基于节点切平面解耦列式的一步逆成形法

对基于传统的整体坐标系列式的一步逆成形法进行改进,提出一种基于节点切平面解耦列式的一步逆成形有限元模拟算法。该算法利用虚功原理的坐标系无关性,将虚功方程建立在节点局部坐标系上,实现刚度方程在节点法向和切平面内的解耦。与传统列式法相比,解耦列式法避免了立壁单元投影刚度阵引起的数值问题,因此提高了迭代求解的精确性和收敛性。通过弯曲薄板的展平问题对解耦列式法的误差进行定量分析,表明该法满足精度要求。将该算法嵌入自主研发的金网格分析系统(Kingmesh analysis system,KMAS),并以方盒件为例,将传统列式法和解耦列式法的结果分别与基于增量有限元求解器LS-DYNA求解结果进行对比,验证了解耦列式法的有效性。