基于基线力概念的平面4节点余能有限元模型  

Four-node Plane Element Model on Complementary Energy Based on the Concept of Base Line Forces

作　　者：彭一江[1,2] 雷文贤[1] 彭红涛[3,4] 

机构地区：[1]北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室,北京100124 [2]清华大学航天航空学院工程力学系,北京100084 [3]中国农业大学水利与土木工程学院,北京100083 [4]中国科学院水土保持研究所,陕西杨凌712100

出　　处：《北京工业大学学报》2009年第11期1484-1490,共7页Journal of Beijing University of Technology

基　　金：国家自然科学基金资助项目(10972015);中国博士后科学基金资助项目(20080430038);北京市教育委员会科技发展计划资助项目(KM200510005016);北京市属市管高校人才强教计划资助项目(05004999200602)

摘　　要：针对二维问题,以基线力为状态变量表征物体的受力状态,以其对偶量位移梯度表征物体的变形状态,提出了一种基于余能原理的平面4节点有限元模型.利用基线力概念构造了单元的余能,通过Lagrange乘子法松弛单元域内的平衡条件,得到一个基线力表达的修正余能原理.在假设平面单元每一个边上的力为均匀分布的条件下,推导出一种平面4节点有限元列式.运用MATLAB语言编制出相应的余能原理有限元分析程序.数值算例结果表明,该类单元精度高,对网格畸变不敏感.Using the base line forces as fundamental variables to describe the stress state for two dimension problems and the displacement gradients that are the conjugate variables of the base line forces,which describe the deformation state of objects,a 4-node plane element model based on complementary energy principle is proposed.In this paper,the complementary energy of an element is constructed by using the base line forces.The equilibrium conditions are released by the Lagrange multiplier method,and a modified ...

关 键 词：余能原理 有限元 柔度矩阵 平面4节点单元 LAGRANGE乘子法 基面力 基线力 

分 类 号：O343[理学—固体力学]