基于SiPESC的梁壳结构非线性有限元分析
| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3-4页 |
| 1 绪论 | 第7-13页 |
| 1.1 工程中的梁、壳结构 | 第7-8页 |
| 1.2 几何非线性梁、壳理论概述 | 第8-10页 |
| 1.3 国内梁、壳单元研究现状 | 第10-11页 |
| 1.4 SiPESC隐式非线性有限元框架 | 第11页 |
| 1.5 本文主要内容 | 第11-13页 |
| 2 几何精确梁 | 第13-21页 |
| 2.1 梁构型描述及应变度量 | 第13-14页 |
| 2.2 单元切线刚度矩阵及内力向量 | 第14-17页 |
| 2.2.1 虚位移空间 | 第14-15页 |
| 2.2.2 本构方程 | 第15-16页 |
| 2.2.3 线性化 | 第16-17页 |
| 2.3 转动更新 | 第17-18页 |
| 2.4 跟随节点力 | 第18-19页 |
| 2.4.1 跟随节点力处理 | 第18-19页 |
| 2.4.2 外力刚度 | 第19页 |
| 2.5 程序实现 | 第19-21页 |
| 3 退化壳单元 | 第21-33页 |
| 3.1 单元锁定现象 | 第21-25页 |
| 3.1.1 锁定现象的产生 | 第21-22页 |
| 3.1.2 增强假设应变方法 | 第22-23页 |
| 3.1.3 增强应变Q4单元 | 第23-24页 |
| 3.1.4 锁定测试 | 第24-25页 |
| 3.2 构型描述及应变表达式 | 第25-26页 |
| 3.2.1 构型描述 | 第25页 |
| 3.2.2 切线基矢量及应变表达式 | 第25-26页 |
| 3.3 有限元离散 | 第26-28页 |
| 3.3.1 协调部分位移插值 | 第26页 |
| 3.3.2 增强假设应变插值 | 第26-27页 |
| 3.3.3 假设自然应变插值 | 第27-28页 |
| 3.3.4 单元应变公式 | 第28页 |
| 3.4 切线刚度 | 第28-30页 |
| 3.4.1 本构关系 | 第28页 |
| 3.4.2 应变矩阵 | 第28-29页 |
| 3.4.3 转动约束条件 | 第29-30页 |
| 3.5 转动更新 | 第30页 |
| 3.6 壳计算的伪代码 | 第30-33页 |
| 4 带旋转自由度的应力合成壳 | 第33-39页 |
| 4.1 构型描述和虚位移场 | 第33-35页 |
| 4.2 面内旋转自由度构造 | 第35-36页 |
| 4.3 单元公式推导 | 第36-39页 |
| 4.3.1 非协调位移模式 | 第36-37页 |
| 4.3.2 切线刚度及内力向量 | 第37-39页 |
| 5 数值算例 | 第39-49页 |
| 5.1 悬臂梁纯弯曲变形 | 第39-40页 |
| 5.2 Lee框架后屈曲分析 | 第40-41页 |
| 5.3 悬臂板端部受压测试 | 第41-42页 |
| 5.4 Cook膜问题 | 第42-43页 |
| 5.5 18 度开孔球壳测试 | 第43-44页 |
| 5.6 槽型梁后屈曲分析 | 第44-45页 |
| 5.7 梁壳组合结构分析 | 第45-46页 |
| 5.8 机翼骨架 | 第46-49页 |
| 结论 | 第49-50页 |
| 参考文献 | 第50-54页 |
| 附录A 几何精确梁公式 | 第54-56页 |
| 附录B EAS插值稳定性条件 | 第56-57页 |
| 附录C 退化壳单元公式 | 第57-63页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第63-64页 |
| 致谢 | 第64-66页 |
