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论文类型：期刊论文

发表时间：2013-05-31

发表刊物：应用数学和力学

收录刊物：PKU、ISTIC、CSCD

卷号：34

期号：6

页面范围：620-629

ISSN号：1000-0887

关键字：曲率插值;几何非线性;平面梁单元;大变形

摘要：线性梁单元的形函数在单元大转动时会引起虚假应变,不适用于几何非线性分析.传统的几何非线性梁单元由于位移插值和转角插值的相干性,常常引起剪切闭锁等问题.该文提出了一种平面大变形梁单元,通过单元域内的曲率插值以及曲率与节点位移之间的函数关系,将单元节点力和节点位移表示为节点曲率的函数.由于曲率插值本质上是对梁的应变进行插值,保证了单元任意刚体运动不会产生虚假的节点力；且将梁的截面形心位移表示为曲率的函数,避免了传统单元中的剪切闭锁问题.因而所提方法特别适用于梁的几何非线性分析,数值算例说明了所提方法的正确性和有效性.