基于渐近传递函数解的截锥壳单元

普通截锥壳单元是分析旋转壳结构的常用单元,但应力计算的精度较差;而渐近传递函数解在圆锥壳的应力分析方面具有很高的计算精度。本文针对一般截锥壳单元应力计算精度不高的缺点,将传递函数法与有限元法进行结合,以圆锥壳的渐近传递函数解为插值函数,直接构造了一种高精度的截锥壳单元。该单元位移插值模式满足相容性和完备性要求,并具有力学概念清楚、计算精度高等特点。数值算例表明,采用该单元进行圆锥壳的内力和自由振动频率分析,计算效率明显高于普通截锥壳单元。

区间B样条小波薄壳截锥单元构造

利用区间B样条小波的尺度函数作为有限元插值函数,从轴对称壳的能量泛函出发,由变分原理导出了单元刚度矩阵和载荷列阵,构造了区间B样条小波薄壳截锥单元。区间B样条小波单元同时具有B样条函数数值逼近精度高和多种用于结构分析的变尺度基函数的特点。数值算例表明:与传统截锥单元相比,本文构造的小波单元具有求解精度高、单元数量和自由度少等优点。

旋转壳的数值传递函数方法

应用数值传递函数方法建立了一种用于分析旋转壳静力、动力响应的截锥壳单元。在本方法中，单元的位移在环向展开为Fourier级数的形式，应用薄壳理论可以得到解耦的微分方程。通过Laplace变换可以将方程转化为频域内的常微分方程，将其表示为状态空间形式后，可以应用数值传递函数方法求解。对复杂的系统可以应用与有限元类似的方法，划分多个单元组合求解。文中给出了几种旋转壳的动力、静力问题的数值算例，并与其它方法进行了比较，表明本文方法具有精度高、计算方便等特点。