含裂纹结构模态分析的小波有限元法  

Wavelet finite element method for model analysis of structural with cracks

作　　者：彭惠芬[1,2] 孟广伟[1] 周立明[1] 李锋[1] 

机构地区：[1]吉林大学机械科学与工程学院,长春130022 [2]东北石油大学机械科学与工程学院,大庆163318

出　　处：《哈尔滨工业大学学报》2011年第S1期115-119,共5页Journal of Harbin Institute of Technology

基　　金：高等学校博士学科专项科研基金项目(20060183063);吉林省科学技术厅基金项目(20090540);吉林大学"985工程"项目

摘　　要：针对常规有限元在描述裂纹尖端附近应力场方面的不足,提出了基于四边形奇异等参元的小波有限元新方法,该方法将小波有限元和断裂力学理论相结合,建立了含裂纹结构的小波有限元模型,推导了小波单元和裂纹单元的单元刚度矩阵,求解了该结构的前四阶固有频率及振型.将计算结果与ANSYS分析结果比较可知:采用小波单元的求解结果优于900个plane183单元,与1600个plane183单元求解结果吻合,相对误差不超过2%.这表明该方法可用较少单元获得较高计算精度,适宜工程奇异性问题的求解,具有一定的工程应用价值.针对常规有限元在描述裂纹尖端附近应力场方面的不足,提出了基于四边形奇异等参元的小波有限元新方法,该方法将小波有限元和断裂力学理论相结合,建立了含裂纹结构的小波有限元模型,推导了小波单元和裂纹单元的单元刚度矩阵,求解了该结构的前四阶固有频率及振型.将计算结果与ANSYS分析结果比较可知:采用小波单元的求解结果优于900个plane183单元,与1600个plane183单元求解结果吻合,相对误差不超过2%.这表明该方法可用较少单元获得较高计算精度,适宜工程奇异性问题的求解,具有一定的工程应用价值.

关 键 词：小波有限元 裂纹 模态分析 固有频率 

分 类 号：T-55[一般工业技术]