作者：蔡松柏 沈蒲生 胡柏学 邓继华共旋坐标法场一致性大转动小应变平面梁平面拱四边形单元
摘要：虽然关于共旋坐标法四边形平面应力单元的研究成果很多,但这些单元一般是基于几何一致性得到的对称单元刚度矩阵,而基于场一致性的单元研究则较少。该文从共旋坐标法的场一致性原则出发导出了四边形2D单元在大转动、小应变条件下的几何非线性单元切线刚度矩阵的最简单形式,该单元刚度矩阵虽然不对称,但其计算却较简单,这在非线性计算中对于减小由于计算机位数限制带来的累积舍入误差和提高迭代的收敛性都有重要意义。该文采用此非对称单元刚度矩阵和一种将位移增量法与荷载增量法形成的统一迭代格式编制了相应的有限元程序NSAP。通过对平面梁、拱的计算与分析表明该文提出的共旋坐标法四边形2D单元的列式正确、程序高效、求解器具有较强的非线性分析能力。能较好地分析平面应力梁、拱的几何非线性性能,计算结果可供工程设计人员参考。
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