一种平面问题的加权Nitsche间断伽辽金有限元法

• 作者: 张健飞 王明威 邓小蔚
• 来源期刊: 河北科技大学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 弹性力学 间断Galerkin有限元法 加权Nitsche法 稳定系数 界面问题 高阶单元
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 材料科学
• 页码范围: 567-576
• 页数: 10页
• 分类号: O343.1
• 字数: 4286字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7535/hbkd.2018yx06013

摘要

以经典间断伽辽金有限元法求解弹性力学界面问题,存在着由于稳定系数取值不当引起的数值不稳定问题,而加权Nitsche间断伽辽金有限元法可以缓解这种问题,但仅应用于常量单元离散的情况.为解决上述问题,基于加权 Nitsche 间断伽辽金有限元法,针对平面弹性力学问题,推导了四节点四边形单元离散情况下的加权系数和稳定参数的计算公式,建立了权重与稳定参数间的定性依赖关系.通过建立和求解广义特征值问题,实现了加权系数和稳定参数的自动计算,使得高阶单元的使用成为可能.通过数值试验检验了方法的收敛性和稳定性.结果表明:在求解均匀或材料分区不均匀介质问题时,加权Nitsche间断伽辽金有限元法均表现出良好的稳定性,且计算结果具有较高的精度.所提出的方法在一定程度上无须人工干预,具有高效率、高精度和良好的稳定性,可以应用于复杂界面问题.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张健飞	河海大学力学与材料学院	21	127	8.0	11.0
2	邓小蔚	河海大学力学与材料学院	2	1	1.0	1.0
3	王明威	河海大学力学与材料学院	2	1	1.0	1.0