基于3D连续壳理论和无网格法的任意壳受迫振动分析

作     者：彭林欣 张鉴飞 陈卫 Linxin Peng;Jianfei Zhang;WeiChen

作者机构：广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004 南华大学土木工程学院衡阳421001 

出 版 物：《固体力学学报》 (Chinese Journal of Solid Mechanics)

年 卷 期：2024年第45卷第2期

页      面：238-252页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(12162004) 国家重点研发计划项目(2019YFC1511103) 广西重点研发计划(桂科AB22036007)资助 

主　　题：3D连续壳理论 任意壳 受迫振动 无网格法 完全转换法 

摘      要：板壳结构是航空航天和建筑水利等工程领域中最常见的基本构件,研究板壳受迫振动问题对工程应用具有重要意义.本文基于3D连续壳理论和移动最小二乘近似建立了任意壳的无网格模型,其中移动最小二乘近似不仅用于几何曲面插值,还用于位移场近似.利用Hamilton原理导出描述任意壳受迫振动的无网格控制方程,并采用时域隐式Newmark方法求解该方程,采用完全转换法来施加本质边界条件.最后,通过MATLAB编制无网格程序计算了几个具有代表性的壳体算例,并将计算结果和ABAQUS有限元解进行比对,验证了本文方法求解任意壳受迫振动的有效性及准确性.结果表明,无网格法不依赖网格划分,适应性较强,所提方法可以有效地求解各种不同形状的板壳结构受迫振动问题,具有广阔的应用前景.