一种任意几何构型二维中厚板屈曲的数值求解方法技术

技术编号:39939907 阅读:21 留言:0更新日期:2024-01-08 22:28
本发明专利技术公开一种任意几何构型二维中厚板屈曲的数值求解方法,构建可包裹二维中厚板的最小矩形域,并通过雅可比矩阵将最小矩形域转换到标准正方形域;在标准正方形域上生成高斯积分点;定义二维中厚板的几何边界;计算二维中厚板的弹性刚度矩阵;形成与高斯积分点相同维数的二维弹性刚度矩阵;将最小矩形域的开孔域内高斯积分点处刚度置0,形成变刚度矩阵;基于能量原理和里兹法对二维中厚板屈曲能量泛函变分问题求解。本发明专利技术提出的“全域试函数+变刚度矩阵”模型能量泛函公式和求解程序完全标准,求解思路适用于其他二维固体力学变分问题。整个求解过程无网格无节点,可使科研人员从繁琐的有限元建模中解脱,更为高效的解决工程问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算结构力学,尤其涉及一种任意几何构型二维中厚板屈曲的数值求解方法


技术介绍

1、二维中厚板结构是工程领域广泛应用的基本结构组件,失稳是导致其结构失效和破坏的最典型失效模式之一。为避免结构发生整体失稳,保障二维中厚板的稳定性对降低结构破坏风险并保障结构安全性尤为重要。工程中二维中厚板的几何构型会随着不同工况的设计需求发生变化,随着几何构型的改变,基于有限元数值技术的稳定性分析需根据新的结构几何构型重新建模。这往往会给工程人员带来较为繁重的工作负担,同时基于网格模型的有限元数值求解技术在处理精细复杂几何边界时建模困难且计算量大。因此,发展新的无网格数值求解方法对任意几何构型二维中厚板进行高精度稳定性分析是有必要的,一方面可避免由于几何模型改变引起的有限元网格模型重构,另一方面可提升数值模拟效率。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本专利技术提出一种任意几何构型二维中厚板屈曲的数值求解方法。在所述方法中,可求解任意几何构型二维中厚板的屈曲问题,且求解过程无网格无节点,基于几何模型直接求解,可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种任意几何构型二维中厚板屈曲的数值求解方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种任意几何构型二维中厚板屈曲的数值求解方法,其特征在于,所述面内刚度阵A、耦合刚度阵B、弯曲刚度阵D、剪切刚度阵As,如下所示:

3.根据权利要求1所述的一种任意几何构型二维中厚板屈曲的数值求解方法,其特征在于,所述根据高斯积分点和弹性刚度矩阵,形成与高斯积分点相同维数的二维弹性刚度矩阵,具体包括如下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种任意几何构型二维中厚板屈曲的数值求解方法,其特征在于,所述基于二维弹性刚度矩阵和二维中厚板的几何边界,将最小矩形域的...

【技术特征摘要】

1.一种任意几何构型二维中厚板屈曲的数值求解方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种任意几何构型二维中厚板屈曲的数值求解方法,其特征在于,所述面内刚度阵a、耦合刚度阵b、弯曲刚度阵d、剪切刚度阵as,如下所示:

3.根据权利要求1所述的一种任意几何构型二维中厚板屈曲的数值求解方法,其特征在于,所述根据高斯积分点和弹性刚度矩阵,形成与高斯积分点相同维数的二维弹性刚度矩阵,具体包括如下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种任意...

【专利技术属性】
技术研发人员:景钊段雷
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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