基于自然单元法的动力学问题分析

作     者：房霆宸 李武 FANG Ting-chen;LI Wu

作者机构：上海大学土木工程系上海200072 中交第三航务工程勘察设计院有限公司上海200032 

出 版 物：《土木工程与管理学报》 (Journal of Civil Engineering and Management)

年 卷 期：2011年第28卷第4期

页      码：39-44页

摘      要：针对有限元法模拟动力学问题受单元尺寸限制的问题,本文采用自然单元法来消除单元尺寸的限制。在二维自然单元法的理论基础上,把自然单元法的理论推广到三维空间,采用Voronoi结构的边元素构造三维自然单元的插值函数,并利用该函数推导动力学问题的离散格式,对于离散格式中时间域求解采用本中心差分和Newmark常平均加速度法相结合的第一种积分格式进行,空间域采用高斯积分。采用大型数值软件ANSYS模拟悬臂梁动力响应的计算结果作为基准,通过分片试验和悬臂梁等算例分别验证本文推导插值函数和动力学问题的离散格式的正确性。通过对比可以发现大变形条件下,有限元方法将出现网格畸变使计算无法进行,而本文方法则不会出现网格畸变,计算仍然可以进行。

主 题 词：自然单元法 自然相邻结点插值 动力学问题 

学科分类：07[理学] 08[工学] 081402[081402] 081304[081304] 0813[工学-化工与制药类] 070102[070102] 0814[工学-地质类] 0701[理学-数学类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.2095-0985.2011.04.009

馆 藏 号：203288112...