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隔离非线性分层壳有限单元法

李钢 吕志超 余丁浩

李钢, 吕志超, 余丁浩. 隔离非线性分层壳有限单元法[J]. 工程力学, 2020, 37(3): 18-27. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0189
引用本文: 李钢, 吕志超, 余丁浩. 隔离非线性分层壳有限单元法[J]. 工程力学, 2020, 37(3): 18-27. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0189
LI Gang, Lü Zhi-chao, YU Ding-hao. THE FINITE ELEMENT MODEL FOR INELASTICITY-SEPARATED MULTI-LAYER SHELL[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(3): 18-27. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0189
Citation: LI Gang, Lü Zhi-chao, YU Ding-hao. THE FINITE ELEMENT MODEL FOR INELASTICITY-SEPARATED MULTI-LAYER SHELL[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(3): 18-27. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0189

隔离非线性分层壳有限单元法

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0189
基金项目: 国家重点研发计划项目(2018YFD1100404);大连市高层次人才创新支持计划项目(2017RD04)
详细信息
    作者简介:

    吕志超(1993-),男,黑龙江人,硕士生,主要从事结构非线性分析等研究(E-mail:2858468050@qq.com);余丁浩(1989-),男,河北人,博士生,主要从事结构非线性分析等研究(E-mail:954545127@qq.com).

    通讯作者: 李钢(1979-),男,辽宁人,教授,博士,博导,主要从事结构工程抗震等研究(E-mail:gli@dlut.edu.cn).
  • 中图分类号: TU311.4;TU33.9

THE FINITE ELEMENT MODEL FOR INELASTICITY-SEPARATED MULTI-LAYER SHELL

  • 摘要: 分层壳单元由于其模型简单,物理意义清晰,被广泛应用于建筑结构的有限元数值模拟中。该文基于隔离非线性有限元法提出了分层壳单元的高效非线性分析模型,将分层壳单元的截面变形(应变和曲率)分解为线弹性变形和非线性变形,以单元中面的高斯积分点作为非线性变形插值结点,建立了非线性变形场,并根据虚功原理,推导了分层壳单元的隔离非线性控制方程,采用Woodbury公式和组合近似法联合求解控制方程。依据时间复杂度理论的统计分析表明:该文建立的方法相较于传统变刚度有限元方法在非线性分析效率方面具有显著优势。并与有限元软件ANSYS的计算结果进行对比,验证了该文方法的准确性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-04-14
  • 修回日期:  2019-10-24
  • 刊出日期:  2020-05-27

隔离非线性分层壳有限单元法

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0189
    基金项目:  国家重点研发计划项目(2018YFD1100404);大连市高层次人才创新支持计划项目(2017RD04)
    作者简介:

    吕志超(1993-),男,黑龙江人,硕士生,主要从事结构非线性分析等研究(E-mail:2858468050@qq.com);余丁浩(1989-),男,河北人,博士生,主要从事结构非线性分析等研究(E-mail:954545127@qq.com).

    通讯作者: 李钢(1979-),男,辽宁人,教授,博士,博导,主要从事结构工程抗震等研究(E-mail:gli@dlut.edu.cn).
  • 中图分类号: TU311.4;TU33.9

摘要: 分层壳单元由于其模型简单,物理意义清晰,被广泛应用于建筑结构的有限元数值模拟中。该文基于隔离非线性有限元法提出了分层壳单元的高效非线性分析模型,将分层壳单元的截面变形(应变和曲率)分解为线弹性变形和非线性变形,以单元中面的高斯积分点作为非线性变形插值结点,建立了非线性变形场,并根据虚功原理,推导了分层壳单元的隔离非线性控制方程,采用Woodbury公式和组合近似法联合求解控制方程。依据时间复杂度理论的统计分析表明:该文建立的方法相较于传统变刚度有限元方法在非线性分析效率方面具有显著优势。并与有限元软件ANSYS的计算结果进行对比,验证了该文方法的准确性。

English Abstract

李钢, 吕志超, 余丁浩. 隔离非线性分层壳有限单元法[J]. 工程力学, 2020, 37(3): 18-27. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0189
引用本文: 李钢, 吕志超, 余丁浩. 隔离非线性分层壳有限单元法[J]. 工程力学, 2020, 37(3): 18-27. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0189
LI Gang, Lü Zhi-chao, YU Ding-hao. THE FINITE ELEMENT MODEL FOR INELASTICITY-SEPARATED MULTI-LAYER SHELL[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(3): 18-27. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0189
Citation: LI Gang, Lü Zhi-chao, YU Ding-hao. THE FINITE ELEMENT MODEL FOR INELASTICITY-SEPARATED MULTI-LAYER SHELL[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(3): 18-27. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0189
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