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一种完全突破麦克尼尔定理的非对称四节点八自由度平面膜单元。 (英语) Zbl 1352.74158号

小结:在众多的有限元技术中,很少有模型能够完全(无任何数值问题)突破麦克尼尔定理:当单元形状为等腰梯形时,任何4节点、8自由度的膜单元要么锁定在平面内弯曲,要么无法通过(C_{0})斑片测试。本文采用非对称公式概念,即同时使用两组不同的位移场插值函数,建立了四节点平面四边形膜单元。第一组采用了传统的四节点双线性等参元的形状函数,而第二组采用了一种新的复合坐标插值方案,采用了分析轨迹函数方法,其中笛卡尔坐标(\(x\),\(y\))和第二种形式的四边形面积坐标(QACM-II)(\(S\),\(T\))一起应用。生成的元素US-ATFQ4在严格的数值测试中表现出惊人的性能。它对各种严重的网格畸变不敏感,不存在梯形锁定,可以满足纯弯曲的经典一阶斑片试验和二阶斑片测试。此外,由于使用了第二种形式的四边形面积坐标(QACM-II),新元素为坐标旋转提供了不变性。目前模型的行为似乎超出了麦克尼尔定理定义的众所周知的矛盾。

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74K15型
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
65纳米30 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
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全文: 内政部

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