含面内刚性转角自由度的四边形广义协调膜元

作     者：陈朝晖 郭益 蒋锐 管前乾 CHEN Zhao-hui;GUO Yi;JIANG Rui;GUAN Qian-qian

作者机构：重庆大学土木工程学院重庆400030 成都基准方中建筑设计事务所四川成都610017 

出 版 物：《重庆大学学报（自然科学版）》 (Journal of Chongqing University)

年 卷 期：2009年第32卷第1期

页      面：31-36页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家科技部技术创新基金资助项目(01C6215) 教育部高校博士点基金资助项目(9562001) 

主　　题：有限元法 广义协调理论 转角自由度 膜元 网格畸变 零能模式 

摘      要：在常规4结点膜单元内增加独立的平面内刚体转角自由度,采用四边形等参元形式,基于广义协调理论建立了含转角自由度的四边形广义协调膜元,避免了常规平面膜元由于忽略平面内转动而引发转动零刚度、导致刚度阵奇异的缺陷。广义协调元法具有非协调元不要求精确协调的优点,且随着单元细分可趋近于协调元,保证了广义协调元的收敛性。应用于经典的Cook问题、悬臂梁问题和MacNeal梁问题,该单元计算精度高、收敛性好、无零能模式。网格畸变分析表明,该单元弱梯形闭锁、单元抗畸变性较好,与矩形单元相比,具有单元划分的灵活性和适应性。