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有限元表面应力计算
引用本文:孙雁,钟万勰.有限元表面应力计算[J].计算力学学报,2010,27(2):177-181.
作者姓名:孙雁  钟万勰
作者单位:1. 上海交通大学,船舶海洋与建筑工程学院,工程力学系,上海,200240
2. 大连理工大学,工程力学系,大连,116023;上海交通大学,船舶海洋与建筑工程学院,工程力学系,上海,200240
基金项目:国家自然科学基金重点项目(10632032);;国家自然科学基金(10672100,50978162)资助项目
摘    要:用有限元1]通用程序进行结构计算时,最常用的是位移法,因而计算得到的位移有较高的精度。由位移计算应力时,有限元法应用的是应力-应变关系和应变-位移关系,其中应变-位移是微商关系。在数值计算中,微商只能转化为差商等用插值近似处理。这样,虽然位移精度高,但应力的计算精度就被大打折扣。本文应用弹性力学辛体系理论2],解析求解了位移和应力的影响函数。利用有限元程序计算得到的位移,由功互等定理,不需要微分插值,就可以得到指定点的应力,应力精度大大提高。工程实际中有许多问题的最大应力往往发生在构件表面。针对表面应力问题,本文给出了半平面表面应力的影响函数,进行了数值算例计算。计算结果表明,用本文提出的影响函数法求解一点的应力,其精度明显提高,并且计算结果有很好的稳定性。用本文的影响函数法编制成子程序,可作为有限元软件应力计算的一个模块,可以更好地发挥有限元程序的功效。

关 键 词:影响函数    有限元  表面应力  
收稿时间:2009/12/4 0:00:00

Finite element surface stress calculation
SUN Yan and ZHONG Wan-xie.Finite element surface stress calculation[J].Chinese Journal of Computational Mechanics,2010,27(2):177-181.
Authors:SUN Yan and ZHONG Wan-xie
Institution:1.Department of Engineering Mechanics/a>;School of Naval Architecture/a>;Ocean and Civil Engineering/a>;Shanghai Jiaotong University/a>;Shanghai 200240/a>;China/a>;2.Department of Engineering Mechanics/a>;Dalian University of Technology/a>;Dalian 116023/a>;China
Abstract:The displacement method is common used for structural analysis in finite element method(FEM).The displacements calculated by FEM have high accuracy.When the stresses are calculated from the displacements,the stress-strain relationship and strain-displacement relation are used in FEM.As the strain-displacement relation is differential quotient relation,the differential quotient is translated to interpolation in numerical methods.Thus,the accuracy of stresses is reduced.Based on the sympletic elasticity,the i...
Keywords:influence function  symplectic  finite element method  surface stress  
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