;2001年03期
6 岑松,龙驭球,姚振汉;用杂交法改善应力解的新型复合材料层合板单元[J];工程力学;2002年02期
7 龙驭球,傅向荣;基于解析试函数的广义协调四边形厚板元[J];工程力学;2002年03期
8 傅向荣,龙驭球;基于解析试函数的广义协调四边形膜元[J];工程力学;2002年04期
9 傅向荣,龙驭球;解析试函数法分析平面切口问题[J];工程力学;2003年04期
10 黄若煜,吴长春;应用Pian-Sumihara杂交列式的板弯曲模拟元[J];工程力学;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 龙驭球;傅向荣;;基于解析试函数的广义协调元[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年
2 龙志飞;杨燕艳;;增补挠度场和剪应变场厚薄板通用三角形单元应力解的精度改善[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年
3 尚晨晨;;网格畸变之研究分析[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
4 龙志飞;岑松;龙驭球;;厚/薄板元的一些进展[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1999年
5 傅向荣;龙驭球;袁明武;岑松;蒋秀根;剧锦三;;空间索单元研究[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第一册)[C];2005年
6 龙志飞;谢利珍;陈铁路;刘涛;;基于解析试函数的板元在层合复合材料板中的应用[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第一册)[C];2005年
7 ;VOLUME FUNCTION DATA MODEL AND APPLICATION IN DESCRIBING HETEROGENEOUS ATTRIBUTE FIELD INSIDE OF VOLUME OBJECT[A];Proceedings of the Joint ISPRS Workshop on 3D City Modelling & Applications and the 6th 3D GeoInfo Conference[C];2011年
8 傅向荣;田歌;;基于解析试函数有限单元法的研究进展[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 岑松;新型厚薄板、层合板元与四边形面积坐标法[D];清华大学;2000年
2 黄若煜;基于静力—几何比拟理论的新型板壳有限元[D];大连理工大学;2002年
3 陈永亮;广义协调平板壳元研究及其非线性分析[D];清华大学;2003年
4 韩建刚;小波有限元理论及其在结构工程中的应用[D];西安建筑科技大学;2003年
5 韦斌凝;基于新的样条子域的高层建筑结构分析的QR法新格式[D];广西大学;2005年
6 曹艳平;几种新的低阶单元及一种系统的焊接残余应力场构造方法[D];清华大学;2002年
7 夏桂云;预应力混凝土箱梁承载力与裂缝研究[D];中南大学;2006年
8 姚怡文;沉降控制复合桩基承载力与变形可靠度研究[D];同济大学;2007年
9 王丽;四边形第三类面积坐标的建立及应用研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
10 李俊永;精细积分法在层合板计算中的应用及半解析有限元法边界条件的研究[D];大连理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭奎森;竖向荷载作用下螺杆桩受力特性分析研究[D];湘潭大学;2010年
2 张帆;基于分层壳单元的剪力墙抗震结构体系的非线性有限元分析[D];沈阳建筑大学;2011年
3 李小凯;基于中厚板理论的桩筏基础研究[D];武汉理工大学;2004年
4 李君;竹/木复合层合板的力学性能预报和结构优化[D];南京林业大学;2006年
5 李志;考虑土与结构共同作用的筏板基础有限元分析[D];同济大学;2007年
6 李庆丽;基于ADINA二次开发的多场Mindlin板弯曲单元研究[D];大庆石油学院;2007年
7 李百春;建筑结构中剪力墙有限元分析模型的研究[D];中国建筑科学研究院;2007年
8 郭益;基于广义协调理论的厚筏基础研究[D];重庆大学;2007年
9 朱浩;多塔楼结构大底板的内力分析和研究[D];同济大学;2007年
10 李桅;夯扩桩极限承载力数值分析[D];南昌大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 龙志飞;完全无闭锁的厚板矩形单元[J];工程力学;1992年01期
2 龙驭球,李聚轩,龙志飞,岑松;四边形单元面积坐标理论[J];工程力学;1997年03期
3 龙志飞,李聚轩,岑松,龙驭球;四边形单元面积坐标的微分和积分公式[J];工程力学;1997年03期
4 龙驭球,辛克贵;广义协调元[J];土木工程学报;1987年01期
【相似文献】
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 龙志飞;杨燕艳;;增补挠度场和剪应变场厚薄板通用三角形单元应力解的精度改善[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年
2 安日红;刘兴业;;高层建筑考虑桩-土地基作用下筏板基础的变形受力分析与程序编制[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年
3 郑海虹;王勇;;采用面积坐标的带旋转自由度四边形膜单元[A];计算机在土木工程中的应用——第十届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2000年
4 岑松;龙志飞;张春生;;两个采用面积坐标的四边形八结点膜元[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1998年
5 李宏光;岑松;陈晓明;;六面体单元体积坐标理论[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
6 龙驭球;龙志飞;岑松;;有限元的几个问题和进展——第十届全国结构工程学术会议特邀报告——[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2001年
7 岑松;龙志飞;龙驭球;匡文起;;两个高效稳定的厚薄板广义协调矩形元[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1996年
8 龙志飞;周志敏;谢利珍;;基于解析试函数的广义协调厚薄板通用三角形单元[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2004年
9 王丽;周志敏;龙志飞;;基于解析试函数及引入泡状位移的厚薄板三角形单元[A];第15届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2006年
10 龙驭球;龙志飞;须寅;;广义协调元法的进展[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1997年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈娟;有限元中面积坐标插值的新方法[D];大连理工大学;2010年
2 吴爱民;强渗透开放岩溶水系统开采激励效应研究[D];中国地质科学院;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李明林;FASTAMP后处理系统关键算法研究[D];华中科技大学;2006年
2 钮佳隽;含电大凹面导体结构的复杂电磁环境散射场计算方法研究[D];上海交通大学;2008年
3 时吉强;基于近红外线CCD水面油膜监测系统的研究[D];大连海事大学;2008年
4 刘毓;增量Delaunay三角化算法局部优化过程的分析与改进[D];扬州大学;2008年
5 贾俊飞;多井系统有限元数值试井分析方法研究[D];大庆石油学院;2008年
6 刘雪;一类新的完备正交系及其在图形图像处理中的应用[D];北方工业大学;2007年
7 杨敏;弹性—粘弹性材料复合夹层结构的单元开发[D];南京航空航天大学;2007年
8 史炎冰;多层高密度互连在静电脉冲作用下的时域非线性有限元电热耦合模拟[D];上海交通大学;2009年
9 付坤;使用超级单元的桥梁结构分析程序设计[D];同济大学;2006年
10 孙晓红;沉积相带图自动绘制技术研究与应用[D];吉林大学;2008年
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