US-FE-LSPIM四边形单元及其在几何非线性问题中的应用

• 作者: 贾程 陈卉卉 陈国荣
• 来源期刊: 计算力学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 几何非线性问题 US—FE—LSPIM四边形单元 修正拉格朗日格式 网格畸变
• 年，卷（期）: 2011,（5）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 785-791
• 页数: 7页
• 分类号: O343.1
• 语种: 中文

摘要

为了提高在网格畸变时的数值计算精度，基于非对称有限单元的概念，提出US-FE-LSPIM四边形单元。该单元是利用传统的四节点等参元形函数集和FE—LSPIM四边形单元形函数集分别作为检验函数和试函数而构成。前者用于满足单元间和单元内的位移连续性要求，后者用于满足位移完备性要求。该单元结合了有限单元法和无网格法的优点，能方便地施加整段长度的位移边界条件。在分析几何非线性问题时，使用修正拉格朗日格式建立有限元方程，采用牛顿迭代法求解，编制了FORTRAN程序。数值算例表明，在规则网格和畸变网格下，US—FE-LSPIM四边形单元都具有很高的计算精度对网格畸变不敏感，性能优于传统的四节点等参元和QM6单元。