宏观三角形分区板壳单元研究

摘要

基于经典平板壳理论和假设自然应变方法,研究了一种新型的宏观三角形分区(MacroTriangularParti-tion,MTP)平板壳单元.引入内部虚拟节点后,所建单元将一个常规三角形平板壳单元细分为3个子三角形单元,通过特定取样点处的坐标组合以及相应的应力应变关系来不断更新各子单元区域的刚度矩阵,然后滤出虚拟节点形成宏观三角形分区板壳单元的最终刚度矩阵表达式.一方面,由于运用了分区再整合的思想,该单元最终的表达形式只具有极少的自由度,从而大大地节省结构分析中烦冗的计算量;另一方面,该单元考虑了横向剪切效应的影响,对壳厚具有较强的适应性,可以显著地克服以往针对板壳结构只进行二维分析所带来的结果偏差.已有的计算结果显示,基于通用有限元软件ABAQUS提供的用户定义单元(UEL)功能,宏观三角形分区平板壳单元可以实现较为精确的板壳结构分析。