平面Cosserat模型有限元分析的4和8节点单元与分片试验研究

摘要

经典连续体理论不包括物质内部尺度,当考虑应变软化问题时,有限元结果对网格具有很强的依赖性.与经典连续介质力学理论不同,Cosserat连续体模型在传统平动自由度的基础上添加了一独立的旋转自由度,在本构模型中引入了内尺度参数.本文研究了基于Cosserat理论的平面4和8节点等参元以及8(4)节点线、角位移混合插值等参单元,给出Cosserat单元分片试验的实施过程.最后将单元运用到小孔应力集中问题的分析当中,通过计算结果与理论解的比较,表明了4和8节点以及8(4)节点等参元的适用性,为问题的非线性分析打下基础.