基于光滑有限元的加筋板静力自由振动和声辐射分析

基于光滑有限元思想给出了一个适当“软化”的有限元模型分析方法,即对原有的应变场分别运用基于边和节点的应变光滑技术进行光滑操作,构建边光滑Mindlin板单元和带权节点光滑三维简化梁单元,结合离散剪切间隙技术对加筋板的静力、自由振动和声辐射问题进行了分析.在声辐射分析中,运用瑞利积分求得结构的声辐射阻抗从而对结构进行分析.由于模型得到了适当的“软化”且成功避免了低阶Reissner-Mindlin板单元在弯曲过程中的横向剪切自锁问题,使得计算精度大大提高.数值计算结果表明,与传统的有限元相比,本模型能实现以低阶单元达到高精度的计算结果,且收敛速度更快.

基于边光滑有限元法的加筋板静力和自由振动分析

运用边光滑有限元法,研究分析了加筋板结构的静力和自由振动问题。在边光滑有限元法中,将基于边的应变光滑技术用于对原来的应变场进行光滑操作;由于应变光滑技术能够适当地软化原来过刚的有限元模型,从而能够得到更加接近于系统准确刚度的光滑有限元模型;鉴于三角形单元良好的适用性,选用三角形单元对模型进行网格划分;同时,为了解决低阶Reissner-Mindlin板单元弯曲过程中的横向剪切自锁问题,采用了一种新型的离散剪切间隙技术。算例的数值计算结果表明,与传统的有限元法相比,边光滑有限元法能够得到精度更高的计算结果,且收敛更快,计算效率更佳。