含剪切自由度的厚薄通用三角形层合板单元

基于1阶剪切变形理论(FSDT),构造了一种新型的消除剪切闭锁的三角形层合板单元,简记为CDST-S6单元.该单元剪应变场及单元转角场由结点包含有2个剪切自由度的DST-S6单元理论确定,不需要借助减缩积分,假设应力或应变等辅助数学手段,也不会产生对稳定性带来影响的附加零能模式,较好地解决了厚薄板单元的剪切闭锁难题,且其公式推导过程和最终的表达式比目前能考虑剪切变形的绝大多数层合板单元更为简单,可方便地进行有限元数值求解分析.数值算例表明,CDST-S6单元有较高的精度和收敛性,是一种厚薄通用的优质层合板单元.

基于修正变分法开孔板和加强板结构的自由振动分析

为研究船舶开孔板和加强板结构的振动特性,用1阶剪切变形板理论描述各向同性板的位移场,并采用修正变分原理和区域分解方法建立板的离散动力学模型.每一块子域板的位移和转角分量通过第一类切比雪夫正交多项式展开.针对加强板模型,将该方法获得的结果与已经发表的文献和有限元商用软件计算结果进行对比,验证该方法的收敛性和正确性.基于修正变分法探讨多种开孔和加强板模型的自由振动特性,充分说明该数理模型和半解析方法是一种适合处理复杂板结构问题的数值工具.